Hva er gassassistert sprøytestøping?

Gassassistert sprøytestøping er en produksjonsprosess som innebærer at nitrogengass injiseres sammen med smeltet plast, noe som resulterer i en del med hule seksjoner. Hovedmålet er å løse vanlige utfordringer ved tradisjonell sprøytestøping, som plastflyt og krymping. Det finnes ulike typer gassassisterte applikasjoner, men å bruke denne prosessen til å produsere hule deler er et logisk valg. Selv om den kanskje ikke er like effektiv for store diametre som blåsestøping, som kan oppnå en bemerkelsesverdig vektreduksjon på 75%, kan gassassistanse likevel gi en betydelig vektreduksjon på 30 til 40% i hule områder.

Gassassistanse blir spesielt relevant i bruksområder der sprøytestøpte detaljer overgår mulighetene ved blåsestøping. Den viktigste fordelen med gassassistanse i hule deler ligger i muligheten til å integrere en hul komponent i et ellers flatt emne eller innlemme detaljer som ligner dem som kan oppnås ved sprøytestøping.

Fordeler med gassassistert sprøytestøping

Gassassistert sprøytestøping viser sitt sanne potensial når den brukes på tynnveggede konstruksjonsdeler, og gir konstruktørene muligheten til å skape komponenter med kostnadseffektiviteten til tynne vegger kombinert med styrken som vanligvis forbindes med tykke vegger. Ved hjelp av en kortskuddsteknikk kan man ved hjelp av en gassstrøm bore ut overdimensjonerte ribber, slik at det dannes hule rør i den støpte gjenstanden, noe som gir et imponerende forhold mellom styrke og vekt. Sammenlignet med deler som er avhengige av høye ribber for å oppnå stivhet, kan denne teknikken gi en bemerkelsesverdig økning på 25 til 40%.

Den kritiske utfordringen i design og prosessering ligger i å holde gassboblen innenfor ribbemønsteret. En optimalisert design bør eliminere enhver feilmargin som kan føre til at boblen trenger gjennom veggseksjonen, et fenomen som kalles fingering. Tykkveggede konstruksjonsdeler kan sammenlignes med strukturelle skumkomponenter, der skummet er erstattet av et sammenkoblet nett av hule seksjoner. Konseptet bak strukturskums styrke ligger først og fremst i solide skinn. Gassassistanse eliminerer blåsemiddelet og fullfører det korte skuddet med et gassutbrudd, noe som eliminerer virvel. I dette konseptet fungerer gassbanene som en innvendig pute, på samme måte som skum.

Det er utfordrende å oppnå en større tetthetsreduksjon enn med skum, og fra et strukturelt synspunkt må veggkonstruksjonen ta høyde for det verst tenkelige banescenarioet. Strukturskum har en tendens til å ha mer ensartede fysiske egenskaper. Selv om gassassisterte deler får stivhet fra overdimensjonerte ribber, reduserer økt veggtykkelse den iboende lave vekten og kostnadsfordelene som er forbundet med tynnvegget gassassistanse. Tykkvegget gassassistanse blir et fornuftig valg når applikasjonen krever en tykkere vegg, enten det er på grunn av eksisterende formbegrensninger eller ergonomiske hensyn.

Ved sprøytestøping med fullskyting kan det være en fordel å bruke en gasspute i stedet for en konvensjonell plastpute. I denne metoden tilføres gassen etter at harpiksen er ferdig sprøytet inn, for å kompensere for eventuell etterfølgende krymping av harpiksen. Ofte rettes denne gassinjeksjonen nøyaktig mot en bestemt tykk flekk eller et problematisk område i den støpte artikkelen.

Når gassen injiseres i smeltet harpiks, søker den straks veien med minst motstand. Den trekker naturlig mot det tykkeste området på delen, og navigerer uanstrengt rundt hjørnene - en hendelse som kalles race tracking. Gassboblen gjennomgår en profilering, slik at den flyter gjennom en jevn seksjon. Gassboblen starter med en større diameter og reduseres gradvis i størrelse etter hvert som den beveger seg mot slutten av strømningen.

Gassassistert sprøytestøpeprosess

Den gassassisterte sprøytestøpeprosessen kan forklares ved hjelp av fem viktige trinn i kortskuddsstøping. I figur 2.16a sprøytes smeltet plast inn i en forseglet form under høyt trykk. I figur 2.16b starter gassinjeksjonsprosessen, noe som fører til at gass og smeltet plast strømmer inn i formhulen samtidig. I figur 2.16c stopper plastinjeksjonen, slik at gassen kan strømme kontinuerlig inn i hulrommet. Gassen driver plasten effektivt fremover og fullfører prosessen med å fylle hulrommet. Den trekker naturlig nok mot områder med høyest temperatur og lavest trykk.

Når hulrommet er helt fylt, opprettholder gassen sin kraft og presser plasten mot de kjøligere overflatene i støpeformen. Dette reduserer varigheten av kjølesyklusen betydelig, reduserer forekomsten av synkemerker og forbedrer den dimensjonale reproduserbarheten. Til slutt, i figur 2.16e, er plastdelen tilstrekkelig avkjølt til å beholde formen. Gassdysen trekkes tilbake for å frigjøre den innesperrede gassen, slik at den ferdige delen kan skytes ut.

Blant de ulike strukturplastprosessene er det gassassistanse som har størst potensial for å utnytte designerens innsikt i støpeprosessen. Designeren påtar seg en dobbeltrolle som både formdesigner og prosessingeniør, og har kontroll over flyten av både plast og nitrogen. Denne integrerte tilnærmingen forbedrer presisjonen og effektiviteten i gassassistert sprøytestøping prosess.

Ribber spiller en avgjørende rolle når det gjelder å definere gasspassasjen i konstruksjonen. Gassen, som i seg selv følger minste motstands vei, har en tendens til å navigere mot tykkere områder i delen på grunn av deres større volum og dermed lavere trykk. Denne egenskapen tiltrekker gassboblen til disse områdene. For å etablere disse tykkere områdene på en effektiv måte, må man ta hensyn til størrelsesforholdet i forhold til veggtykkelsen.

Disse tykkere områdene utvikler seg til manifolder eller gasskanaler som kobles til et sentralisert gassinjeksjonspunkt. Det anbefales at disse gasskanalene har et sideforhold på mellom tre og seks ganger tykkelsen på veggseksjonen. Lavere sideforhold er ineffektivt og kan føre til uønskede fenomener som fingring, mens høyere sideforhold øker faren for gassgjennombrudd. Gassgjennombrudd oppstår når gassstrømmen beveger seg foran resinstrømningsfronten under fyllingsprosessen. Å oppnå et optimalt størrelsesforhold er nøkkelen til å sikre effektiviteten og påliteligheten til den gassassisterte sprøytestøpeprosessen.

Gasskanalene er plassert innenfor ribbene i gasskanalen, der tilsiktede variasjoner i veggtykkelsen, som ligner på ribber, betraktes som utstikkere. Det er viktig at gasspassasjene strekker seg helt ut til detaljens ytterpunkter. Grunnlagsgeometrien for gasspassasjen består av overdimensjonerte avstivningsribber. Ribbene kan utformes på mange forskjellige måter, og praktiske løsninger for dypere ribber innebærer å stable en konvensjonell ribbe på en gasspassasjeribbe, samtidig som man opprettholder de riktige størrelsesforholdene. Dette løser utfordringen med å oppnå riktig tykkelse i hele ribben, slik at man unngår problemer med for tynne ribber øverst og for tykke nederst, noe som ofte kalles "deep rib draft"-problemet.

Figuren over illustrerer flere varianter av ribbedesign, noe som viser hvor tilpasningsdyktig denne metoden er. Et sentralt aspekt ved vellykket produktutvikling er å maksimere potensialet i de støpte komponentene. Spesielt ved gassassistert sprøytestøping er det komponentens design som har forrang. Ribbemønsteret viser seg å være den minste motstands vei, og fungerer som en kanal for både plast (under fylling) og gass. Datastyrte simuleringer av formfylling forbedrer ribbeplasseringen og effektiviserer prosessen.

Resten av konstruksjonen følger etablert praksis, med fokus på å opprettholde et jevnt veggsnitt, noe som gjør det lettere å lage en nøyaktig datamodell. Det er til syvende og sist konstruktøren som avgjør om et gassassistanseprogram blir vellykket. Ved å følge etablerte designprinsipper elimineres unødvendige variabler, noe som understreker viktigheten av en grundig og strategisk tilnærming.

Optimal kontroll over gassboblen oppnås ved bruk av spillovers eller overløpskaviteter. Fjerning av overflødig plast innebærer å fortrenge det innkommende gassvolumet, noe som representerer et avansert trinn i gassassistert sprøytestøping. Denne forbedrede prosessen er tilgjengelig for lisensiering fra ulike leverandører av gassassistert utstyr. En av de viktigste fordelene er den nøyaktige reguleringen av det innsprøytede gassvolumet, noe som gir nøyaktig kontroll over gasspassasjeprofilen. Den første formfyllingen innebærer et komplett plastskudd, noe som gir bedre kontroll sammenlignet med et kort skudd.

Vi benytter anledningen til å introdusere Sincere Tech, vår anerkjente Kina mold maker som spesialiserer seg på gassassistert sprøytestøping. Hos Sincere Tech tilbyr vi et bredt utvalg av høykvalitets plastsprøytestøpeformer og tilhørende tjenester, og vi er opptatt av å levere eksepsjonelle produkter og løsninger til våre verdsatte kunder.

Vårt dedikerte team av erfarne fagfolk streber etter å oppfylle dine spesifikke behov og krav, og sikre førsteklasses løsninger innen gassassistert sprøytestøping. Vårt brukervennlige grensesnitt gjør det enkelt å navigere i søket etter de produktene og tjenestene du trenger. Sincere Tech tilbyr en omfattende pakke med tjenester, inkludert design av plastformer, tilpasset sprøytestøping av plast, rask prototyping, formdesign, prosesser etter produksjon, montering og levering i tide.

Enten du har behov for en enkelt prototyp eller planlegger en stor produksjonskjøring, har vi ekspertisen og ressursene som skal til for å imøtekomme dine behov. Teamet vårt er lett tilgjengelig for å svare på alle henvendelser, og gir veiledning og støtte gjennom hele den gassassisterte sprøytestøpeprosessen.

For de som søker pålitelige leverandører av støpeformer, oppfordrer vi deg til å kontakte Sincere Tech nå. Vi er sikre på at våre løsninger vil løfte din virksomhet til neste nivå. Takk for at du vurderer Sincere Tech som din partner innen gassassistert sprøytestøping, og vi ser frem til muligheten til å samarbeide med deg.