가스 보조 사출 성형 은 가스를 사용하여 플라스틱 재료를 금형에 밀어 넣는 공정입니다. 따라서 공정이 더 빠르고 효율적이며 고품질의 제품을 생산할 수 있습니다.

가스 보조 사출 성형 (GRIM)은 최근 해외에서 널리 사용되고 있는 새로운 유형의 사출 성형 공정으로, 중국에서도 점점 더 많이 사용되고 있습니다.

가스 보조 사출 성형은 가압 가스를 사용하여 다음을 지원하는 공정입니다. 사출 성형 부품 더 빨리 식고 더 빨리 치료합니다.

가스 보조 성형은 저압의 플라스틱 사출 성형 가압 질소 가스를 금형에 주입하여 용융된 플라스틱을 금형 말단에 밀어 넣으면서 부품의 두꺼운 부분을 비워내는 공정입니다.

이 블로그 게시물에서는 가스 보조가 무엇인지 설명합니다. 사출 성형 가 무엇인지, 어떻게 작동하는지 알아보세요!

가스 보조 사출 성형의 원리

원리는 상대적으로 저압의 불활성 가스(질소는 비용이 저렴하고 안전하며 냉각수 역할도 하기 때문에 일반적으로 사용되며 압력은 0.5~300MPa)를 사용하여 기존 성형 공정의 캐비티에서 수지의 일부를 대체하여 압력을 유지함으로써 제품의 성형 성능을 향상시키는 것입니다.

가스 어시스트 사출 성형의 장점

가스 지원 사출 성형 는 기존의 플라스틱 사출 성형 및 폼 성형이 가능하며 다음과 같은 장점이 있습니다:

부품의 우수한 성능

(1) 부품의 벽 두께가 다른 접합부에 설치된 보강 철근과 탭의 가스 채널을 합리적으로 열고 밑면 재료를 주입한 후 가스를 주입하여 기공과 함몰을 제거합니다.

냉각 과정에서 용융물의 수축을 보정하고 모공과 함몰이 생기지 않도록 합니다.

이 공정에서 고려해야 할 점은 기존 성형 공정에서 싱크 마크가 생길 수 있는 두꺼운 형상을 포장할 수 있다는 점입니다.

(2) 내부 응력 및 휨 변형 감소 부품의 냉각 과정에서 가스 노즐에서 압력 손실없이 재료 흐름 끝까지 연속 가스 채널이 형성되고 기압이 모든 곳에서 일정하여 잔류 응력을 줄이고 부품의 휨 변형을 방지합니다.

(3) 부품의 강도 증가 부품에 중공 보강재와 탭을 설계하면 중량 대비 강도 비율이 유사한 솔리드 부품보다 약 5 정도 높아지고 부품의 관성 모멘트가 크게 증가하여 부품의 강도가 높아집니다.

(4) 설계의 유연성을 향상시키기 위해 가스 보조 사출을 사용하여 벽 두께가 고르지 않은 제품을 형성 할 수 있으므로 원본을 단일 성형을 달성하기 위해 별도의 성형 제품의 여러 부분으로 분할하여 부품 조립을 용이하게해야합니다.

예를 들어, 한 외국 기업은 원래 수십 개의 금속 부품을 본체로 하여 복잡한 자동차 도어 패널 모양을 GAI M 기술과 플라스틱 합금 소재를 사용하여 단일 성형을 통해 생산했습니다.

저렴한 비용

(1) 가스 보조를 통한 원자재 절약 사출 성형 를 제품의 두꺼운 부분에 주입하여 캐비티를 형성하여 완제품의 무게를 최대 10%에서 50%까지 줄일 수 있습니다.

(2) 장비 비용 절감 가스 보조 주입은 일반 주입보다 적은 주입 압력과 클램핑 력이 필요합니다. 사출 성형 (25%~50% 절감), 최대 30%의 에너지를 절약할 수 있습니다.

(3) 코어 소재의 두꺼운 부분을 제거하여 성형 사이클 시간이 상대적으로 짧아져 냉각 시간이 최대 50%까지 단축됩니다.

이러한 장점을 바탕으로 가스 사출은 탁상, 문, 보드 등과 같은 대형 평면 제품, 가전제품 하우징, TV 하우징, 사무기기 하우징 등과 같은 대형 캐비닛, 베이스, 자동차 계기판, 범퍼, 자동차 전조등 커버 및 기타 자동차 내외장 부품과 같은 구조 부품 성형에 적합합니다.

가스 보조 사출 성형을 위한 재료 선택

이론적으로 기존의 모든 열가소성 플라스틱은 사출 성형 방법은 일부 충진 수지 및 강화 플라스틱을 포함한 가스 보조 사출 성형에 적합합니다.

열가소성 폴리우레탄과 같이 유동성이 매우 우수하고 충전이 어려운 일부 플라스틱은 성형이 어려울 수 있으며, 점도가 높은 수지는 높은 가스 압력이 필요하고 기술적으로 까다롭고 유리 섬유 보강재는 장비에 마모를 일으킬 수 있습니다.

가스 보조 성형 공정에서는 부품의 성형 벽 두께와 표면 결함이 원료의 성능에 의해 크게 결정되기 때문에 공정 파라미터를 변경해도 큰 영향을 미치지 않으므로 성형 원료의 선택이 매우 중요합니다.

가스 보조 성형에 사용되는 재료 구조용 폼과 마찬가지로 폴리카보네이트 - 폴리페닐렌 옥사이드 - PPO(노릴) - 폴리부틸렌 테레프탈레이트 - PBT(발록스) - 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 - ABS 등 거의 모든 열가소성 소재를 가스 보조 성형에 사용할 수 있습니다.

PA(폴리아미드)와 PBT(폴리부틸렌 테레프탈레이트)는 독특한 결정 안정성을 가지고 있으며 특히 가스 보조에 적합합니다. 사출 성형;

PA6, PA66 및 PP는 가스 보조 성형에도 자주 사용되며 일부 부분 결정 수지의 경우 공기 채널 근처의 성형 내부에는 상대적으로 느린 냉각 속도로 인해 명백한 비정질 경계 층이 없지만 외부에는 금형 벽의 빠른 냉각으로 인해 비정질 경계 층이 생성되어 제품의 품질에 영향을 미칩니다.

유리 섬유 강화 플라스틱의 경우 금형 벽에서 약간의 분자 방향이 생성되며 최대 성형 고강도 부품은 재료 흐름 방향을 따라 금형 벽 아래 일정 거리 (제품 외부 표면에서 약 1mm)에서 탄성 계수가 높은 수지에서 선택할 수 있으며 실제 생산 공정에서 부품의 요구 사항과 특정 성형 조건에 따라 적합한 수지 재료를 선택해야합니다.

가스 보조 사출 성형 부품의 가스 채널 설계

가스 채널 설계는 가스 보조 성형 기술에서 가장 중요한 설계 요소 중 하나로, 제품의 강성뿐만 아니라 가공 거동에도 영향을 미칩니다. 가스의 흐름 상태를 미리 정의하기 때문에 초기 사출 단계에서 용융물의 흐름에도 영향을 미치며, 고품질 제품을 성형하기 위해서는 합리적인 가스 채널 선택이 필수적입니다.

일반적인 가스 채널의 기하학적 구조

보강재가 있는 대형 플레이트 부품의 경우, 기판의 두께는 일반적으로 가스 보조의 경우 3-6mm로 간주됩니다. 사출 성형가스 흐름 거리가 짧거나 크기가 작은 부품의 경우 1.5-2.5mm로 줄일 수 있습니다.

보강재의 벽 두께는 함몰을 만들지 않고 연결되는 부품의 벽 두께의 100%-125%에 도달할 수 있습니다.

가스 채널의 형상은 게이트와 관련하여 대칭 또는 단방향이어야 하며, 가스 채널은 연속적이어야 하고 부피는 전체 부품 부피의 10% 미만이어야 합니다.

부품의 강도 분석

보강재가 있는 기존 부품은 찌그러짐, 뒤틀림, 변형 등의 문제가 종종 발생합니다. 가스 보조 사출 성형 다양한 단면 형상을 가진 강화 부품의 경우 제품의 강도를 보장 할뿐만 아니라 기존의 단점을 극복합니다. 사출 성형.

일반적으로 동일한 기판 두께에서 속이 빈 넓은 T자형 보강재가 있는 부품의 강도는 속이 빈 좁은 T자형 보강재가 있는 부품보다 높으며, 이는 동일한 단면의 속이 빈 반원형 보강재가 있는 부품의 강도보다 높습니다.

제품의 강도는 힘의 크기와 형태에 따라 크게 달라지지만 보강재를 사용하면 제품의 강성을 높일 수 있지만 국부적으로 응력이 집중되면 제품의 강도가 크게 약화됩니다.

가스 채널의 크기

가스 채널의 크기 설계는 충전 가스의 흐름 방향과 밀접한 관련이 있으며, 항상 흐름 채널에서 저항이 가장 적은 방향으로 흐릅니다.

직경 D의 원형 튜브를 통과하는 안정적인 뉴턴 유체의 압력 강하 공식은 ΔP = 32μVL/D이며, 여기서 μ는 유체 점도, V는 평균 유속, L은 유체 섹션의 길이, D는 튜브의 직경으로, 가스 전체 점도가 수지의 0.1%보다 매우 작고 길이 방향의 압력 강하는 무시할 수 있으므로 수지의 압력 강하에 의해 발생하는 저항만 고려하면 됩니다.

원형 튜브 압력 강하 공식과 뉴턴 유체 형태의 가소성 유체 흐름은 유사하므로 실제 유체 및 가스 조건을 고려하지 않고 위의 공식을 사용하여 압력 강하 ΔP의 다른 방향의 주입점 근처의 가스를 기준으로 비교하면 (즉, L과 D의 각 섹션 크기를 비교) 가스 주 충전 방향 ΔP 작은 방향이 가스 흐름의 선호 방향인 문제를 정 성적으로 해결할 수 있습니다.

흐름 채널의 크기를 변경하면 압력 강하가 다른 방향으로 직접적으로 변화하여 가스의 흐름 방향이 바뀌고 성형 부품의 품질에 영향을 미칩니다.

가스 보조 사출 성형 금형 설계

내부 가스 지원 사출 성형 는 상대적으로 낮은 사출 압력과 클램핑력을 사용하며, 금형은 일반 금형강 외에도 아연 기반 합금, 단조 알루미늄 및 기타 경합금 재료로 만들 수 있습니다.

가스 보조 금형 설계 사출 성형 프로세스는 일반 프로세스와 유사합니다. 플라스틱 사출 성형. 금형 및 부품 구조의 설계로 인한 결함은 성형 공정의 매개 변수를 조정하여 보상 할 수 없지만 금형 및 부품 구조의 설계는 제때 수정해야합니다.

일반적으로 필요한 설계 원칙 플라스틱 사출 성형 가스 보조 사출 성형 프로세스, 그리고 다음은 디자인의 여러 부분에 대한 주요 고려 사항입니다:

(1) 사출 현상 방지 벽이 얇은 제품과 특수 모양의 굽힘 생산에 대한 가스 주입 추세가 있지만 전통적인 가스 주입은 여전히 큰 캐비티 부피 부품을 생산하는 데 사용되며 게이트를 통한 재료 흐름은 높은 전단 응력을 받아 사출 및 크리프와 같은 용융 파열 현상이 발생하기 쉽습니다.

이 디자인은 입구 게이트의 크기를 적절히 늘리고 얇은 제품에 게이트를 설정하여 상황을 개선할 수 있습니다.

(2) 언더필 양, 가스 주입 압력, 시간 및 기타 매개 변수를 일관되게 제어하기 어려운 가스 주입으로 인한 캐비티 설계, 특히 제품 품질 요구 사항이 높아야 할 때 가스 주입에는 일반적으로 금형 캐비티가 필요합니다.

실제 생산에서는 하나의 금형에 4개의 캐비티를 사용하는 예가 있으며, 다중 캐비티 설계를 사용할 때는 균형 잡힌 주입 시스템 배열을 사용해야 합니다.

(3) 게이트 설계는 일반적으로 하나의 게이트만 사용하며, 사출된 부품의 용융물이 금형 캐비티에 고르게 채워지고 분출을 방지할 수 있도록 위치를 설정해야 합니다.

가스 니들이 인젝터 노즐과 주입 시스템에 설치된 경우, 가스 주입 전에 용융물이 응축되지 않도록 게이트 크기가 충분히 커야 합니다.

가스 보조 주입의 가장 일반적인 문제 중 하나는 가스가 의도한 가스 채널을 통해 부품의 미세한 얇은 층으로 침투하여 표면에 손가락 모양 또는 나뭇잎 모양의 가스 핑거링을 형성하는 것으로, 이러한 "지문"이 몇 개라도 제품에 치명적일 수 있으므로 어떤 대가를 치르더라도 피해야 합니다.

연구에 따르면 이러한 결함이 형성되는 주된 이유는 부적절한 게이트 크기와 가스 지연 시간 설정 때문이며, 예를 들어 더 작은 얕은 입과 더 짧은 지연 시간을 사용할 때 이러한 두 가지 요소가 종종 상호 작용하여 제품 품질의 외관에 영향을 미칠뿐만 아니라 부품의 강도를 크게 감소시키는 등의 불리한 결과를 생성하기 매우 쉽습니다.

일반적으로 이러한 불리한 상황을 피하기 위해 가스 채널의 길이를 단축하고 입구 게이트의 크기를 늘리며 가스 압력을 합리적으로 제어하는 방법을 사용할 수 있습니다.

(4) 러너의 형상은 게이트에 대해 대칭 또는 단방향이어야 하며 가스 흐름 방향과 용융 수지 흐름 방향이 동일해야 합니다.

(5) 흐름 균형을 조절하는 오버플로 공간은 이상적인 중공 채널을 얻기 위해 금형에 설계되어야 합니다.

가스 보조 사출 성형의 발전 전망

최근 가스 보조 기술은 가전제품, 자동차, 가스 보조 사무용품 및 기타 산업에서 널리 사용되고 있으며, 제품의 치수 안정성을 향상시키는 방향으로 발전하고 있습니다, 벽이 얇은 제품 제조 표면 특성이 우수한 특수 형상의 파이프 생산, 자동차 산업의 금속 부품 대체 등 다양한 분야에서 활용되고 있습니다. 가스 주입 기술은 미래 산업 생산에서 여전히 중요한 역할을 할 것으로 여겨집니다.