Moulage par injection assisté par gaz

Qu'est-ce que le moulage par injection assisté par gaz ?

Moulage par injection assisté par gaz est un procédé de fabrication qui consiste à injecter de l'azote gazeux dans le plastique en fusion, ce qui permet d'obtenir une pièce avec des sections creuses. L'objectif premier est de résoudre les problèmes courants du moulage par injection traditionnel, tels que l'écoulement et le retrait du plastique. Il existe différentes catégories d'applications assistées par gaz, mais l'application de ce processus à la production de pièces creuses est un choix logique. S'il n'est peut-être pas aussi efficace pour les grands diamètres que le moulage par soufflage, qui permet d'obtenir une réduction de poids remarquable de 751 TTP6T, l'assistance gazeuse peut néanmoins offrir une réduction de poids substantielle de 30 à 401 TTP6T dans les zones creuses.

L'assistance gazeuse devient particulièrement pertinente dans les applications où les détails moulés par injection dépassent les capacités du moulage par soufflage. Son principal avantage dans les pièces creuses réside dans la possibilité d'intégrer un composant creux à une pièce autrement plate ou d'incorporer des détails ressemblant à ceux que l'on peut obtenir par moulage par injection.

Avantages du moulage par injection assisté par gaz

Le moulage par injection assisté par gaz démontre son véritable potentiel lorsqu'il est appliqué à des pièces structurelles à parois minces, offrant aux concepteurs la possibilité de créer des composants présentant la rentabilité des parois minces combinée à la résistance généralement associée aux parois épaisses. L'utilisation d'une technique courte consiste à carotter des nervures surdimensionnées à l'aide d'un flux de gaz, ce qui entraîne la formation de tubes creux à l'intérieur de l'article moulé et permet d'obtenir un rapport poids/résistance impressionnant. Par rapport aux pièces dont la rigidité repose sur des nervures hautes, cette technique peut permettre une augmentation notable de 25 à 40%.

Le défi majeur en matière de conception et de traitement consiste à contenir la bulle de gaz à l'intérieur du motif de la nervure. Une conception optimisée doit éliminer toute marge d'erreur susceptible de permettre à la bulle de pénétrer dans la section de la paroi, un phénomène connu sous le nom de "fingering". Les pièces structurelles à parois épaisses peuvent être comparées à des composants en mousse structurelle, où la mousse est remplacée par un réseau interconnecté de sections creuses. Le concept qui sous-tend la résistance de la mousse structurelle réside principalement dans les peaux solides. L'assistance gazeuse élimine l'agent gonflant et complète le tir court par une rafale de gaz, éliminant ainsi le tourbillon. Dans ce concept, les nappes de gaz agissent comme un coussin interne, similaire à la mousse.

Il est difficile d'obtenir une réduction de la densité supérieure à celle de la mousse et, d'un point de vue structurel, la conception du mur doit tenir compte du scénario le plus défavorable. La mousse structurelle a tendance à avoir des propriétés physiques plus uniformes. Alors que les pièces d'assistance au gaz tirent leur rigidité de nervures surdimensionnées, l'augmentation de l'épaisseur de la paroi diminue le faible poids inhérent et les avantages en termes de coûts associés à l'assistance au gaz à paroi mince. L'assistance au gaz à paroi épaisse devient un choix judicieux lorsque l'application nécessite une paroi plus épaisse, que ce soit en raison de contraintes de moule existantes ou de considérations ergonomiques.

Le moulage par injection en plein peut bénéficier de l'incorporation d'un coussin de gaz à la place du coussin de plastique conventionnel. Dans cette approche, le gaz est introduit après l'injection complète de la résine, ce qui permet de compenser tout retrait ultérieur de la résine. Souvent, cette injection de gaz est dirigée précisément vers un point épais ou une zone problématique de l'article moulé.

Lors de l'injection dans la résine en fusion, le gaz cherche rapidement le chemin de moindre résistance. Il gravite naturellement vers la zone la plus épaisse de la pièce, parcourant sans effort les virages - un phénomène connu sous le nom de "race tracking". La bulle de gaz subit un profilage, maintenant une section cohérente à travers laquelle elle s'écoule. Plus précisément, la bulle de gaz commence par avoir un diamètre plus important et réduit progressivement sa taille à mesure qu'elle progresse vers la fin de l'écoulement.

Procédé de moulage par injection assisté par gaz

Le processus de moulage par injection assistée par gaz peut être élucidé à travers cinq étapes clés du moulage par injection courte. Dans la figure 2.16a, le plastique fondu est injecté sous haute pression dans un moule scellé. À la figure 2.16b, le processus d'injection de gaz est lancé, provoquant l'écoulement simultané du gaz et du plastique fondu dans la cavité du moule. À la figure 2.16c, l'injection de plastique s'arrête, ce qui permet un flux continu de gaz dans la cavité. Le gaz propulse effectivement le plastique vers l'avant, achevant le processus de remplissage de la cavité. Il gravite naturellement vers les zones où la température est la plus élevée et la pression la plus faible.

Si l'on se réfère à la figure 2.16d, une fois la cavité complètement remplie, le gaz maintient sa force, poussant le plastique contre les surfaces plus froides du moule. Cette action réduit considérablement la durée du cycle de refroidissement, atténue l'apparition de marques d'enfoncement et améliore la reproductibilité des dimensions. Enfin, dans la figure 2.16e, la pièce en plastique a suffisamment refroidi pour conserver sa forme. La buse de gaz est rétractée pour libérer le gaz emprisonné, ce qui permet l'éjection de la pièce finie.

Parmi les divers procédés de fabrication de structures en plastique, l'assistance gazeuse est celui qui offre le plus de possibilités d'exploiter les connaissances du concepteur en matière de processus de moulage. Le concepteur assume le double rôle de concepteur de moule et d'ingénieur de procédé, contrôlant le flux de plastique et d'azote. Cette approche intégrée améliore la précision et l'efficacité du processus de moulage. moulage par injection assisté par gaz processus.

Les nervures jouent un rôle crucial dans la définition du passage du gaz dans la conception. Le gaz, qui suit intrinsèquement le chemin de moindre résistance, a tendance à se diriger vers les zones plus épaisses de la pièce en raison de leur plus grand volume et des pressions plus faibles qui en découlent. Cette caractéristique attire la bulle de gaz vers ces régions. Pour créer ces zones plus épaisses, il faut tenir compte du rapport d'aspect concernant l'épaisseur de la paroi.

Essentiellement, ces régions plus épaisses se transforment en collecteurs ou en passages de gaz qui se connectent à un point d'injection de gaz centralisé. Il est conseillé que ces passages de gaz conservent un rapport d'aspect allant de trois à six fois l'épaisseur de la section de la paroi. Les rapports d'aspect inférieurs s'avèrent inefficaces et peuvent entraîner des phénomènes indésirables tels que la formation de doigts de gant, tandis que les rapports d'aspect supérieurs augmentent la susceptibilité à la pénétration des gaz. La percée de gaz se produit lorsque le flux de gaz avance devant le front d'écoulement de la résine pendant le processus de remplissage. L'obtention d'un rapport d'aspect optimal est essentielle pour garantir l'efficacité et la fiabilité du processus de moulage par injection assisté par gaz.

Les passages de gaz sont logés à l'intérieur des nervures des canaux de gaz, les variations intentionnelles de l'épaisseur de la paroi, qui ressemblent à des nervures, étant considérées comme des saillies. Il est impératif que les passages de gaz s'étendent jusqu'aux extrémités de la pièce. La géométrie de base du passage de gaz comprend des nervures de raidissement surdimensionnées. Diverses conceptions de nervures sont concevables, et les solutions pratiques pour les nervures plus profondes consistent à empiler une nervure conventionnelle sur une nervure de passage de gaz, en conservant des rapports d'aspect appropriés. Cela permet de relever le défi consistant à obtenir une épaisseur appropriée sur l'ensemble de la nervure, en évitant les problèmes de nervure trop fine en haut et trop épaisse en bas, connus sous le nom de problème de dépouille des nervures profondes.

La figure ci-dessus illustre plusieurs variations de la conception des nervures, ce qui montre l'adaptabilité de l'approche. Un aspect essentiel de la réussite du développement d'un produit consiste à maximiser le potentiel des composants moulés. En particulier dans le cas du moulage par injection assistée par gaz, la conception de la pièce est prioritaire. Le motif des nervures apparaît comme le chemin de moindre résistance, servant de conduit à la fois pour le plastique (pendant le remplissage) et pour le gaz. Les simulations informatisées de remplissage des moules améliorent le placement des nervures, rationalisant ainsi le processus.

Le reste de la conception de la pièce suit de près les pratiques établies, en mettant l'accent sur le maintien d'une section de paroi uniforme, ce qui facilite la création d'un modèle informatique précis. Le succès de tout programme d'assistance au gaz dépend en fin de compte du concepteur de la pièce. Le respect des principes de conception établis permet d'éliminer les variables inutiles, ce qui renforce l'importance d'une approche méticuleuse et stratégique.

Le contrôle optimal de la bulle de gaz est assuré par l'utilisation de cavités de déversement ou de débordement. L'élimination de l'excès de plastique implique le déplacement du volume de gaz entrant, ce qui représente une étape avancée dans le moulage par injection assisté par gaz. Ce processus amélioré est disponible sous licence auprès de divers fournisseurs d'équipements d'assistance au gaz. Parmi les avantages notables, citons la régulation précise du volume de gaz injecté, qui permet un contrôle méticuleux du profil de passage du gaz. Le remplissage initial du moule implique une injection complète de plastique, ce qui offre une plus grande facilité de contrôle qu'une injection courte.

Nous profitons de l'occasion pour vous présenter Sincere Tech, notre estimée Fabricant de moules en Chine spécialisée dans le moulage par injection assisté par gaz. Chez Sincere Tech, nous proposons une gamme variée de moules d'injection plastique de haute qualité et de services associés, et nous nous engageons à fournir des produits et des solutions exceptionnels à nos clients estimés.

Notre équipe dévouée de professionnels expérimentés s'efforce de répondre à vos besoins et exigences spécifiques, en vous garantissant des solutions de premier ordre dans le domaine du moulage par injection assisté par gaz. La navigation sur notre interface conviviale est transparente, ce qui simplifie votre recherche des produits et services dont vous avez besoin. Sincere Tech propose une gamme complète de services, notamment la conception de moules en plastique, le moulage par injection de plastique sur mesure, le prototypage rapide, la conception de moules, les processus de post-fabrication, l'assemblage et la livraison dans les délais impartis.

Que vous ayez besoin d'un prototype unique ou que vous planifiez une production à grande échelle, nous possédons l'expertise et les ressources nécessaires pour répondre à vos besoins. Notre équipe se tient à votre disposition pour répondre à vos questions et vous fournir des conseils et une assistance tout au long du processus de moulage par injection assistée par gaz.

Pour ceux qui recherchent des fournisseurs de moules fiables, nous vous encourageons à contacter Sincere Tech dès maintenant. Nous sommes convaincus que nos solutions vous permettront d'élever votre entreprise au niveau supérieur. Nous vous remercions de considérer Sincere Tech comme votre partenaire dans le domaine du moulage par injection assistée par gaz et nous attendons avec impatience l'occasion de collaborer avec vous.