Turnare prin injecție asistată de gaz

Ce este turnarea prin injecție asistată de gaz

Turnare prin injecție asistată de gaz este un proces de fabricație care implică injectarea azotului gazos alături de plasticul topit, rezultând o piesă cu secțiuni goale. Obiectivul principal este de a aborda provocările comune ale turnării prin injecție tradiționale, cum ar fi curgerea și contracția plasticului. Există diverse categorii de aplicații asistate de gaz, însă aplicarea acestui proces pentru a produce piese goale este o alegere logică. Deși este posibil să nu fie la fel de eficient pentru diametrele mari ca turnarea prin suflare, care poate obține o reducere remarcabilă a greutății de 75%, asistarea cu gaz poate oferi totuși o reducere substanțială a greutății de 30 până la 40% în zonele goale.

Asistența cu gaz devine deosebit de relevantă în aplicațiile în care detaliile turnate prin injecție depășesc capacitățile turnării prin suflare. Principalul său avantaj în cazul pieselor goale constă în capacitatea de a integra o componentă goală cu o piesă altfel plată sau de a încorpora detalii asemănătoare celor care pot fi obținute prin turnare prin injecție.

Avantajele turnării prin injecție asistată de gaz

Turnarea prin injecție asistată de gaz își demonstrează adevăratul potențial atunci când este aplicată pieselor structurale cu pereți subțiri, oferind proiectanților capacitatea de a crea componente cu rentabilitatea pereților subțiri combinată cu rezistența asociată în mod obișnuit cu pereții groși. Folosirea unei tehnici de injecție scurtă implică scobirea nervurilor supradimensionate cu ajutorul unui flux de gaz, ceea ce duce la formarea de tuburi goale în interiorul articolului turnat, obținându-se astfel un raport rezistență/greutate impresionant. În comparație cu piesele care se bazează pe nervuri înalte pentru rigiditate, această tehnică poate produce o creștere notabilă de 25 până la 40%.

Provocarea critică în proiectare și prelucrare constă în reținerea bulei de gaz în interiorul modelului de nervuri. Un design optimizat ar trebui să elimine orice marjă de eroare care ar putea permite bulei să pătrundă în secțiunea peretelui, un fenomen cunoscut sub numele de fingering. Componentele structurale cu pereți groși pot fi comparate cu componentele structurale din spumă, în care spuma este înlocuită de o rețea interconectată de secțiuni goale. Conceptul din spatele rezistenței spumei structurale constă în primul rând în piei solide. Asistența cu gaz elimină agentul de suflare și finalizează lovitura scurtă cu o explozie de gaz, eliminând vârtejul. În acest concept, pânzele de gaz acționează ca o pernă internă, asemănătoare spumei.

Obținerea unei reduceri a densității mai mari decât cea obținută de spumă se dovedește a fi o provocare, iar din punct de vedere structural, proiectarea pereților trebuie să țină cont de cel mai pesimist scenariu. Spuma structurală tinde să aibă proprietăți fizice mai uniforme. În timp ce piesele de asistență la gaz își obțin rigiditatea din nervurile supradimensionate, creșterea grosimii pereților diminuează greutatea redusă inerentă și beneficiile de cost asociate cu asistența la gaz cu pereți subțiri. Asistența cu gaz cu pereți groși devine o alegere rezonabilă atunci când aplicația necesită un perete mai gros, fie din cauza constrângerilor existente ale matriței, fie din considerente ergonomice.

Turnarea prin injecție completă poate beneficia de încorporarea unei perne de gaz în locul pernei de plastic convenționale. În această abordare, gazul este introdus după ce rășina este complet injectată, servind la compensarea oricărei contracții ulterioare a rășinii. În mod frecvent, această injecție de gaz este direcționată exact către un punct gros sau o zonă problematică din cadrul articolului turnat.

La injectarea în rășina topită, gazul caută imediat calea de minimă rezistență. Acesta gravitează în mod natural spre zona cea mai groasă a piesei, parcurgând fără efort colțurile - un fenomen cunoscut sub numele de "race tracking". Bula de gaz este supusă profilării, menținând o secțiune constantă prin care curge. Mai exact, bula de gaz începe cu un diametru mai mare și își reduce treptat dimensiunea pe măsură ce avansează spre sfârșitul fluxului.

Procesul de turnare prin injecție asistată de gaz

Procesul de turnare prin injecție asistată de gaz poate fi elucidat prin cinci etape-cheie ale turnării prin injecție de scurtă durată. În figura 2.16a, plasticul topit este injectat sub presiune ridicată într-o matriță sigilată. Trecând la figura 2.16b, procesul de injectare a gazului este inițiat, determinând curgerea simultană a gazului și a plasticului topit în cavitatea matriței. Trecând la figura 2.16c, injectarea plasticului se oprește, permițând fluxul continuu de gaz în cavitate. Gazul propulsează efectiv plasticul înainte, finalizând procesul de umplere a cavității. Acesta gravitează în mod natural spre zonele cu cea mai ridicată temperatură și cea mai scăzută presiune.

Continuând cu figura 2.16d, odată ce cavitatea este complet umplută, gazul își menține forța, împingând plasticul împotriva suprafețelor mai reci ale formei. Această acțiune reduce semnificativ durata ciclului de răcire, atenuează apariția urmelor de scufundare și îmbunătățește reproductibilitatea dimensională. În cele din urmă, în figura 2.16e, piesa din plastic s-a răcit suficient pentru a-și păstra forma. Duza de gaz este retrasă pentru a elibera gazul blocat, permițând ejectarea piesei finite.

Dintre diversele procese structurale din plastic, asistarea cu gaz se remarcă ca având cel mai mare potențial de valorificare a cunoștințelor unui proiectant în procesul de turnare. Proiectantul își asumă roluri duble, atât de proiectant de matrițe, cât și de inginer de proces, deținând controlul asupra fluxului de plastic și azot. Această abordare integrată sporește precizia și eficiența procesului de turnare prin injecție asistată de gaz proces.

Coastele joacă un rol crucial în definirea pasajului de gaz în cadrul proiectului. Gazul, urmând în mod inerent calea celei mai mici rezistențe, tinde să navigheze spre zonele mai groase ale piesei datorită volumului lor mai mare și, ulterior, a presiunilor mai scăzute. Această caracteristică atrage bula de gaz în aceste regiuni. Stabilirea eficientă a acestor zone mai groase implică luarea în considerare a raportului de aspect privind grosimea peretelui.

În esență, aceste regiuni mai groase se transformă în colectori sau pasaje de gaz care se conectează la un punct centralizat de injecție a gazului. Este recomandabil ca aceste pasaje de gaz să mențină un raport de aspect cuprins între trei și șase ori grosimea secțiunii de perete. Raporturile de aspect mai mici se dovedesc ineficiente și pot duce la fenomene nedorite, cum ar fi înțepătura, în timp ce raporturile de aspect mai mari cresc susceptibilitatea la pătrunderea gazelor. Pătrunderea gazului are loc atunci când fluxul de gaz avansează înaintea frontului de curgere a rășinii în timpul procesului de umplere. Obținerea unui raport de aspect optim este esențială pentru a asigura eficiența și fiabilitatea procesului de turnare prin injecție asistată de gaz.

Pasajele de gaz sunt adăpostite în nervurile canalelor de gaze, în care variațiile intenționate ale grosimii peretelui, asemănătoare nervurilor, sunt considerate proeminențe. Este imperativ ca pasajele pentru gaze să se extindă până la extremitățile piesei. Geometria de bază pentru pasajul de gaz cuprinde nervuri de rigidizare supradimensionate. Se pot concepe diverse modele de nervuri, iar soluțiile practice pentru nervuri mai adânci implică suprapunerea unei nervuri convenționale peste o nervură de trecere a gazelor, menținând raportul de aspect adecvat. Acest lucru răspunde provocării de a obține o grosime adecvată pe întreaga nervură, prevenind problemele de a fi prea subțire în partea de sus și prea gros în partea de jos, cunoscută în mod obișnuit sub numele de problema tirajului nervurilor adânci.

Figura de mai sus ilustrează mai multe variante de design al nervurilor, demonstrând adaptabilitatea abordării. Un aspect esențial al dezvoltării cu succes a produselor constă în maximizarea potențialului componentelor turnate. În special în cazul turnării prin injecție asistată de gaz, proiectarea piesei are prioritate. Modelul nervurilor apare ca fiind calea de minimă rezistență, servind drept conductă atât pentru plastic (în timpul umplerii), cât și pentru gaz. Simulările computerizate de umplere a matriței îmbunătățesc plasarea nervurilor, eficientizând procesul.

Restul proiectării piesei respectă îndeaproape practicile stabilite, cu accent pe menținerea unei secțiuni uniforme a peretelui, facilitând crearea unui model computerizat precis. Succesul oricărui program de asistare cu gaz se află în cele din urmă sub controlul proiectantului piesei. Aderarea la principiile de proiectare stabilite elimină variabilele inutile, consolidând importanța unei abordări meticuloase și strategice.

Obținerea unui control optim asupra bulei de gaz se realizează prin utilizarea cavităților de deversare sau de revărsare. Îndepărtarea plasticului în exces implică deplasarea volumului de gaz de intrare, reprezentând o etapă avansată în turnarea prin injecție asistată de gaz. Acest proces îmbunătățit poate fi licențiat de diferiți furnizori de echipamente de asistență prin gaz. Printre avantajele notabile se numără reglarea precisă a volumului de gaz injectat, ceea ce conduce la un control meticulos al profilului de trecere a gazului. Umplerea inițială a matriței implică o injecție completă de plastic, oferind o mai mare ușurință de control comparativ cu o injecție scurtă.

Profităm de această ocazie pentru a vă prezenta Sincere Tech, apreciatul nostru China mucegai producător specializată în turnarea prin injecție asistată de gaz. La Sincere Tech, oferim o gamă variată de matrițe de injecție din plastic de înaltă calitate și servicii asociate, angajându-ne să oferim produse și soluții excepționale clienților noștri valoroși.

Echipa noastră dedicată de profesioniști cu experiență se străduiește să vă îndeplinească nevoile și cerințele specifice, asigurând soluții de top în domeniul turnării prin injecție asistată de gaz. Navigarea în interfața noastră ușor de utilizat este fără cusur, simplificând căutarea produselor și serviciilor de care aveți nevoie. Sincere Tech oferă o gamă completă de servicii, inclusiv proiectarea matrițelor din plastic, turnarea prin injecție a plasticului personalizat, prototiparea rapidă, proiectarea matrițelor, procesele post-fabricare, asamblarea și livrarea la timp.

Fie că aveți nevoie de un singur prototip sau planificați o producție la scară largă, deținem expertiza și resursele necesare pentru a vă satisface cerințele. Echipa noastră este disponibilă pentru a răspunde oricăror întrebări, oferind îndrumare și sprijin pe tot parcursul procesului de turnare prin injecție asistată de gaz.

Pentru cei care caută furnizori de matrițe de încredere, vă încurajăm să contactați Sincere Tech acum. Suntem încrezători că soluțiile noastre vă vor ridica afacerea la următorul nivel. Vă mulțumim că ați luat în considerare Sincere Tech ca partener în turnarea prin injecție asistată de gaz și așteptăm cu nerăbdare oportunitatea de a colabora cu dvs.