W przetwórstwie tworzyw sztucznych, Formowanie wspomagane gazem zyskało znaczną uwagę ze względu na swoją opłacalność. Obecnie stało się rozwiniętą technologią, która jest szeroko stosowana w formowaniu skomplikowanych detali, aby spełnić dokładne specyfikacje. W przeciwieństwie do konwencjonalnych technik formowania, w których stosuje się żywice lub polimery, formowanie wspomagane gazem jest zazwyczaj wykorzystywane przy użyciu czystego azotu o czystości do 98% w postaci obojętnej. To wstrzykiwanie gazu zmusza część materiału z tworzywa sztucznego do opuszczenia gotowego produktu z pustkami w jego strukturze. Ponadto niskie koszty materiału, krótki czas realizacji formowania części i produkcja lekkich, ale strunowych części to niektóre z jego głównych cech.

Czytaj dalej ten wpis na blogu, ponieważ zawiera on szczegółowe informacje na temat formowanie wtryskowe wspomagane gazem, jej zastosowania, części wykonane z tej niezwykłej techniki i wiele więcej, co warto wiedzieć.

Formowanie wtryskowe wspomagane gazem: krótki przegląd

Formowanie wtryskowe wspomagane gazem przebiega w tej samej kolejności co formowanie konwencjonalne. Zazwyczaj forma jest wypełniana w 70 do 80% stopionym plastikiem, co powoduje wstępnie zdefiniowany kształt zamierzonych części lub produktów. Pozostała objętość formy jest wypełniana czystym gazem N2, aby uniknąć tworzenia się pustych przestrzeni w formowanych produktach. Ta technika jest korzystna dla optymalnej produkcji części o ciasnych wymiarach i gładkich wykończeniach powierzchni. Ponadto ryzyko odkształceń i deformacji jest minimalne w przypadku technik formowania wtryskowego wspomaganego gazem.

Formowanie wtryskowe wspomagane gazem

Typowe rodzaje formowania wtryskowego wspomaganego gazem

Zwykle producenci produktów stosują dwa rodzaje technik formowania wtryskowego wspomaganego gazem: wewnętrzne i zewnętrzne. Każdy rodzaj ma trzyetapowy przepływ pracy, który różni się od pozostałych. szczegółowa procedura jest opisana poniżej.

Formowanie wspomagane gazem wewnętrznym

Omówmy mechanizm jego działania;

• Najpierw wlej stopiony plastik do formy przez kanały.
• Następnie wdmuchuje się gaz obojętny pod wysokim ciśnieniem, zwykle azot (o czystości 98%), aby utworzyć bańkę w stopionym plastiku.
• Na koniec siła wywierana przez gaz na tworzywo sztuczne powoduje, że przyjmuje ono kształt formy, tworząc w ten sposób część.

Ta metoda jest korzystna przy projektowaniu geometrii o cienkich ściankach i stosunkowo niskiej gęstości. Ciśnienie gazu jest stałe, zapobiegając kurczeniu się lub odkształcaniu ścianek, zapewniając w ten sposób dokładne formowanie cienkościennych struktur. Dlatego proces ten jest najlepiej przystosowany do produkcji cienkościennych części.

Ponadto cykle produkcyjne są zauważalnie krótsze niż w przypadku zewnętrznego wtrysku wspomaganego gazem. Cienkie sekcje lub puste obszary części pomagają im chłodzić się szybciej niż części lite.

Formowanie wspomagane gazem zewnętrznym

Omówmy zasadę jego działania;

• W odróżnieniu od innych materiałów gaz nie przedostaje się do wnętrza materiału i nie tworzy pustych przestrzeni ani kanałów.
• Dostaje się on do formy przez małe kanały tylko po jednej stronie, podczas gdy druga strona jest odsłonięta.
• Ciśnienie gazu powoduje, że stopiona żywica styka się ze ściankami formy od strony części niewidocznej z estetycznego punktu widzenia.

Podejście to jest szczególnie znane ze względu na wysoką jakość wykończenia powierzchni, jaką można dzięki niemu uzyskać.

Ponadto ta technika jest bardzo wydajna w przypadku części o dużych powierzchniach i skomplikowanych zakrzywionych powierzchniach. Kanały gazowe są ułożone równolegle wzdłuż całej powierzchni, co ułatwia wywieranie nacisku i wytwarzanie dużych powierzchni o złożonych kształtach.

Jaki rodzaj gazu jest stosowany w procesie wtrysku wspomaganego gazem?

Azot jest szeroko dostępnym gazem obojętnym używanym do formowania produktów. Nie wpływa na tworzywa sztuczne i utrzymuje ich właściwości i wygląd. Ciśnienie jest używane do prawidłowego rozprowadzania materiału i minimalizowania użycia żywicy plastycznej.

Materiały stosowane w formowaniu wtryskowym wspomaganym gazem:

Do powszechnie stosowanych rodzajów materiałów należą:

Kopolimer akrylonitrylu, butadienu i styrenu (ABS):

ABS jest wytrzymały, sprężysty i ma niską gęstość, co czyni go idealnym do stosowania w różnych dziedzinach. Jest szeroko stosowany w częściach zamiennych do samochodów, obudowach ochronnych i innych produktach. Jednak w niektórych przypadkach może się przekształcać, czyli odkształcać.

Polietylen o wysokiej gęstości (HDPE):

HDPE jest wybierany ze względu na jego doskonałe właściwości pogodowe, właściwości chemiczne i wytrzymałość, co jest idealne do użytku na zewnątrz i narażenia na różne warunki środowiskowe. Może jednak mieć niższą sztywność w porównaniu z innymi materiałami używanymi do budowy różnych konstrukcji.

Polipropylen (PP):

Polipropylen słynie ze swojej obojętności chemicznej. Jest również słabym przewodnikiem elektryczności, ma wysoką wytrzymałość na rozciąganie i wysoką temperaturę topnienia, więc jest mocny i może wytrzymać duże obciążenia. Jednak traci niektóre ze swoich właściwości, jeśli jest wystawiony na bezpośrednie działanie promieni słonecznych, więc nie nadaje się do stosowania na zewnątrz.

Poliwęglan (PC):

Poliwęglan jest wybierany ze względu na swoją odporność na uderzenia i dlatego nadaje się do części samochodowych i wyposażenia bezpieczeństwa. Jest również bardzo trwały i nie traci wytrzymałości nawet w wysokich temperaturach. Jednak poliwęglan jest stosunkowo kosztownym materiałem w porównaniu do innych tworzyw termoplastycznych o jakości inżynieryjnej.

Polistyren wysokoudarowy (HIPS):

HIPS odgrywa znaczącą rolę w spełnianiu wymagań dotyczących wytrzymałości na uderzenia. Nadaje stabilność wymiarową i skalowalność w produktach formowanych wtryskowo wspomaganych gazem. Ponadto obróbka HIP jest zazwyczaj łatwa. Porównywalne do innych materiałów klasy inżynieryjnej. HIPS ma wysokie właściwości termiczne i może wytrzymać trudne warunki. Przede wszystkim jego użyteczność jest wyższa w zastosowaniach morskich.

Zalety formowania wtryskowego wspomaganego gazem:

Formowanie wtryskowe wspomagane gazem pomaga powielać części w precyzyjnych i dokładnych wymiarach. Skraca również czas cyklu procesu i zwiększa wydajność produkcji oraz wydajność całego procesu. Ponadto formowanie wspomagane gazem pomaga zapobiegać wadom powierzchni, co poprawia wygląd estetyczny i wrażenie dotykowe części. Ponadto minimalizuje odkształcenia, zapadnięcia i naprężenia wewnętrzne szkodliwe dla wydajności, jakości i trwałości części. Proces jest ekonomiczny w tym sensie, że zużywa mniej materiału, a to dzięki pustym przekrojom. Co więcej, formowanie wspomagane gazem zapewnia wysoką wytrzymałość i sztywność oraz niską wagę, a zatem wysoki stosunek wytrzymałości do wagi.

Wady formowania wtryskowego wspomaganego gazem:

Chociaż jest to korzystne w przypadku produkcji na dużą skalę, w formowaniu wspomaganym gazem mogą wystąpić pewne problemy, szczególnie gdy do formowania części zaangażowanych jest wiele gniazd o różnych rozmiarach. W związku z tym problemy w jednym gnieździe mogą wymagać usunięcia całej formy, podczas gdy inne gniazda pozostają nieużywane, co obniża produktywność i wiąże się z większymi kosztami projektu. Ponadto ta technika formowania jest bardziej skomplikowana niż inne. Wymaga specjalistycznego sprzętu i umiejętności, więc jest droga. Inne ograniczenia konstrukcyjne mogą być również przypisane do konieczności kierowania i odpowietrzania gazu, co może ograniczać projekt i może wymagać manipulacji w celu uzyskania najlepszego wyniku.

Jakie są przykłady produktów wytwarzanych metodą wtrysku wspomaganego gazem?

Formowanie wtryskowe wspomagane gazem jest szeroko stosowane do tworzenia cienkościennych symetrycznych prototypów i cylindrycznych sekcji lub pustych przestrzeni poprzez zastosowanie wysokiego ciśnienia wynoszącego około 35 MPa do 70 MPa wraz z gazem obojętnym (zwykle azotem o czystości 98%). Jest powszechnie stosowane w wielu produktach w różnych branżach. Na przykład, produkuje podłokietniki krzeseł, części deski rozdzielczej i ramy siedzeń w przemyśle meblarskim i samochodowym. W przemyśle AGD formowanie wspomagane gazem tworzy korpusy odkurzaczy i drzwi pralek o złożonych kształtach i wymaganej sztywności.

Proces ten jest również stosowany do sprzętu sportowego, na przykład uchwytów rakiet tenisowych i rdzeni kijów baseballowych. W zastosowaniach biurowych i elektronicznych, ramy drukarek, stojaki na monitory i ramy telewizorów to niektóre z produktów, które można wytwarzać przy użyciu tej techniki formowania, ponieważ pozwala ona tworzyć skomplikowane wzory i minimalizować zużycie materiału. Ponadto formowanie wtryskowe wspomagane gazem jest stosowane w produkcji sprzętu medycznego, takiego jak ramy balkoników i części wózków inwalidzkich, przy jednoczesnym zachowaniu wytrzymałości i dokładności sprzętu. W branży audio obudowy głośników są produkowane z ulepszoną wytrzymałością mechaniczną i wyglądem dzięki formowaniu wtryskowemu wspomaganemu gazem.

Czy produkty formowane wtryskowo z wykorzystaniem gazu wspomagającego są wytrzymałe i niezawodne przy dłuższym użytkowaniu?

Proces ten skutkuje formowaniem części, które są zarówno lekkie, jak i wytrzymałe dzięki tworzeniu wnęk, które zwiększają sztywność konstrukcji, a jednocześnie zmniejszają wagę. Produkty te są zaprojektowane tak, aby zapewniać dobrą amortyzację wstrząsów, co sprawia, że nadają się do stosowania w obszarach, w których wymagana jest wytrzymałość.

Jak długo utrzymuje się produkt wykonany metodą formowania wtryskowego wspomaganego gazem?

Oczekiwana żywotność produktów formowanych wtryskowo z wykorzystaniem gazu zależy od pewnych czynników, takich jak rodzaj użytego materiału, projekt części i zamierzone zastosowanie — zastosowanie części. Jeśli te produkty są używane i konserwowane prawidłowo, mogą przetrwać wiele lat. Ogólna żywotność i serwis będą się różnić w zależności od zastosowania i typu produktu.

Formowanie wtryskowe wspomagane gazem: czy jest drogie?

Ważne jest jednak zrozumienie, że formowanie wtryskowe wspomagane gazem jest stosunkowo droższe niż inne procesy formowania wtryskowego. Wyższe koszty wynikają z konieczności użycia specjalistycznego sprzętu, instrumentów i wykwalifikowanego personelu do wykonania procesu.

Mimo że istnieją pewne wady, takie jak wyższy koszt początkowy obrabiarki w porównaniu do obrabiarek konwencjonalnych, można osiągnąć następujące korzyści: Ponadto na wydajność formowania wtryskowego wspomaganego gazem wpływają takie czynniki, jak zastosowanie produktu i wielkość produkcji.

Formowanie wtryskowe z wspomaganiem gazowym i formowanie wtryskowe z reakcją chemiczną: kluczowe różnice

GAIM i RIM to dwa różne procesy formowania. GAIM to proces wtryskiwania materiału z tworzywa sztucznego wraz z gazem pod wysokim ciśnieniem w celu utworzenia pustych przestrzeni w części bez polimeryzacji tworzyw termoplastycznych. Z drugiej strony, RIM obejmuje użycie ciekłych pośredników, takich jak izocyjanian i poliol, które reagują chemicznie, tworząc stałą część polimerową. Każdy proces wymaga narzędzi i sprzętu, aby wykonywać operacje skutecznie i wydajnie.

Usługi formowania wtryskowego wspomaganego gazem w Sincere Tech

Nasze nowe usługi obejmują możliwość świadczenia usług szybkiego prototypowania, pozwalających na tworzenie fizycznych modeli Państwa pomysłów w krótkim czasie w celu dalszego udoskonalania projektu i szybszego rozwoju produktu.

• Naszą specjalnością jest formowanie wtryskowe, czyli proces łączenia dwóch lub więcej podłoży lub materiałów w celu poprawy wydajności, wyglądu i wytrzymałości.
• Nasze kompetencje w zakresie formowania wtryskowego pozwalają nam na trwałe osadzanie wkładek w formowanych komponentach, co usprawnia montaż i zwiększa funkcjonalność produktu.
• Dzięki formowaniu dwuetapowemu możemy wytwarzać skomplikowane części z wielu materiałów w jednym procesie, minimalizując w ten sposób ilość potrzebnych montaży i otwierając nowe możliwości projektowania.
• Oferujemy również usługi dodatkowe, takie jak montaż produktów, pakowanie i logistyka, które pomogą Ci skuteczniej i wydajniej zarządzać łańcuchem dostaw.
• Wybierz Sincere Tech Mold jako swojego dostawcę form wtryskowych wspomaganych gazem

i korzystaj z naszej szerokiej oferty usług, rygorystycznej polityki jakości i ochrony środowiska oraz pasji w dostarczaniu naszym klientom więcej, niż się spodziewają.

• Współpracujmy i sprawmy, aby Twoje wizje stały się rzeczywistością.

Streszczenie

W tym artykule Sincere Tech dzieli się cennymi spostrzeżeniami na temat formowania wtryskowego wspomaganego gazem, podając opis jego działania i zastosowania przemysłowego. SincereTech oferuje szeroki zakres rozwiązań produkcyjnych dla Twoich potrzeb, takich jak formowanie wtryskowe i inne usługi potrzebne do prototypowania i produkcji. Skontaktuj się z nami już teraz i uzyskaj bezpłatną wycenę online dla swojego projektu obróbki tworzyw sztucznych.

Najczęściej zadawane pytania

P1. Jaki sprzęt jest potrzebny do formowania wtryskowego wspomaganego gazem?

Formowanie wtryskowe wspomagane gazem wymaga użycia specjalnego sprzętu, takiego jak jednostki wtrysku gazu, systemy sterowania gazem i formy z kanałami do przyjmowania gazu. Innym wymogiem maszyna do formowania wtryskowego jest jej zdolność do obsługi procesów wtrysku gazu.

P2. Wymień niektóre problemy napotykane podczas formowania wtryskowego wspomaganego gazem.

Do krytycznych problemów, jakie mogą wystąpić w trakcie procesu, należą: problemy z przenikaniem gazu, tworzeniem się pułapek gazowych, odpowietrzaniem, regulacją ciśnienia i utrzymaniem jednorodności części wytwarzanych w cyklu produkcyjnym.

P3. Jakie są krytyczne środki kontroli jakości w formowaniu wtryskowym wspomaganym gazem?

Niektóre z kluczowych środków stosowanych w kontroli jakości obejmują sprawdzanie ciśnienia gazu, ustawianie właściwych parametrów procesu, częstą konserwację formy, kontrole procesu w celu uniknięcia wad części oraz zapewnienie, że konstrukcja spełnia dokładne wymagania.

P4. Czy formowanie wtryskowe wspomagane gazem można stosować w przypadku produkcji wielkoseryjnej?

Tak, formowanie wtryskowe wspomagane gazem nadaje się zarówno do produkcji małoseryjnej, jak i wielkoseryjnej. Niemniej jednak czynniki takie jak czas cyklu, koszty oprzyrządowania i złożoność części mogą decydować o jego przydatności do produkcji na dużą skalę.

P5. W jakich branżach stosuje się proces formowania wtryskowego wspomaganego gazem?

Proces ten jest powszechnie stosowany w przemyśle motoryzacyjnym, dóbr konsumpcyjnych, elektronicznym, medycznym, przemysłowym oraz w artykułach sportowych i rekreacyjnych do produkcji lekkich, cienkościennych części o wysokiej wytrzymałości mechanicznej.