Gaz Destekli enjeksiyon kalıplama plastik malzemeyi kalıba itmeye yardımcı olmak için gaz kullanan bir işlemdir. Bu, süreci daha hızlı, daha verimli hale getirir ve daha yüksek kaliteli bir ürünle sonuçlanır.

Gaz Destekli Enjeksiyon Kalıplama (GRIM), son yıllarda yurtdışında yaygın olarak kullanılan ve Çin'de giderek daha fazla kullanılan yeni bir enjeksiyon kalıplama işlemidir.

Gaz destekli enjeksiyon kalıplama, basınçlı gazın yardımcı olmak için kullanıldığı bir süreçtir enjeksiyon kalıplı parçalar daha hızlı soğur ve daha çabuk kürlenir.

Gaz destekli kalıplama düşük basınçlı bir plasti̇k enjeksi̇yon kaliplama Basınçlı nitrojen gazının kalıba enjekte edildiği, erimiş plastiği kalıp uçlarına iterken parçadaki daha kalın bölümleri oyduğu işlem.

Bu blog yazısında gaz destekli enjeksiyon kalıplama ve nasıl çalıştığı!

Gaz Destekli Enjeksiyon Kalıplama Prensibi

Prensip, basıncı korumak için geleneksel kalıplama işleminin boşluğundaki reçinenin bir kısmını değiştirmek için nispeten düşük basınçlı inert gaz (nitrojen, düşük maliyeti ve güvenliği ve ayrıca 0,5 ila 300 MPa'lık bir basınçla soğutucu rolü nedeniyle yaygın olarak kullanılır) kullanmaktır. ürünün daha iyi kalıplama performansı elde etmek için.

Gaz Destekli Enjeksiyon Kalıplamanın Avantajları

Gaz destekli enjeksiyon kalıplama geleneksel yöntemlerin sınırlamalarının üstesinden plasti̇k enjeksi̇yon kaliplama ve köpük kalıplama ve aşağıdaki avantajlara sahiptir:

Parçaların iyi performansı

(1) Takviye çubuklarında ve parçaların farklı et kalınlıklarının birleşim yerlerinde kurulan tırnaklarda makul bir şekilde gaz kanalları açarak ve alt malzemenin enjeksiyonundan sonra gaz vererek gözenekleri ve çöküntüleri ortadan kaldırın.

Soğutma işlemi sırasında eriyiğin büzülmesini telafi eder ve gözeneklerin ve çöküntülerin oluşmasını önler.

Dikkate alınması gereken bu süreç, geleneksel bir kalıplama işlemiyle çukur izlerine neden olabilecek kalın geometriyi paketleyebilme yeteneğidir.

(2) İç gerilimi ve çarpılma deformasyonunu azaltın Parçanın soğutma işlemi sırasında, gaz nozülünden malzeme akışının sonuna kadar basınç kaybı olmadan sürekli bir gaz kanalı oluşturulur ve hava basıncı her yerde tutarlıdır, böylece artık gerilimi azaltır ve parçanın çarpılma deformasyonunu önler.

(3) Parçanın mukavemetinin artırılması Parça üzerindeki içi boş takviye ve tırnakların tasarımı, mukavemet-ağırlık oranını benzer katı parçalardan yaklaşık 5 daha yüksek hale getirir ve parçanın atalet momenti önemli ölçüde artar, böylece parçanın mukavemeti artar.

(4) Tasarımın esnekliğini artırmak için gaz destekli enjeksiyon, düz olmayan duvar kalınlığına sahip ürünler oluşturmak için kullanılabilir, böylece parçaların montajını kolaylaştırmak için orijinalin tek bir kalıplama elde etmek için ayrı kalıplama ürünlerinin birkaç parçasına bölünmesi gerekir.

Örneğin, yabancı bir şirket başlangıçta GAI M teknolojisi ve tek bir kalıplama elde etmek için plastik alaşımlı malzemelerin kullanımı yoluyla ana gövde, karmaşık araba kapı panellerinin şekli olarak düzinelerce metal parça üretti.

Düşük maliyetli

(1) Gaz destekli hammadde tasarrufu enjeksiyon kalıplama Ürünün daha kalın kısımlarında bir boşluk oluşturmak için, bitmiş ürünün ağırlığını 10% ila 50%'ye kadar azaltabilir

(2) Ekipman maliyetlerini azaltın gaz destekli enjeksiyon, normal enjeksiyona göre daha az enjeksiyon basıncı ve sıkıştırma kuvveti gerektirir enjeksiyon kalıplama (25% ila 50% tasarruf) ve 30%'ye kadar enerji tasarrufu sağlar.

(3) Çekirdek malzemenin daha kalın kısımlarının çıkarılması nedeniyle nispeten daha kısa kalıplama döngüsü süresi, soğutma süresini 50%'ye kadar azaltır.

Bu avantajlara dayanarak, gaz destekli enjeksiyon, masa tablaları, kapılar, tahtalar vb. gibi büyük düz ürünlerin; ev aletleri muhafazaları, TV muhafazaları, ofis makineleri muhafazaları vb. gibi büyük dolapların; tabanlar, otomotiv gösterge panelleri, tamponlar, otomotiv far kapakları ve diğer otomotiv iç ve dış parçaları gibi yapısal bileşenlerin kalıplanması için uygundur.

Gaz destekli enjeksiyon kalıplama için malzeme seçimi

Teorik olarak, geleneksel termoplastiklerde kullanılabilen tüm termoplastikler enjeksiyon kalıplama yöntemleri, bazı dolgulu reçineler ve güçlendirilmiş plastikler de dahil olmak üzere gaz destekli enjeksiyon kalıplama için uygundur.

Termoplastik poliüretan gibi çok iyi akışkanlığa sahip ve doldurulması zor olan bazı plastiklerin kalıplanması zor olabilir; yüksek viskoziteli reçineler yüksek gaz basıncı gerektirir ve teknik olarak zordur ve cam elyaf takviye malzemeleri ekipman için aşındırıcı olabilir.

Gaz destekli kalıplama işleminde, parçaların kalıplama duvar kalınlığı ve yüzey kusurları büyük ölçüde hammaddelerin performansı tarafından belirlendiğinden, işlem parametrelerini değiştirmenin bunlar üzerinde büyük bir etkisi yoktur, bu nedenle kalıplama hammaddelerinin seçimi son derece önemlidir.

Gaz Destekli Kalıplamada Kullanılan Malzemeler Yapısal köpükte olduğu gibi, gaz destekli bir uygulamada - Polikarbonat - Polifenilen Oksit - PPO (Noryl) - Polibütilen tereftalat - PBT (Valox) - Akrilonitril Bütadien Stiren - ABS dahil olmak üzere hemen hemen her termoplastik malzeme kullanılabilir.

PA (poliamid) ve PBT (polibütilen tereftalat) benzersiz kristal stabilitesine sahiptir ve özellikle gaz destekli enjeksiyon kalıplama;

PA6, PA66 ve PP de genellikle gaz destekli kalıplama için kullanılır; bazı kısmen kristal reçineler için, hava kanalına yakın kalıplamanın iç tarafında nispeten yavaş soğutma hızı nedeniyle belirgin bir amorf sınır tabakası yoktur, ancak dış taraf, ürünün kalitesini etkileyen kalıp duvarının hızlı soğuması nedeniyle amorf bir sınır tabakası üretecektir.

Cam elyaf takviyeli plastikler için, kalıp duvarında hafif bir moleküler yönelim üretilecek ve maksimum kalıplama yüksek mukavemetli parçalar, malzeme akış yönü boyunca kalıp duvarının altında belirli bir mesafede (ürünün dış yüzeyinden yaklaşık 1 mm) yüksek elastik modüle sahip reçinelerden seçilebilir ve uygun reçine malzemeleri, parçaların gereksinimlerine ve gerçek üretim sürecindeki özel kalıplama koşullarına göre seçilmelidir.

Gaz destekli enjeksiyon kalıplı parçalarda gaz kanalı tasarımı

Gaz kanalı tasarımı, gaz destekli kalıplama teknolojisinde sadece ürünün sertliğini değil aynı zamanda işleme davranışını da etkileyen en kritik tasarım faktörlerinden biridir. Gazın akış durumunu önceden tanımladığından, ilk enjeksiyon aşamasında eriyiğin akışını da etkiler ve daha yüksek kaliteli ürünlerin kalıplanması için makul bir gaz kanalı seçimi şarttır.

Yaygın gaz kanallarının geometrisi

Takviyeli büyük plaka parçaları için, alt tabakanın kalınlığı genellikle gaz destekli için 3-6 mm olarak alınır. enjeksiyon kalıplamaBu, daha kısa gaz akış mesafesine veya daha küçük boyutlara sahip parçalar için 1,5-2,5 mm'ye düşürülebilir.

Takviyenin et kalınlığı, bir çöküntü oluşturmadan bağlı olduğu parçanın et kalınlığının 100%-125%'sine ulaşabilir.

Gaz kanalının geometrisi kapıya göre simetrik veya tek yönlü olmalı, gaz kanalı sürekli olmalı ve hacim tüm parça hacminin 10%'sinden az olmalıdır.

Parçanın mukavemetinin analizi

Takviyeli geleneksel parçalar genellikle ezik, çarpık ve deforme olmuş durumdadır. Gaz destekli kullanım enjeksiyon kalıplama Çeşitli kesit geometrilerine sahip güçlendirilmiş parçalar için sadece ürünlerin mukavemetini sağlamakla kalmaz, aynı zamanda geleneksel yöntemlerin eksikliklerinin de üstesinden gelir. enjeksiyon kalıplama.

Genellikle, aynı alt tabaka kalınlığı altında, içi boş geniş T-şekilli takviyeli parçanın mukavemeti, içi boş dar T-şekilli takviyeli parçanın mukavemetinden daha yüksektir, bu da aynı kesite sahip içi boş yarım daire takviyeli parçanın mukavemetinden daha yüksektir.

Ürünün mukavemeti, kuvvetin boyutuna ve biçimine göre büyük ölçüde değişir, takviye kullanımı ürünün sertliğini artırabilse de, yerel stres konsantrasyonu uygulanırsa, ürünün mukavemetini büyük ölçüde zayıflatacaktır.

Gaz kanalı boyutu

Gaz kanalının boyut tasarımı, akış kanalında her zaman en az direnç yönünde akan dolum gazının akış yönüyle yakından ilgilidir.

D çapında dairesel bir tüpten geçen kararlı Newton sıvısı, basınç düşüşü formülü ΔP = 32μVL/D'dir, burada μ sıvı viskozitesidir, V ortalama akış hızıdır, L sıvı bölümünün uzunluğudur, D tüpün çapıdır, çünkü gaz tam viskozitesi çok küçüktür, reçinenin 0.1%'sinden daha azdır ve uzunluk yönündeki basınç düşüşü göz ardı edilebilir ve bu nedenle sadece reçine basınç düşüşü tarafından üretilen direncin dikkate alınması gerekir.

Dairesel bir tüp basınç düşüşü formülü ve Newton akışkan formundaki psödoplastik akışkan akışı benzerdir, bu nedenle gerçek akışkan ve gaz koşullarını dikkate almadan yukarıdaki formülün kullanılması, farklı basınç düşüşü ΔP yönlerinin dökülme noktasına yakın gaza dayalı olarak karşılaştırılır (yani, L ve D'nin her bölümünün boyutunu karşılaştırın), gaz Zhu doldurma yönü ΔP gaz akışının tercih edilen yönü olan küçük yön sorununu niteliksel olarak çözebilir.

Akış kanalının boyutunun değiştirilmesi doğrudan farklı yönlerdeki basınç düşüşünün değişmesine yol açar, bu da gazın akış yönünü değiştirir ve kalıplanmış parçanın kalitesini etkiler.

Gaz Destekli Enjeksiyon Kalıp Tasarımı

Dahili gaz destekli olduğundan enjeksiyon kalıplama nispeten düşük enjeksiyon basıncı ve sıkıştırma kuvveti kullanır, kalıp genel kalıp çeliğine ek olarak çinko bazlı alaşım, dövme alüminyum ve diğer hafif alaşımlı malzemelerden yapılabilir.

Gaz destekli kalıp tasarımı enjeksiyon kalıplama süreç normal bir süreçle benzerdir plasti̇k enjeksi̇yon kaliplama. Kalıp ve parça yapısının tasarımından kaynaklanan kusurlar, kalıplama işleminin parametrelerini ayarlayarak telafi edilemez, ancak kalıp ve parça yapısının tasarımı zaman içinde değiştirilmelidir.

Genel olarak gerekli tasarım ilkeleri plasti̇k enjeksi̇yon kaliplama gaz destekli sistemde hala uygulanabilir enjeksiyon kalıplama süreci ve tasarımın farklı bölümleri için ana hususlar aşağıda belirtilmiştir:

(1) Enjeksiyon olgusundan kaçının İnce duvarlı ürünlere ve özel şekilli dirseklerin üretimine yönelik bir gaz enjeksiyonu eğilimi olmasına rağmen, geleneksel gaz enjeksiyonu hala büyük boşluk hacimli parçalar üretmek için kullanılmaktadır, kapıdan geçen malzeme akışı yüksek kesme gerilimine maruz kalmaktadır, enjeksiyon ve sürünme gibi eriyik kopma olaylarına eğilimlidir.

Tasarım, giriş kapısının boyutunu uygun şekilde artırabilir ve durumu iyileştirmek için kapıyı ince ürünlere ayarlayabilir.

(2) Alt dolgu miktarındaki gaz enjeksiyonu, gaz enjeksiyon basıncı, zaman ve diğer parametrelerin tutarlı bir şekilde kontrol edilmesi zor olduğundan boşluk tasarımı, bu nedenle gaz enjeksiyonu genellikle, özellikle ürün kalitesi gereksinimlerinin yüksek olması gerektiğinde bir kalıp boşluğu gerektirir.

Gerçek üretimde, bir kalıpta dört gözlü örnekler vardır ve çok gözlü bir tasarım kullanıldığında, dengeli dökme sistemi düzenlemesinin kullanılması gerekir.

(3) Kapı tasarımında genellikle tek bir kapı kullanılır ve bu kapının konumu, alttan enjekte edilen parçanın eriyiğinin kalıp boşluğuyla eşit şekilde doldurulmasını sağlayacak ve püskürtmeyi önleyecek şekilde ayarlanmalıdır.

Gaz iğnesi enjektör memesine ve dökme sistemine monte edilmişse, geçit boyutu gaz enjeksiyonundan önce eriyiğin burada yoğunlaşmasını önleyecek kadar büyük olmalıdır.

Gaz destekli enjeksiyonda en yaygın sorunlardan biri, gazın amaçlanan gaz kanalından parçanın mikro ince katmanına nüfuz ederek yüzeyde parmak benzeri veya yaprak benzeri gaz parmakları oluşturmasıdır, bu tür birkaç "parmak izi" bile ürün için ölümcül olabilir ve her ne pahasına olursa olsun kaçınılmalıdır.

Araştırmalar, bu tür kusurların oluşmasının ana nedeninin uygun olmayan kapı boyutu ve gaz gecikme süresi ayarlarından kaynaklandığını ve bu iki faktörün genellikle etkileşime girdiğini göstermektedir; örneğin, daha küçük bir sığ ağız ve daha kısa bir gecikme süresi kullanıldığında, bu tür olumsuz sonuçlar üretmek çok kolaydır, sadece ürün kalitesinin görünümünü etkilemekle kalmaz ve parçanın gücünü büyük ölçüde azaltır.

Genel olarak, bu olumsuz durumdan kaçınmak için gaz kanalının uzunluğunu kısaltma, giriş kapısının boyutunu artırma ve gaz basıncını makul bir şekilde kontrol etme yöntemini kullanabiliriz.

(4) Yolluk geometrisi kapıya göre simetrik veya tek yönlü olmalı ve gaz akış yönü ile erimiş reçine akış yönü aynı olmalıdır.

(5) Akış dengesini düzenlemek için taşma alanı, ideal içi boş kanalı elde etmek için kalıpta tasarlanmalıdır.

Gaz destekli enjeksiyon kalıplamanın gelişim beklentileri

Son yıllarda, gaz destek teknolojisi ev aletleri, otomobiller, gaz destekli ofis malzemeleri ve diğer endüstrilerde yaygın olarak kullanılmakta ve ürünlerin boyutsal stabilitesini iyileştirme yönünde gelişmektedir, ince duvarlı ürünlerin imalatı mükemmel yüzey özelliklerine sahip, özel şekilli boruların üretilmesi, otomotiv endüstrisinde metal parçaların değiştirilmesi vb. Gaz enjeksiyon teknolojisinin gelecekteki endüstriyel üretimde hala önemli bir rol oynayacağına inanılmaktadır.