Nella fabbricazione della plastica, Stampaggio assistito da gas si è guadagnata un'attenzione significativa grazie alla sua economicità. Oggi è diventata una tecnologia sviluppata e ampiamente utilizzata per lo stampaggio di particolari intricati che rispondono a specifiche precise. A differenza delle tecniche di stampaggio convenzionali, in cui si utilizzano resine o polimeri, lo stampaggio assistito da gas viene tipicamente sfruttato utilizzando azoto puro fino alla purezza 98% in forma inerte. L'iniezione di gas costringe parte del materiale plastico a lasciare vuoti nella struttura del prodotto finito. Inoltre, i bassi costi del materiale, i tempi brevi di formazione dei pezzi e la produzione di pezzi leggeri ma resistenti sono alcune delle sue caratteristiche principali.

Continuate a leggere questo blog post perché questo articolo contiene dettagli approfonditi su stampaggio a iniezione con assistenza di gas, i suoi usi, i componenti realizzati con questa enorme tecnica e molto altro ancora da sapere.

Stampaggio a iniezione assistito da gas: Una breve panoramica

Lo stampaggio a iniezione assistito da gas segue la stessa sequenza dello stampaggio tradizionale. In genere, lo stampo viene riempito da 70 a 80% con plastica fusa, che comporta la forma predefinita delle parti o dei prodotti previsti. Il volume rimanente dello stampo viene riempito con gas N2 puro per evitare la formazione di vuoti nei prodotti stampati. Questa tecnica è vantaggiosa per produrre in modo ottimale pezzi con dimensioni ridotte e finiture superficiali lisce. Inoltre, i rischi di deformazione e distorsione sono minimi nelle tecniche di stampaggio a iniezione assistito da gas.

Stampaggio a iniezione con assistenza a gas

Tipi comuni di stampaggio a iniezione con assistenza a gas

Di solito, i produttori di prodotti utilizzano due tipi di tecniche di stampaggio a iniezione assistita da gas: interna ed esterna. Ogni tipo ha un flusso di lavoro in tre fasi che si differenzia dagli altri.

Stampaggio interno dell'assistenza al gas

Analizziamo il suo meccanismo di funzionamento;

• Per prima cosa, versare la plastica fusa nello stampo utilizzando dei canali.
• Quindi, soffiare gas inerte ad alta pressione, di solito azoto (98% di purezza), per formare una bolla nella plastica fusa.
• Infine, la forza esercitata dal gas sulla plastica la costringe ad assumere la forma dello stampo per formare il pezzo.

Questo metodo è vantaggioso quando si progettano geometrie con pareti sottili e una densità relativamente bassa. La pressione del gas è costante e impedisce alle pareti di restringersi o distorcersi, garantendo così la formazione accurata di strutture a pareti sottili. Pertanto, questo processo è il più adatto per la produzione di parti a pareti sottili.

Inoltre, i tempi del ciclo di produzione sono notevolmente più brevi rispetto allo stampaggio a iniezione assistito da gas esterno. Le sezioni sottili o le aree cave dei pezzi li aiutano a raffreddarsi più rapidamente di quelli solidi.

Modanatura esterna dell'assistenza al gas

Analizziamo il suo principio di funzionamento;

• A differenza di altri materiali, il gas non penetra all'interno del materiale formando vuoti o canali.
• Entra nello stampo attraverso piccoli canali su un solo lato, mentre l'altro è esposto.
• La pressione del gas costringe la resina fusa a entrare in contatto con le pareti dello stampo dal lato del pezzo non visibile dal punto di vista estetico.

Questo approccio è particolarmente famoso per l'alta qualità della finitura superficiale che si può ottenere.

Inoltre, questa tecnica è molto efficiente nel trattare pezzi con grandi superfici e superfici curve complesse. I canali del gas sono disposti in parallelo lungo l'intera superficie, il che facilita l'applicazione della pressione e la fabbricazione di ampie superfici con forme complesse.

Tipo di gas utilizzato nello stampaggio a iniezione assistito da gas?

L'azoto è un gas inerte ampiamente disponibile, utilizzato per lo stampaggio dei prodotti. Non intacca le materie plastiche e ne mantiene le caratteristiche e l'aspetto. La pressione viene utilizzata per distribuire correttamente il materiale e ridurre al minimo l'uso di resina plastica.

Materiali utilizzati nello stampaggio a iniezione assistito da gas:

I tipi di materiali più comuni includono;

Acrilonitrile butadiene stirene (ABS):

L'ABS è robusto, resistente e a bassa densità, il che lo rende ideale per l'impiego in vari settori. È ampiamente utilizzato per i pezzi di ricambio delle automobili, gli involucri protettivi e altri prodotti. Tuttavia, in alcuni casi può trasformarsi, cioè deformarsi.

Polietilene ad alta densità (HDPE):

L'HDPE viene scelto per la sua superiore resistenza agli agenti atmosferici, alle sostanze chimiche e alla tenacità, ideale per l'uso all'aperto e l'esposizione a varie condizioni ambientali. Tuttavia, può avere una rigidità inferiore rispetto ad altri materiali utilizzati per la costruzione di varie strutture.

Polipropilene (PP):

Il polipropilene è famoso per la sua inerzia chimica. È anche uno scarso conduttore di elettricità, ha un'elevata resistenza alla trazione e un alto punto di fusione, quindi è forte e può sostenere carichi pesanti. Tuttavia, perde alcune delle sue proprietà se esposto alla luce diretta del sole, quindi non è adatto all'uso in ambienti esterni.

Policarbonato (PC):

Il policarbonato viene scelto per la sua resistenza agli urti ed è quindi adatto alle parti di automobili e ai dispositivi di sicurezza. Inoltre, è molto resistente e non si degrada anche a temperature elevate. Tuttavia, il policarbonato è un materiale relativamente costoso rispetto ad altri materiali termoplastici per motori.

Polistirene ad alto impatto (HIPS):

L'HIPS svolge un ruolo significativo nel soddisfare i requisiti di resistenza all'impatto. Conferisce stabilità dimensionale e scalabilità nei prodotti stampati a iniezione assistiti da gas. Inoltre, la lavorazione degli HIP è generalmente facile. Paragonabile ad altri materiali di grado ingegneristico. L'HIPS ha elevate caratteristiche termiche e può sopportare condizioni difficili. La sua utilità è soprattutto nelle applicazioni marine.

I vantaggi dello stampaggio a iniezione con assistenza a gas:

Lo stampaggio a iniezione assistito da gas aiuta a replicare i pezzi in dimensioni precise e accurate. Inoltre, riduce il tempo di ciclo del processo e aumenta i tassi di produzione e l'efficienza dell'intero processo. Inoltre, lo stampaggio assistito da gas aiuta a prevenire i difetti superficiali, migliorando l'aspetto estetico dei pezzi. Inoltre, riduce al minimo le deformazioni, i segni di affondamento e le tensioni interne che compromettono le prestazioni, la qualità e la durata dei pezzi. Il processo è economico nel senso che utilizza meno materiale, grazie alle sezioni cave. Inoltre, lo stampaggio assistito da gas offre un'elevata resistenza e rigidità e un peso ridotto, e quindi un elevato rapporto resistenza/peso.

Contro dello stampaggio a iniezione con assistenza a gas:

Sebbene sia vantaggioso per le produzioni su larga scala, lo stampaggio assistito da gas può presentare alcuni problemi, in particolare quando sono coinvolte più cavità di dimensioni diverse per la formazione dei pezzi. Pertanto, i problemi in una cavità possono richiedere la rimozione dell'intero stampo mentre altre cavità rimangono inutilizzate, riducendo così la produttività e tendendo a sostenere maggiori spese per il progetto. Inoltre, questa tecnica di stampaggio è più elaborata delle altre. Richiede attrezzature e competenze speciali per essere applicata, quindi è costosa. Altri vincoli progettuali possono essere attribuiti alla necessità di incanalare e sfogare il gas, che può limitare il progetto e deve essere manipolato per ottenere il risultato migliore.

Quali sono alcuni esempi di prodotti realizzati con lo stampaggio a iniezione assistito da gas?

Lo stampaggio a iniezione assistito da gas è ampiamente utilizzato per creare prototipi simmetrici a parete sottile e sezioni cilindriche o vuoti, applicando una pressione elevata, compresa tra 35 e 70 MPa, insieme a un gas inerte (in genere azoto di purezza 98%). È comunemente utilizzata per molti prodotti in diversi settori industriali. Ad esempio, produce braccioli di sedie, parti di cruscotti e telai di sedili nell'industria del mobile e dell'automobile. Nell'industria degli elettrodomestici, lo stampaggio a gas crea corpi di aspirapolvere e porte di lavatrici con forme complesse e la rigidità richiesta.

Questo processo viene applicato anche alle attrezzature sportive, ad esempio ai manici delle racchette da tennis e alle anime delle mazze da baseball. Nelle applicazioni per l'ufficio e l'elettronica, i telai delle stampanti, i supporti dei monitor e le cornici dei televisori sono alcuni dei prodotti che possono essere prodotti con questa tecnica di stampaggio, in quanto consente di creare disegni intricati e di ridurre al minimo l'uso di materiale. Inoltre, lo stampaggio a iniezione con assistenza di gas viene utilizzato nella produzione di apparecchiature mediche, come telai di deambulatori e parti di sedie a rotelle, mantenendo la resistenza e la precisione dell'apparecchiatura. Nel settore audio, gli alloggiamenti degli altoparlanti vengono prodotti con una maggiore resistenza meccanica e un aspetto migliore grazie allo stampaggio a iniezione assistito da gas.

I prodotti di stampaggio a iniezione con assistenza a gas sono forti e affidabili per un uso a lungo termine?

Questo processo porta alla formazione di pezzi leggeri e allo stesso tempo resistenti, grazie alla formazione di cavità che aumentano la rigidità della struttura, riducendone al contempo il peso. Questi prodotti sono progettati per offrire un buon assorbimento degli urti e questo li rende adatti all'uso in aree in cui è richiesta una certa resistenza.

Quanto dura un prodotto realizzato con lo stampaggio a iniezione assistito da gas?

L'aspettativa di vita dei prodotti stampati a iniezione con assistenza al gas dipende da alcuni fattori, come il tipo di materiale utilizzato, il design del pezzo e l'applicazione prevista del pezzo. Se questi prodotti vengono utilizzati e mantenuti correttamente, possono durare molti anni. La durata generale e il servizio variano a seconda dell'applicazione e del tipo di prodotto.

Stampaggio a iniezione con assistenza a gas: È costoso?

Tuttavia, è fondamentale capire che lo stampaggio a iniezione con assistenza di gas è relativamente più costoso rispetto agli altri processi di stampaggio a iniezione. I costi più elevati sono dovuti alla necessità di utilizzare attrezzature speciali, strumenti e personale qualificato per eseguire il processo.

Sebbene vi siano alcuni svantaggi, come il costo iniziale della macchina utensile più elevato rispetto a quello di una macchina utensile convenzionale, è possibile ottenere i seguenti vantaggi: Inoltre, l'efficienza dello stampaggio a iniezione assistito da gas è influenzata da fattori quali l'uso del prodotto e il volume di produzione.

Stampaggio a iniezione assistito da gas e stampaggio a iniezione per reazione: Differenze chiave

GAIM e RIM sono due processi di stampaggio diversi. Il GAIM è un processo che consiste nell'iniettare il materiale plastico insieme a gas ad alta pressione per formare i vuoti nel pezzo senza polimerizzare la termoplastica. Il RIM, invece, prevede l'uso di intermedi liquidi come isocianato e poliolo che reagiscono chimicamente per formare una parte polimerica solida. Ogni processo necessita di strumenti e attrezzature per eseguire le operazioni in modo efficace ed efficiente.

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Riepilogo

In questo articolo, Sincere Tech condivide preziose informazioni sullo stampaggio a iniezione assistito da gas, fornendo una descrizione del suo funzionamento e delle sue applicazioni industriali. SincereTech offre un'ampia gamma di soluzioni di produzione per le vostre esigenze, come lo stampaggio a iniezione e altri servizi necessari per la prototipazione e la produzione. Contattateci ora e ottenete un preventivo online gratuito per il vostro progetto di fabbricazione della plastica.

Domande frequenti

Q1. Quali attrezzature sono necessarie per lo stampaggio a iniezione assistito da gas?

Lo stampaggio a iniezione assistito da gas comporta l'uso di attrezzature speciali, come unità di iniezione di gas, sistemi di controllo del gas e stampi con canali per accogliere il gas. Un altro requisito dello macchina per stampaggio a iniezione è la capacità di gestire processi di iniezione di gas.

Q2. Elencare alcuni problemi riscontrati nello stampaggio a iniezione assistito da gas.

Alcune criticità che si possono incontrare durante il processo sono i problemi di penetrazione del gas, la formazione di trappole per il gas, lo sfiato, la regolazione della pressione e il mantenimento dell'uniformità dei pezzi prodotti all'interno del ciclo produttivo.

Q3. Quali sono le misure critiche di controllo della qualità nello stampaggio a iniezione assistito da gas?

Alcune delle misure cruciali adottate per il controllo della qualità includono il controllo della pressione del gas, l'impostazione dei giusti parametri nel processo, la manutenzione frequente dello stampo, i controlli del processo per evitare che i pezzi siano difettosi e la garanzia che il progetto soddisfi i requisiti esatti.

Q4. Lo stampaggio a iniezione assistito da gas può essere utilizzato per la produzione di grandi volumi?

Sì, lo stampaggio a iniezione assistito da gas è adatto sia per i bassi che per gli alti volumi di produzione. Tuttavia, fattori come il tempo di ciclo, i costi di attrezzaggio e la complessità dei pezzi possono determinare la sua applicabilità alla produzione su larga scala.

Q5. Quali industrie utilizzano il processo di stampaggio a iniezione assistito da gas?

Questo processo è comunemente utilizzato nell'industria automobilistica, dei beni di consumo, dell'elettronica, della tecnologia medica, della tecnologia industriale e degli articoli sportivi/ricreativi per produrre pezzi leggeri, a parete sottile e ad alta resistenza meccanica.