Газовый помощник литьё под давлением это процесс, в котором используется газ для проталкивания пластикового материала в форму. Это делает процесс более быстрым, эффективным и позволяет получить продукт более высокого качества.

Литье под давлением с использованием газа (GRIM) - это новый тип процесса литья под давлением, который в последние годы широко используется за рубежом и все чаще применяется в Китае.

Литье под давлением с газовой поддержкой - это процесс, в котором используется газ под давлением, помогающий литые детали быстрее остывают и быстрее затвердевают.

Газовая формовка - это формовка под низким давлением литье пластмасс под давлением Процесс, при котором в пресс-форму под давлением подается газ азот, выталкивающий расплавленный пластик в крайние части пресс-формы, одновременно вытесняя более толстые участки в детали.

В этой статье мы поговорим о том, что такое газовая асистолия. литьё под давлением и как это работает!

Принцип литья под давлением с использованием газа

Принцип заключается в использовании относительно низкого давления инертного газа (обычно используется азот из-за его низкой стоимости и безопасности, а также роли охлаждающей жидкости, с давлением от 0,5 до 300 МПа) для замены части смолы в полости традиционного процесса формования для поддержания давления, для достижения лучших характеристик формования изделия.

Преимущества литья под давлением с использованием газового асиста

Газовая поддержка литьё под давлением преодолевает ограничения традиционных литье пластмасс под давлением и формовки пенопласта и обладает следующими преимуществами:

Хорошая производительность деталей

(1) Устранение пор и впадин путем разумного открытия газовых каналов в арматурных стержнях и накладках, установленных на стыках деталей с разной толщиной стенок, и введения газа после инъектирования подкладочного материала.

Он компенсирует усадку расплава в процессе охлаждения и позволяет избежать образования пор и впадин.

При этом следует учитывать способность этого процесса к упаковке толстых геометрических форм, которые при традиционном формовании могут привести к образованию раковин.

(2) Снижение внутреннего напряжения и деформации деформации В процессе охлаждения детали образуется непрерывный газовый канал от газового сопла до конца потока материала без потери давления, и давление воздуха везде одинаково, что позволяет снизить остаточное напряжение и предотвратить деформацию деформации детали.

(3) Повышение прочности детали Конструкция полого усиления и выступов на детали делает отношение прочности к весу выше, чем у аналогичных цельных деталей примерно на 5, а момент инерции детали значительно увеличивается, что повышает прочность детали.

(4) Для повышения гибкости конструкции газовый впрыск может быть использован для формирования изделий с неравномерной толщиной стенки, так что оригинал должен быть разделен на несколько частей отдельных формовочных изделий для достижения единой формовки, чтобы облегчить сборку деталей.

Например, одна иностранная компания первоначально производила десятки металлических деталей в качестве основного корпуса, форму сложных дверных панелей автомобиля, благодаря технологии GAI M и использованию пластиковых сплавов для достижения единой формовки.

Низкая стоимость

(1) Экономия сырья за счет использования газа литьё под давлением в толстых частях изделия для образования полости, что может уменьшить вес готового изделия на 10% - 50%

(2) Снижение затрат на оборудование Инъекция с помощью газа требует меньшего давления впрыска и силы зажима, чем обычная литьё под давлением (экономия от 25% до 50%) при экономии энергии до 30%.

(3) Относительно меньшее время цикла формования за счет удаления более толстых частей материала сердцевины, сокращение времени охлаждения до 50%.

Исходя из этих преимуществ, литье под давлением с использованием газа подходит для формования крупных плоских изделий, таких как столешницы, двери, доски и т.д.; крупных корпусов, таких как корпуса бытовой техники, телевизоров, офисной техники и т.д.; конструктивных элементов, таких как основания, панели автомобильных приборов, бамперы, крышки автомобильных фар и другие детали интерьера и экстерьера автомобилей.

Выбор материалов для литья под давлением с использованием газа

Теоретически все термопласты, которые могут быть использованы в обычных литьё под давлением Методы подходят для литья под давлением с использованием газа, включая некоторые наполненные смолы и армированные пластики.

Некоторые пластики с очень хорошей текучестью и трудным наполнением, такие как термопластичный полиуретан, могут быть сложны для формования; смолы с высокой вязкостью требуют высокого давления газа и являются технически сложными, а армирующие материалы из стекловолокна могут быть абразивными для оборудования.

В процессе формования с использованием газа, поскольку толщина стенок и дефекты поверхности деталей в значительной степени определяются характеристиками сырья, изменение параметров процесса не оказывает на них большого влияния, поэтому выбор сырья для формования чрезвычайно важен.

Материалы, используемые при формовке газовых амортизаторов Как и в случае со структурной пеной, практически любой термопластичный материал может быть использован в газовых амортизаторах, включая - поликарбонат - полифениленоксид - PPO (Noryl) - полибутилентерефталат - PBT (Valox) - акрилонитрил-бутадиенстирол - ABS.

ПА (полиамид) и ПБТ (полибутилентерефталат) обладают уникальной кристаллической стабильностью и особенно подходят для использования в газовой среде. литьё под давлением;

PA6, PA66 и PP также часто используются для формования с использованием газа; для некоторых частично кристаллических смол внутренняя сторона формы вблизи воздушного канала не имеет очевидного аморфного пограничного слоя из-за относительно медленной скорости охлаждения, но на внешней стороне образуется аморфный пограничный слой из-за быстрого охлаждения стенки формы, что влияет на качество продукта.

Для пластмасс, армированных стекловолокном, на стенке пресс-формы образуется небольшая молекулярная ориентация, и для формования максимально высокопрочных деталей можно выбрать смолы с высоким модулем упругости на определенном расстоянии под стенкой пресс-формы (около 1 мм от внешней поверхности изделия) вдоль направления потока материала, а подходящие смолы следует выбирать в соответствии с требованиями к деталям и конкретными условиями формования в реальном производственном процессе.

Дизайн газовых каналов в деталях, изготовленных методом литья под давлением с использованием газа

Конструкция газового канала - один из наиболее важных факторов в технологии литья с газовым усилителем, который влияет не только на жесткость изделия, но и на его технологические характеристики. Поскольку он определяет состояние потока газа, он также влияет на течение расплава на начальном этапе впрыска, и разумный выбор газового канала необходим для формования изделий более высокого качества.

Геометрия общих газовых каналов

Для крупных пластинчатых деталей с армированием толщина подложки обычно принимается равной 3-6 мм. литьё под давлением, который может быть уменьшен до 1,5-2,5 мм для деталей с меньшим расстоянием между потоками газа или меньших размеров.

Толщина стенки арматуры может достигать 100%-125% от толщины стенки детали, с которой она соединена, без образования впадин.

Геометрия газового канала должна быть симметричной или однонаправленной относительно затвора, газовый канал должен быть непрерывным, а его объем должен составлять менее 10% от объема всей детали.

Анализ прочности детали

Традиционные детали с армированием часто имеют вмятины, деформации и т.д. Использование газовой обработки литьё под давлением для армированных деталей с различной геометрией поперечного сечения не только обеспечивает прочность изделий, но и преодолевает недостатки традиционных литьё под давлением.

Обычно при одинаковой толщине подложки прочность детали с полым широким Т-образным армированием выше, чем у детали с полым узким Т-образным армированием, которое выше, чем у детали с полым полукруглым армированием того же сечения.

Прочность изделия сильно зависит от величины усилия и его формы, хотя использование арматуры может увеличить жесткость изделия, если к нему приложить локальную концентрацию напряжения, это сильно ослабит прочность изделия.

Размер газового канала

Размер газового канала тесно связан с направлением потока наполняющего газа, который всегда течет в направлении наименьшего сопротивления в канале.

Стабильная ньютоновская жидкость проходит через круглую трубу диаметром D, формула перепада давления ΔP = 32μVL/D, где μ - вязкость жидкости, V - средняя скорость потока, L - длина участка жидкости, D - диаметр трубы, поскольку полная вязкость газа очень мала, менее 0,1% смолы и перепадом давления в направлении длины можно пренебречь, поэтому необходимо учитывать только сопротивление, вызванное перепадом давления смолы.

Формула падения давления псевдопластического потока жидкости в круглой трубе и ньютоновская форма жидкости аналогичны, поэтому использование вышеприведенной формулы без учета реальных условий жидкости и газа, сравнивая на основе газа вблизи точки заливки различные направления падения давления ΔP (т.е. сравнивая размеры каждого участка L и D), может качественно решить проблему направления заливки газа Zhu ΔP малого направления, что является предпочтительным направлением потока газа.

Изменение размера проточного канала напрямую приводит к изменению перепада давления в разных направлениях, что изменяет направление потока газа и влияет на качество формованной детали.

Конструкция пресс-формы для литья под давлением с газовым амортизатором

Поскольку внутренний газовый ассенизатор литьё под давлением Используется относительно низкое давление впрыска и усилие смыкания, пресс-форма может быть изготовлена из сплава на основе цинка, кованого алюминия и других легкосплавных материалов, в дополнение к общей пресс-форме из стали.

Конструкция пресс-формы с газовым асистом литьё под давлением Процесс похож на обычный литье пластмасс под давлением. Дефекты, вызванные конструкцией пресс-формы и конструкции детали, не могут быть устранены путем корректировки параметров процесса формования, но конструкция пресс-формы и конструкция детали должны быть своевременно изменены.

Принципы проектирования, требуемые в целом литье пластмасс под давлением по-прежнему применимы в газовых литьё под давлением Ниже приведены основные соображения, касающиеся различных частей дизайна:

(1) Избегайте явления инжекции Несмотря на то, что существует тенденция использования газовой инжекции для изготовления тонкостенных изделий и производства изгибов специальной формы, традиционная газовая инжекция по-прежнему используется для изготовления деталей с большим объемом полости, поток материала через затвор подвергается высокому напряжению сдвига, склонному к явлениям разрыва расплава, таким как инжекция и ползучесть.

Для улучшения ситуации можно соответствующим образом увеличить размер входного затвора и установить затвор на тонких изделиях.

(2) Конструкция полости из-за впрыска газа в количестве недолива, давления впрыска газа, времени и других параметров трудно контролировать последовательно, поэтому впрыск газа обычно требует полости пресс-формы, особенно когда требования к качеству продукции должны быть высокими.

В реальном производстве встречаются примеры с четырьмя полостями в одной пресс-форме, и при использовании конструкции с несколькими полостями необходимо использовать сбалансированную систему заливки.

(3) В конструкции затвора обычно используется только один затвор, и его положение должно быть установлено таким образом, чтобы расплав впрыскиваемой детали равномерно заполнял полость формы и исключал образование струи.

Если газовая игла установлена в сопле инжектора и в системе заливки, размер затвора должен быть достаточно большим, чтобы расплав не конденсировался здесь до впрыска газа.

Одна из наиболее распространенных проблем при инжекции с помощью газа заключается в том, что газ проникает через предусмотренный газовый канал в микротонкий слой детали, образуя на поверхности пальцеобразные или листообразные газовые отпечатки. Даже несколько таких "отпечатков" могут оказаться фатальными для изделия, и их следует избегать любой ценой.

Исследования показывают, что основная причина образования таких дефектов связана с неподходящими настройками размера затвора и времени задержки газа, причем эти два фактора часто взаимодействуют, например, при использовании меньшего мелкого устья и более короткого времени задержки очень легко получить такие негативные последствия, которые не только повлияют на качество внешнего вида изделия, но и значительно снизят прочность детали.

Как правило, чтобы избежать этой неблагоприятной ситуации, можно использовать метод сокращения длины газового канала, увеличения размера входного затвора и разумного регулирования давления газа.

(4) Геометрия бегуна должна быть симметричной или однонаправленной относительно затвора, а направление потока газа и направление потока расплавленной смолы должны быть одинаковыми.

(5) Переливное пространство для регулирования баланса потока должно быть спроектировано в пресс-форме, чтобы получить идеальный полый канал.

Перспективы развития литья под давлением с использованием газа

В последние годы технология газового ассистирования широко используется в бытовой технике, автомобилях, канцелярских товарах с газовым ассистированием и других отраслях промышленности и развивается в направлении повышения стабильности размеров изделий, производство тонкостенных изделий с превосходными поверхностными свойствами, производство труб особой формы, замена металлических деталей в автомобильной промышленности и т.д. Предполагается, что технология впрыска газа по-прежнему будет играть важную роль в будущем промышленном производстве.