Moulage par injection de l'assistance gazeuse

Dans la fabrication du plastique, Moulage assisté par gaz a fait l'objet d'une attention particulière en raison de sa rentabilité. Il s'agit désormais d'une technologie développée qui est largement utilisée pour le moulage de pièces aux détails complexes répondant à des spécifications précises. Contrairement aux techniques de moulage conventionnelles, qui utilisent des résines ou des polymères, le moulage assisté par gaz est généralement exploité en utilisant de l'azote pur jusqu'à une pureté de 98% sous une forme inerte. Cette injection de gaz force une partie de la matière plastique à laisser des vides dans la structure du produit fini. En outre, le faible coût des matériaux, la rapidité de la formation des pièces et la fabrication de pièces légères mais rigides sont quelques-unes de ses principales caractéristiques.

Continuez à lire cet article de blog car il contient des informations détaillées sur moulage par injection assisté par gazIl s'agit d'une technique de pointe, dont l'utilisation, les pièces fabriquées à partir de cette énorme technique, et bien d'autres choses encore à connaître.

Moulage par injection assisté par gaz : Un bref aperçu

Le moulage par injection assistée par gaz suit la même séquence que le moulage conventionnel. En règle générale, le moule est rempli de 70 à 80% de plastique fondu, ce qui permet d'obtenir la forme prédéfinie des pièces ou des produits prévus. Le volume restant du moule est rempli de gaz N2 pur afin d'éviter la formation de vides dans les produits moulés. Cette technique permet de produire de manière optimale des pièces aux dimensions serrées et aux finitions de surface lisses. En outre, les risques de déformation et de distorsion sont minimes dans les techniques de moulage par injection assistée par gaz.

Types courants de moulage par injection assistée par gaz

En général, les fabricants de produits utilisent deux types de techniques de moulage par injection assistée par gaz : le moulage interne et le moulage externe. Chaque type comporte un processus en trois étapes qui diffère des autres. La procédure détaillée est décrite ci-dessous.

Moulage interne d'assistance au gaz

Examinons son mécanisme de fonctionnement ;

• Tout d'abord, le plastique fondu est versé dans le moule à l'aide de canaux.
• Ensuite, on souffle un gaz inerte à haute pression, généralement de l'azote (98% de pureté), pour former une bulle dans le plastique fondu.
• Enfin, la force exercée par le gaz sur le plastique l'oblige à prendre la forme du moule pour former la pièce.

Cette méthode est avantageuse pour la conception de géométries à parois minces et à densité relativement faible. La pression du gaz est constante, ce qui empêche les parois de rétrécir ou de se déformer, garantissant ainsi la précision de la formation des structures à parois minces. Ce procédé est donc le mieux adapté à la production de pièces à parois minces.

En outre, les temps de cycle de production sont nettement plus courts que pour le moulage par injection assistée par gaz externe. Les sections minces ou les zones creuses des pièces leur permettent de refroidir plus rapidement que les pièces pleines.

Moulage de l'assistance extérieure au gaz

Examinons son principe de fonctionnement ;

• Contrairement à d'autres matériaux, le gaz ne pénètre pas à l'intérieur du matériau pour former des vides ou des canaux.
• Il pénètre dans le moule par de petits canaux d'un seul côté, l'autre étant exposé.
• La pression du gaz oblige la résine fondue à entrer en contact avec les parois du moule par le côté de la pièce qui n'est pas visible d'un point de vue esthétique.

Cette approche est particulièrement réputée pour la haute qualité de la finition de surface qu'elle permet d'obtenir.

En outre, cette technique est très efficace pour traiter les pièces de grande surface et les surfaces courbes complexes. Les canaux de gaz sont disposés parallèlement sur toute la surface, ce qui facilite l'application de la pression et la fabrication de grandes surfaces aux formes complexes.

Type de gaz utilisé dans le moulage par injection assisté par gaz ?

L'azote est un gaz inerte largement disponible, utilisé pour le moulage des produits. Il n'affecte pas les plastiques et conserve leurs caractéristiques et leur aspect. La pression est utilisée pour étaler correctement le matériau et minimiser l'utilisation de résine plastique.

Matériaux utilisés dans le moulage par injection sous assistance gazeuse :

Les types de matériaux les plus courants sont les suivants

Acrylonitrile Butadiène Styrène (ABS) :

L'ABS est robuste, résistant et de faible densité, ce qui le rend idéal pour une utilisation dans divers domaines. Il est largement utilisé dans les pièces détachées automobiles, les boîtiers de protection et d'autres produits. Cependant, dans certains cas, il peut se transformer, c'est-à-dire se déformer.

Polyéthylène haute densité (PEHD) :

Le PEHD est choisi en raison de sa résistance supérieure aux intempéries, de ses propriétés chimiques et de sa ténacité, ce qui le rend idéal pour une utilisation en extérieur et une exposition à diverses conditions environnementales. Toutefois, il peut présenter une rigidité moindre par rapport à d'autres matériaux utilisés pour construire diverses structures.

Polypropylène (PP) :

Le polypropylène est réputé pour son inertie chimique. Il est également un mauvais conducteur d'électricité, a une grande résistance à la traction et un point de fusion élevé, il est donc solide et peut supporter de lourdes charges. Cependant, il perd certaines de ses propriétés s'il est exposé à la lumière directe du soleil, et n'est donc pas adapté à une utilisation en extérieur.

Polycarbonate (PC) :

Le polycarbonate est sélectionné pour sa résistance aux chocs et convient donc aux pièces automobiles et aux équipements de sécurité. Il est également très durable et ne se dégrade pas, même à des températures élevées. Toutefois, le polycarbonate est un matériau relativement coûteux par rapport à d'autres thermoplastiques de qualité technique.

Polystyrène à haut impact (HIPS) :

Le HIPS joue un rôle important dans la satisfaction des exigences en matière de résistance aux chocs. Il confère une stabilité dimensionnelle et une évolutivité aux produits moulés par injection assistée par gaz. En outre, l'usinage des HIPS est généralement facile. Comparable à d'autres matériaux de qualité technique. Le HIPS possède des caractéristiques thermiques élevées et peut supporter des conditions difficiles. Il est surtout utilisé dans les applications marines.

Avantages du moulage par injection avec assistance de gaz :

Le moulage par injection assisté par gaz permet de reproduire des pièces dans des dimensions précises et exactes. Il réduit également la durée du cycle du processus et augmente les taux de production et l'efficacité de l'ensemble du processus. En outre, le moulage assisté par gaz permet d'éviter les défauts de surface, ce qui améliore l'aspect esthétique et le toucher des pièces. En outre, il minimise le gauchissement, les marques d'enfoncement et les contraintes internes préjudiciables aux performances, à la qualité et à la longévité des pièces. Le processus est économique en ce sens qu'il utilise moins de matériaux, en raison des sections creuses. Plus précisément, le moulage par assistance gazeuse offre une résistance et une rigidité élevées et un faible poids, et donc un rapport résistance/poids élevé.

Inconvénients du moulage par injection avec assistance de gaz :

Bien qu'il soit avantageux pour les productions à grande échelle, le moulage assisté par gaz peut poser certains problèmes, en particulier lorsque plusieurs cavités de tailles différentes sont impliquées dans la formation des pièces. Ainsi, des problèmes dans une cavité peuvent nécessiter l'enlèvement du moule entier alors que d'autres cavités restent inutilisées, ce qui réduit la productivité et tend à augmenter les dépenses du projet. Par ailleurs, cette technique de moulage est plus élaborée que les autres. Son application nécessite un équipement et des compétences spécifiques, ce qui la rend onéreuse. D'autres contraintes de conception peuvent également être attribuées à la nécessité de canaliser et d'évacuer le gaz, ce qui peut limiter la conception et nécessiter des manipulations pour obtenir le meilleur résultat.

Quels sont les exemples de produits fabriqués par moulage par injection assistée par gaz ?

Le moulage par injection assisté par gaz est largement utilisé pour créer des prototypes symétriques à parois minces et des sections cylindriques ou des vides en appliquant une pression élevée d'environ 35 MPa à 70 MPa avec un gaz inerte (généralement de l'azote d'une pureté de 98%). Ce procédé est couramment utilisé pour de nombreux produits dans différentes industries. Par exemple, il permet de produire des bras de chaise, des pièces de tableau de bord et des cadres de siège dans les secteurs de l'ameublement et de l'automobile. Dans l'industrie de l'électroménager, le moulage assisté par gaz permet de créer des corps d'aspirateurs et des portes de machines à laver aux formes complexes et à la rigidité requise.

Ce procédé est également appliqué aux équipements sportifs, par exemple aux manches des raquettes de tennis et aux noyaux des battes de base-ball. Dans les applications bureautiques et électroniques, les cadres d'imprimantes, les supports d'écrans et les cadres de téléviseurs sont quelques-uns des produits qui peuvent être fabriqués à l'aide de cette technique de moulage, car elle permet de créer des dessins complexes et de minimiser l'utilisation de matériaux. Le moulage par injection avec assistance de gaz est également utilisé dans la production d'équipements médicaux tels que les cadres de déambulateurs et les pièces de fauteuils roulants, tout en préservant la solidité et la précision de l'équipement. Dans l'industrie audio, les boîtiers de haut-parleurs sont produits avec une résistance mécanique et un aspect améliorés grâce au moulage par injection assisté par gaz.

Les produits de moulage par injection sous assistance gazeuse sont-ils solides et fiables pour une utilisation à long terme ?

Ce processus aboutit à la formation de pièces à la fois légères et résistantes grâce à la formation de cavités qui augmentent la rigidité de la structure tout en réduisant le poids. Ces produits sont conçus pour offrir une bonne absorption des chocs, ce qui les rend aptes à être utilisés dans des domaines où la solidité est requise.

Quelle est la durée de vie d'un produit fabriqué par moulage par injection avec assistance gazeuse ?

La durée de vie des produits moulés par injection de gaz dépend de certains facteurs, tels que le type de matériau utilisé, la conception de la pièce et l'utilisation prévue de la pièce. Si ces produits sont utilisés et entretenus correctement, ils peuvent durer de nombreuses années. La durée de vie générale et le service varient en fonction de l'application et du type de produit.

Moulage par injection avec assistance de gaz : Est-ce que c'est cher ?

Toutefois, il est essentiel de comprendre que le moulage par injection avec assistance gazeuse est comparativement plus coûteux que les autres procédés de moulage par injection. Les coûts plus élevés sont dus à la nécessité d'utiliser des équipements spéciaux, des instruments et du personnel qualifié pour réaliser le processus.

Malgré certains inconvénients, tels que le coût initial de la machine-outil plus élevé que celui d'une machine-outil conventionnelle, les avantages suivants peuvent être obtenus : En outre, l'efficacité du moulage par injection assistée par gaz est influencée par des facteurs tels que l'utilisation du produit et le volume de production.

Moulage par injection avec assistance de gaz et moulage par injection de réaction : Principales différences

Le GAIM et le RIM sont deux procédés de moulage différents. Le procédé GAIM consiste à injecter la matière plastique avec du gaz à haute pression pour former les vides dans la pièce sans polymérisation des thermoplastiques. D'autre part, le RIM implique l'utilisation d'intermédiaires liquides tels que l'isocyanate et le polyol qui réagissent chimiquement pour former une pièce en polymère solide. Chaque processus nécessite des outils et des équipements pour effectuer les opérations de manière efficace et efficiente.

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Résumé

Dans cet article, Sincere Tech partage des informations précieuses sur le moulage par injection assisté par gaz en fournissant une description de son fonctionnement et de ses applications industrielles. SincereTech dispose d'une large gamme de solutions de fabrication pour vos besoins, tels que le moulage par injection et d'autres services nécessaires au prototypage et à la production. Contactez-nous dès maintenant et obtenez un devis gratuit en ligne pour votre projet de fabrication de plastique.

FAQ

Q1. Quel est l'équipement nécessaire pour le moulage par injection assisté par gaz ?

Le moulage par injection assistée par gaz implique l'utilisation d'équipements spéciaux, tels que des unités d'injection de gaz, des systèmes de contrôle du gaz et des moules dotés de canaux pour accueillir le gaz. Une autre exigence du machine de moulage par injection est sa capacité à gérer les processus d'injection de gaz.

 

Q2. Citez quelques problèmes rencontrés lors du moulage par injection assisté par gaz.

Les problèmes de pénétration du gaz, la formation de pièges à gaz, l'aération, la régulation de la pression et le maintien de l'uniformité des pièces produites au cours du cycle de production sont quelques-uns des problèmes critiques qui peuvent être rencontrés au cours du processus.

Q3. Quelles sont les mesures critiques de contrôle de la qualité dans le moulage par injection assisté par gaz ?

Parmi les mesures cruciales adoptées dans le cadre du contrôle de la qualité, citons la vérification de la pression du gaz, le réglage des bons paramètres dans le processus, l'entretien fréquent du moule, les contrôles du processus pour éviter que les pièces ne soient défectueuses et l'assurance que la conception répond aux exigences exactes.

Q4. Le moulage par injection assisté par gaz peut-il être utilisé pour des productions en grande série ?

Oui, le moulage par injection assistée par gaz convient aussi bien aux petits qu'aux grands volumes de production. Toutefois, des facteurs tels que le temps de cycle, les coûts d'outillage et la complexité des pièces peuvent déterminer son applicabilité à la production à grande échelle.

Q5. Quelles sont les industries qui utilisent le procédé de moulage par injection assisté par gaz ?

Ce procédé est couramment utilisé dans l'industrie automobile, les biens de consommation, l'électronique, la technologie médicale, la technologie industrielle et les articles de sport et de loisirs pour produire des pièces légères, à parois minces et à haute résistance mécanique.