En la fabricación de plásticos, Moldeo asistido por gas ha ganado una gran atención debido a su rentabilidad. Ahora se ha convertido en una tecnología desarrollada que se utiliza ampliamente en el moldeo de piezas con detalles intrincados para cumplir especificaciones exactas. A diferencia de las técnicas de moldeo convencionales, en las que se utilizan resinas o polímeros, el moldeo asistido por gas se suele explotar utilizando nitrógeno puro de hasta 98% de pureza de forma inerte. Esta inyección de gas fuerza a parte del material plástico a dejar el producto acabado con huecos en su estructura. Además, algunas de sus características principales son el bajo coste del material, el corto plazo de formación de las piezas y la fabricación de piezas ligeras pero resistentes.
Siga leyendo esta entrada del blog porque este artículo contiene información detallada sobre moldeo por inyección asistida por gassus usos, las piezas fabricadas con esta enorme técnica y mucho más por saber.
Moldeo por inyección asistida por gas: Breve descripción
El moldeo por inyección asistida por gas sigue la misma secuencia que el moldeo convencional. Normalmente, el molde se llena de 70 a 80% con plástico fundido, lo que conlleva la forma predefinida de las piezas o productos previstos. El volumen restante del molde se rellena con gas N2 puro para evitar la formación de huecos en los productos moldeados. Esta técnica es beneficiosa para producir de forma óptima piezas con dimensiones ajustadas y acabados superficiales lisos. Además, los riesgos de alabeo y distorsión son mínimos en las técnicas de moldeo por inyección asistida por gas.
Tipos comunes de moldeo por inyección asistida por gas
Normalmente, los fabricantes de productos emplean dos tipos de técnicas de moldeo por inyección asistida por gas: interna y externa. Cada tipo tiene un flujo de trabajo de tres pasos diferente de los demás. a continuación se describe el procedimiento detallado.
Moldura interna de asistencia de gas
Analicemos su mecanismo de funcionamiento;
- En primer lugar, vierta el plástico fundido en el molde mediante canales.
- A continuación, sople gas inerte a alta presión, normalmente nitrógeno (98% de pureza), para formar una burbuja en el plástico fundido.
- Por último, la fuerza ejercida por el gas sobre el plástico le obliga a adoptar la forma del molde para formar la pieza.
Este método es ventajoso cuando se diseñan geometrías con paredes finas y una densidad relativamente baja. La presión del gas es constante, lo que impide que las paredes se encojan o se deformen, garantizando así que las estructuras de paredes finas se formen con precisión. Por lo tanto, este proceso es el más adecuado para la producción de piezas de paredes finas.
Además, la duración de los ciclos de producción es notablemente inferior a la del moldeo por inyección externa asistida por gas. Las secciones finas o las zonas huecas de las piezas ayudan a que se enfríen más rápido que las sólidas.
Moldura exterior de asistencia de gas
Analicemos su principio de funcionamiento;
- A diferencia de otros materiales, el gas no penetra en el material formando huecos o canales.
- Entra en el molde a través de pequeños canales en un solo lado, mientras que el otro queda expuesto.
- La presión del gas obliga a la resina fundida a entrar en contacto con las paredes del molde por el lado de la pieza que no es visible desde el punto de vista estético.
Este método es especialmente famoso por la alta calidad del acabado superficial que puede conseguirse.
Además, esta técnica es muy eficaz para tratar piezas con grandes superficies y superficies curvas intrincadas. Los canales de gas están dispuestos en paralelo a lo largo de toda la superficie, lo que facilita la aplicación de presión y la fabricación de grandes superficies con formas complejas.
Tipo de gas utilizado en el moldeo por inyección asistida por gas?
El nitrógeno es un gas inerte ampliamente disponible que se utiliza para moldear productos. No afecta a los plásticos y mantiene sus características y aspecto. Se utiliza presión para extender el material adecuadamente y minimizar el uso de resina plástica.
Materiales utilizados en el moldeo por inyección asistida por gas:
Los tipos de material más comunes son;
Acrilonitrilo butadieno estireno (ABS):
El ABS es duro, resistente y de baja densidad, lo que lo hace ideal para su uso en diversos campos. Se utiliza mucho en piezas de repuesto de automóviles, carcasas protectoras y otros productos. Sin embargo, en algunos casos puede transformarse, es decir, deformarse.
Polietileno de alta densidad (HDPE):
El polietileno de alta densidad se selecciona por su mayor resistencia a la intemperie, su capacidad química y su dureza, lo que resulta ideal para su uso en exteriores y su exposición a diversas condiciones ambientales. Sin embargo, su rigidez puede ser inferior a la de otros materiales utilizados en la construcción de estructuras.
Polipropileno (PP):
El polipropileno es famoso por su inercia química. También es mal conductor de la electricidad, tiene una alta resistencia a la tracción y un punto de fusión elevado, por lo que es fuerte y puede soportar cargas pesadas. Sin embargo, pierde algunas de sus propiedades si se expone a la luz solar directa, por lo que no es adecuado para su uso en exteriores.
Policarbonato (PC):
El policarbonato se selecciona por su resistencia al impacto, por lo que es adecuado para piezas de automóvil y equipos de seguridad. También es muy duradero y no pierde resistencia ni siquiera a altas temperaturas. Sin embargo, el policarbonato es un material relativamente caro en comparación con otros termoplásticos para ingeniería.
Poliestireno de alto impacto (HIPS):
El HIPS desempeña un papel importante en el cumplimiento de los requisitos de resistencia al impacto. Aporta estabilidad dimensional y escalabilidad a los productos moldeados por inyección asistida por gas. Además, el mecanizado del HIP suele ser sencillo. Es comparable a otros materiales de ingeniería. El HIPS tiene altas características térmicas y puede soportar condiciones duras. Sobre todo, su utilidad es mayor en aplicaciones marinas.
Ventajas del moldeo por inyección asistida por gas:
El moldeo por inyección asistida por gas ayuda a reproducir piezas de dimensiones precisas y exactas. También reduce el tiempo de ciclo del proceso y aumenta los índices de producción y la eficacia de todo el proceso. Además, el moldeo asistido por gas ayuda a evitar defectos superficiales, lo que mejora el aspecto estético de las piezas. Además, minimiza el alabeo, las marcas de hundimiento y las tensiones internas perjudiciales para el rendimiento, la calidad y la longevidad de las piezas. El proceso es económico en el sentido de que utiliza menos material, esto se debe a las secciones huecas. Además, el moldeo asistido por gas ofrece una gran resistencia y rigidez con un peso reducido y, por tanto, una elevada relación resistencia-peso.
Contras del moldeo por inyección asistida por gas:
Aunque es beneficioso para las series de producción a gran escala, pueden surgir algunos problemas en el moldeo asistido por gas, sobre todo cuando intervienen varias cavidades de diferentes tamaños para la formación de piezas. Así, los problemas en una cavidad pueden requerir el desmoldeo de todo el molde mientras otras cavidades permanecen sin utilizar, con lo que disminuye la productividad y se tiende a incurrir en más gastos en el proyecto. Además, esta técnica de moldeo es más elaborada que las demás. Requiere equipos y habilidades especiales para su aplicación, por lo que resulta cara. Otras limitaciones del diseño pueden atribuirse también a la necesidad de canalizar y ventilar el gas, lo que puede limitar el diseño y puede tener que manipularse para lograr el mejor resultado.
¿Cuáles son algunos ejemplos de productos fabricados mediante moldeo por inyección asistida por gas?
El moldeo por inyección asistida por gas se utiliza ampliamente para crear prototipos simétricos de paredes delgadas y secciones cilíndricas o huecos mediante la aplicación de una alta presión de alrededor de 35 MPa a 70 MPa junto con un gas inerte (normalmente nitrógeno de pureza 98%). Se utiliza habitualmente en muchos productos de diferentes industrias. Por ejemplo, produce brazos de sillas, piezas de salpicaderos y armazones de asientos en las industrias del mueble y el automóvil. En la industria de electrodomésticos, el moldeo por gas crea cuerpos de aspiradoras y puertas de lavadoras con formas complejas y la rigidez necesaria.
Este proceso también se aplica a equipos deportivos, por ejemplo, mangos de raquetas de tenis y núcleos de bates de béisbol. En aplicaciones de oficina y electrónica, marcos de impresoras, soportes de monitores y marcos de televisores son algunos de los productos que pueden fabricarse con esta técnica de moldeo, ya que permite crear diseños intrincados y minimizar el uso de material. Asimismo, el moldeo por inyección asistida por gas se utiliza en la producción de equipos médicos, como armazones de andadores y piezas de sillas de ruedas, manteniendo la resistencia y precisión de los equipos. En la industria del audio, las carcasas de los altavoces se fabrican con una resistencia mecánica y un aspecto mejorados gracias al moldeo por inyección asistida por gas.
¿Son los productos de moldeo por inyección asistida por gas resistentes y fiables para un uso prolongado?
Este proceso da lugar a la formación de piezas que son a la vez ligeras y resistentes debido a la formación de cavidades que aumentan la rigidez de la estructura al tiempo que reducen el peso. Estos productos están diseñados para ofrecer una buena absorción de impactos, lo que los hace adecuados para su uso en zonas donde se requiere resistencia.
¿Cuánto dura un producto fabricado mediante moldeo por inyección asistida por gas?
La esperanza de vida de los productos moldeados por inyección de gas depende de ciertos factores, como el tipo de material utilizado, el diseño de la pieza y el uso al que se destina. Si estos productos se utilizan y mantienen adecuadamente, pueden durar muchos años. La vida útil general y el servicio variarán en función de la aplicación y el tipo de producto.
Moldeo por inyección asistida por gas: ¿Es caro?
Sin embargo, es fundamental comprender que el moldeo por inyección con gas es comparativamente más costoso que los demás procesos de moldeo por inyección. Los costes más elevados se deben a la necesidad de utilizar equipos especiales, instrumentos y personal cualificado para llevar a cabo el proceso.
Aunque existen algunos inconvenientes, como el coste inicial de la máquina herramienta, más elevado que el de una máquina herramienta convencional: Además, la eficacia del moldeo por inyección asistida por gas depende de factores como el uso del producto y el volumen de producción.
Moldeo por inyección asistida por gas y moldeo por inyección de reacción: Diferencias clave
GAIM y RIM son dos procesos diferentes de moldeo. GAIM es un proceso de inyección del material plástico junto con gas a alta presión para formar los huecos en la pieza sin polimerización de los termoplásticos. Por otro lado, el RIM implica el uso de productos intermedios líquidos como el isocianato y el poliol que reaccionan químicamente para formar una pieza de polímero sólido. Todos los procesos necesitan herramientas y equipos para realizar las operaciones con eficacia y eficiencia.
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Resumen
En este artículo, Sincere Tech comparte valiosos conocimientos sobre el moldeo por inyección asistida por gas, proporcionando una descripción de su funcionamiento y aplicación industrial. SincereTech tiene una amplia gama de soluciones de fabricación para sus necesidades, tales como moldeo por inyección y otros servicios necesarios para la creación de prototipos y producción. Póngase en contacto con nosotros ahora, y obtener una cotización en línea libre de ingeniería para su proyecto de fabricación de plástico.
Preguntas frecuentes
Q1. ¿Qué equipo se necesita para el moldeo por inyección asistida por gas?
El moldeo por inyección asistida por gas implica el uso de equipos especiales, como unidades de inyección de gas, sistemas de control de gas y moldes con canales para alojar el gas. Otro requisito del máquina de moldeo por inyección es su capacidad para gestionar procesos de inyección de gas.
Q2. Enumere algunos problemas encontrados en el moldeo por inyección asistida por gas.
Algunos problemas críticos que pueden surgir durante el proceso incluyen problemas de penetración de gas, formación de trampas de gas, ventilación, regulación de la presión y mantenimiento de la uniformidad de las piezas producidas dentro del ciclo de producción.
Q3. ¿Cuáles son las medidas críticas de control de calidad en el moldeo por inyección asistida por gas?
Algunas de las medidas cruciales que se han adoptado en el control de calidad incluyen la comprobación de la presión del gas, el establecimiento de los parámetros adecuados en el proceso, el mantenimiento frecuente del molde, las comprobaciones del proceso para evitar que las piezas presenten defectos y la garantía de que su diseño cumple los requisitos exactos.
Q4. ¿Puede utilizarse el moldeo por inyección asistida por gas para grandes volúmenes de producción?
Sí, el moldeo por inyección asistida por gas es adecuado tanto para series de producción de bajo volumen como de alto volumen. Aun así, factores como el tiempo de ciclo, los costes de utillaje y la complejidad de las piezas pueden determinar su aplicabilidad a la producción a gran escala.
Q5. ¿Qué industrias utilizan el proceso de moldeo por inyección asistida por gas?
Este proceso se utiliza habitualmente en la industria del automóvil, los bienes de consumo, la electrónica, la tecnología médica, la tecnología industrial y los artículos deportivos y de ocio para fabricar piezas ligeras, de paredes finas y gran resistencia mecánica.
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