Spuitgieten met gasondersteuning

Wat is spuitgieten met gasondersteuning

Spuitgieten met gasondersteuning is een productieproces waarbij stikstofgas naast gesmolten kunststof wordt geïnjecteerd, wat resulteert in een onderdeel met holle secties. Het primaire doel is om veelvoorkomende problemen bij het traditionele spuitgieten aan te pakken, zoals het vloeien en krimpen van kunststof. Er bestaan verschillende categorieën van gasondersteunde toepassingen, maar dit proces toepassen om holle onderdelen te maken is een logische keuze. Hoewel het misschien niet zo effectief is voor grote diameters als blow molding, dat een opmerkelijke gewichtsvermindering van 75% kan bereiken, kan gasondersteuning toch een aanzienlijke gewichtsvermindering van 30 tot 40% bieden in holle ruimtes.

Gasondersteuning wordt vooral relevant in toepassingen waar spuitgegoten details de mogelijkheden van blaasgieten overtreffen. Het grote voordeel bij holle onderdelen ligt in de mogelijkheid om een hol onderdeel te integreren met een anders vlak stuk of om details te verwerken die lijken op die welke door spuitgieten kunnen worden bereikt.

Voordelen van spuitgieten met gasondersteuning

Gasondersteund spuitgieten toont zijn ware potentieel wanneer het wordt toegepast op dunwandige constructiedelen. Het biedt ontwerpers de mogelijkheid om componenten te maken met de kostenefficiëntie van dunne wanden in combinatie met de sterkte die typisch geassocieerd wordt met dikke wanden. Door gebruik te maken van een short-shot techniek worden te grote ribben uitgehold met behulp van een gasstroom, wat resulteert in de vorming van holle buizen in het spuitgietproduct, waardoor een indrukwekkende sterkte-gewichtsverhouding wordt bereikt. Vergeleken met onderdelen die voor hun stijfheid op hoge ribben steunen, kan deze techniek een aanzienlijke toename van 25 tot 40% opleveren.

De belangrijkste uitdaging bij het ontwerp en de verwerking is om de gasbel binnen het ribbelpatroon te houden. Een geoptimaliseerd ontwerp moet elke foutmarge elimineren waardoor de bel door de wandsectie zou kunnen dringen, een fenomeen dat bekend staat als fingering. Dikwandige structurele onderdelen kunnen worden vergeleken met structurele schuimcomponenten, waarbij het schuim wordt vervangen door een onderling verbonden web van holle secties. Het concept achter de sterkte van structuurschuim ligt voornamelijk in de stevige huid. Gasondersteuning elimineert het blaasmiddel en voltooit het korte schot met een gasstoot, waardoor werveling wordt geëlimineerd. In dit concept fungeren de gasbanen als een intern kussen, vergelijkbaar met schuim.

Het is een uitdaging om een dichtheidsreductie te bereiken die groter is dan die van schuim en vanuit structureel oogpunt moet het ontwerp van de wand rekening houden met het slechtst denkbare weefselscenario. Constructieschuim heeft over het algemeen meer uniforme fysieke eigenschappen. Terwijl gasgevulde onderdelen hun stijfheid ontlenen aan overmaatse ribben, vermindert een grotere wanddikte het inherente lage gewicht en de kostenvoordelen van dunwandige gasgevulde onderdelen. Dikwandige gasondersteuning wordt een verstandige keuze als de toepassing een dikkere wand vereist, vanwege bestaande matrijsbeperkingen of ergonomische overwegingen.

Full-shot spuitgieten kan baat hebben bij het gebruik van een gaskussen in plaats van het conventionele kunststofkussen. Bij deze aanpak wordt het gas ingebracht nadat de hars volledig is ingespoten, zodat eventuele latere harskrimp wordt gecompenseerd. Vaak wordt deze gasinjectie precies gericht op een aangewezen dikke plek of problematisch gebied binnen het spuitgietartikel.

Na injectie in gesmolten hars zoekt het gas onmiddellijk de weg van de minste weerstand. Het beweegt zich op natuurlijke wijze naar het dikste gedeelte van het onderdeel en gaat moeiteloos door de bochten, een verschijnsel dat bekend staat als race tracking. De gasbel ondergaat een profilering, waarbij een consistente sectie wordt aangehouden waar het doorheen stroomt. De gasbel begint met een grotere diameter en wordt geleidelijk kleiner naarmate hij verder naar het einde van de stroom gaat.

Gasondersteund spuitgietproces

Het spuitgietproces met behulp van gas kan worden toegelicht aan de hand van vijf belangrijke stappen in short-shot molding. In afbeelding 2.16a wordt gesmolten kunststof onder hoge druk in een gesloten matrijs geïnjecteerd. In afbeelding 2.16b wordt het gasinjectieproces gestart, waardoor gas en gesmolten kunststof gelijktijdig in de matrijsholte stromen. In afbeelding 2.16c stopt de kunststofinjectie, waardoor er een continue gasstroom in de holte ontstaat. Het gas stuwt de kunststof naar voren en voltooit zo het vulproces van de holte. Het zwenkt van nature naar gebieden met de hoogste temperatuur en de laagste druk.

Als we verder gaan met afbeelding 2.16d, als de holte volledig gevuld is, behoudt het gas zijn kracht en duwt het kunststof tegen de koelere oppervlakken van de mal. Deze actie verkort de duur van de koelcyclus aanzienlijk, vermindert het optreden van zinksporen en verbetert de dimensionale reproduceerbaarheid. In afbeelding 2.16e is het kunststofdeel voldoende afgekoeld om zijn vorm te behouden. Het gasmondstuk wordt teruggetrokken om het ingesloten gas vrij te laten, zodat het afgewerkte onderdeel kan worden uitgeworpen.

Van de verschillende structurele kunststofprocessen is gasondersteuning het meest geschikt om het inzicht van de ontwerper in het spuitgietproces te benutten. De ontwerper vervult een dubbele rol als matrijsontwerper en procesingenieur en heeft controle over de stroom van zowel kunststof als stikstof. Deze geïntegreerde aanpak verhoogt de precisie en efficiëntie van het spuitgietproces. spuitgieten met gasondersteuning proces.

Ribben spelen een cruciale rol bij het bepalen van de gasdoorgang in het ontwerp. Het gas, dat inherent de weg van de minste weerstand volgt, heeft de neiging om naar dikkere gebieden in het onderdeel te gaan vanwege het grotere volume en de daaruit voortvloeiende lagere druk. Deze eigenschap trekt de gasbel naar deze gebieden. Om deze dikkere gebieden effectief te maken, moet rekening worden gehouden met de hoogte-breedteverhouding met betrekking tot de wanddikte.

In wezen evolueren deze dikkere gebieden naar verdeelstukken of gasdoorgangen die in verbinding staan met een gecentraliseerd gasinjectiepunt. Het is aan te raden dat deze gasdoorgangen een hoogte-breedteverhouding hebben van drie tot zes keer de dikte van de wandsectie. Lagere hoogte-breedteverhoudingen blijken inefficiënt en kunnen leiden tot ongewenste verschijnselen zoals fingering, terwijl hogere hoogte-breedteverhoudingen de gevoeligheid voor gasdoorbraak vergroten. Gasdoorbraak treedt op wanneer de gasstroom tijdens het vulproces voor het harsstroomfront uit komt. Het bereiken van een optimale aspectratio is essentieel om de effectiviteit en betrouwbaarheid van het spuitgietproces met gasondersteuning te garanderen.

Gasdoorgangen worden ondergebracht in ribben van de gasdoorvoer, waarbij opzettelijke variaties in wanddikte, die lijken op ribben, worden beschouwd als uitsteeksels. Het is noodzakelijk dat de gasdoorgangen doorlopen tot aan de uiteinden van het onderdeel. De basisgeometrie voor de gasdoorgang bestaat uit oversized verstijvingsribben. Er zijn verschillende ontwerpen voor ribben denkbaar en praktische oplossingen voor diepere ribben bestaan uit het stapelen van een conventionele rib op een gasdoorgangsrib, met behoud van de juiste hoogte-breedteverhoudingen. Dit is een oplossing voor de uitdaging om de juiste dikte over de hele rib te verkrijgen, waardoor wordt voorkomen dat de ribben aan de bovenkant te dun en aan de onderkant te dik zijn.

Bovenstaande afbeelding illustreert verschillende variaties van ribontwerpen en toont de aanpasbaarheid van de benadering. Een cruciaal aspect van succesvolle productontwikkeling is het maximaliseren van het potentieel van spuitgietonderdelen. Vooral bij spuitgieten met gasondersteuning krijgt het ontwerp van het stuk voorrang. Het ribbelpatroon komt naar voren als de weg van de minste weerstand en dient als doorvoer voor zowel kunststof (tijdens het vullen) als gas. Computersimulaties voor het vullen van matrijzen verbeteren de plaatsing van de ribben en stroomlijnen het proces.

De rest van het onderdeelontwerp volgt nauwgezet de gevestigde praktijken, met de nadruk op het behouden van een uniforme wanddoorsnede, wat het creëren van een nauwkeurig computermodel vergemakkelijkt. Het succes van elk gas-assistentieprogramma ligt uiteindelijk in de handen van de ontwerper van het onderdeel. Door vast te houden aan gevestigde ontwerpprincipes worden onnodige variabelen geëlimineerd, wat het belang van een zorgvuldige en strategische aanpak versterkt.

Een optimale controle over de gasbel wordt bereikt door spillovers of overloopholtes te gebruiken. Bij het verwijderen van overtollig kunststof wordt het inkomende gasvolume verplaatst, wat een geavanceerd stadium is in spuitgieten met behulp van gas. Voor dit verbeterde proces zijn licenties verkrijgbaar bij verschillende leveranciers van gasondersteunde apparatuur. Opmerkelijke voordelen zijn de nauwkeurige regeling van het geïnjecteerde gasvolume, wat leidt tot een nauwgezette controle over het gasdoorgangsprofiel. De initiële vulling van de matrijs bestaat uit een volledig plastic schot, wat een betere controle mogelijk maakt dan een kort schot.

We maken van deze gelegenheid gebruik om Sincere Tech te introduceren, onze gewaardeerde China matrijzenmaker gespecialiseerd in het spuitgieten met behulp van gas. Op Sincere Tech, bieden wij een divers scala aan hoogwaardige kunststof spuitgietmatrijzen en bijbehorende diensten, toegewijd aan het leveren van uitzonderlijke producten en oplossingen voor onze gewaardeerde klanten.

Ons toegewijde team van ervaren professionals streeft ernaar om aan uw specifieke wensen en eisen te voldoen, zodat u verzekerd bent van eersteklas oplossingen op het gebied van spuitgieten met behulp van gas. Navigeren door onze gebruiksvriendelijke interface is naadloos, het vereenvoudigen van uw zoektocht naar de producten en diensten die u nodig hebt. Sincere Tech biedt een uitgebreide suite van diensten, waaronder kunststof schimmel ontwerp, aangepaste kunststof spuitgieten, rapid prototyping, schimmel ontwerp, post-fabricage processen, assemblage en tijdige levering.

Of u nu een enkel prototype nodig hebt of een grootschalige productierun plant, wij beschikken over de expertise en de middelen om aan uw eisen te voldoen. Ons team is beschikbaar voor al uw vragen en biedt begeleiding en ondersteuning tijdens het hele spuitgietproces met behulp van gas.

Voor diegenen die op zoek zijn naar betrouwbare leveranciers van matrijzen, raden we je aan nu contact op te nemen met Sincere Tech. Wij zijn ervan overtuigd dat onze oplossingen zal uw bedrijf naar het volgende niveau. Dank u voor het overwegen van Sincere Tech als uw partner in Gas-assisted spuitgieten, en we kijken reikhalzend uit naar de mogelijkheid om samen te werken met je.