• قالب گیری تزریقی (به کمک گاز)

    قالب گیری تزریقی (به کمک گاز)

    نگاه کلی

    توسعه های به دست آمده در سال های اخیر در حوزه قالب گیری به کمک گاز (یا قالب گیری تزریق گاز) باعث پیشرفت تولیدات قالب گیری تزریقی شده است.کیفیت بهبود یافته، کاهش زمان چرخه و کاهش وزن اجزاء ویژگی های محصولات این روش هستند.

    Gas Injection Internal

     

    Gas Injection External

    قالب گیری مواد پلاستیکی

    برای قالب گیری مواد ترموپلاست، باید آنها را تا دمای ذوبشان گرم کرد و درون یک قالب فلزی بسته تزریق کرد. کانال های خنک کننده موجود در ساختار قالب، باعث خنک شدن قالب و در نتیجه گرفتن گرما از ماده می شوند.

    در حین خنک کردن، ماده جمع شده و از سطح قالب دور می شود. برای جبران از این اتفاق، مقداری دیگر از ماده پلاستیکی درون قالب تزریق می شود تا سطح تماس آنها حفظ شود.

    در نقطه ای از چرخه قالب گیری، ماده موجود در دهانه قالب جامد می شود(یخ می زند) و از اضافه کردن بیشتر ماده برای حفظ تماس بین قالب و پلاستیک جلوگیری می کند.در قطعات ضخیم تر کوچک شدن پلاستیک بیشتر به چشم می آید.

     

    انواع فرایند

    دو کاربرد اصلی قالب گیری به کمک گاز یکی این است که گاز را درون حفره داخلی قطعه تزریق کنیم (تزریق داخلی گاز)، یا این که از گاز در سطح خارجی، اما درون حفره قالب، استفاده کنیم، تا قطعه در جای خود محکم شود(تزریق خارجی گاز).

    تزریق داخلی گاز –فرایند پرکاربرد

    تزریق خارجی گاز – قابل استفاده برای بهبود کیفیت سطح قطعه

    تعدادی از انواع کاربرد گاز در روش تزریق داخلی گاز به کار می روند:

    • قالب گیری به کمک گاز تزریق کامل داخلی
    • قالب گیری به کمک گاز تزریق کوتاه داخلی
    • فرایند خروج پلاستیکPEP 1
    • قالب گیری به کمک گاز تزریق کامل داخلی
    • قالب گیری به کمک گاز مرکز متحرک
    • قالب گیری گازی داخلی یا خارجی با خنک کننده گازی

    هر یک از انواع مصارف و مزایایی دارد.

     چرا از قالب گیری تزریق گاز استفاده کنیم؟

    تکنیک هایی به وجود آمده اند که در آنها گاز نیتروژن درون پلاستیک مذاب موجود در حفره قالب تزریق می شود. گاز از درون پلاستیک را باد می کند و با کوچک شدن ماده در قالب مقابله می نماید.برای این کار یک فشار ثابت را روی ماده حفظ می کنند تا زمانی که جامد شود و از سطح داخلی حفره قالب جدا شود. این عمل جدا از هر گونه یخ زدن دهانه قالب صورت می گیرد.

    مزایای تزریق گاز کمکی:

    ایجاد فرایند قالب گیری پربازده تر

    در طول فرایند اضافه کرن ماده پلاستیکی بیشتر در قالب قالب گیری "معمولی" ،به قطعه استرس وارد می شود. در عمل این اتفاق باعث تغییر شکل قالب و تغییر ابعاد آن می شودبا استفاده از گاز،پخش فشار در قالب بهتر صورت گرفته و فشار کمتری نیاز است.

    با تزریق گاز درون ماده، فشار حفره پایین آمده و از آنجا که از داخل فشار وارد می شود احتمال تغییر شکل قالب کم است.به علاوه با فشرده شدن ماده روی سطح قالب توسط گاز تا زمانی که ماده جامد شود،قطعه کیفیت سطح بهتری خواهد داشت و به احتمال زیاد ابعاد آن نیز دقیق تر خواهد بود.

    کیفیت بهتر سطح

    تزریق خارجی گاز باعث بهبود کیفیت سطح قطعه می شود.

    کاهش وزن و هزینه

    نتیجه نهایی اضافه نکردن ماده اضافی به قالب،کاهش ماده مصرفی است.با این کار می توان تا 30%  از ماده مصرفی کاست.

    مزیت دیگر کاهش زمان چرخه دستگاه است.بدون وجود مرکز پلاستیکی که نیاز به سرد شدن داشته باشد، ماده درون حفره قالب سریع تر جامد شده و زودتر می تواند از قالب خارج شود.

    کیفیت

    کنترل بهتر ابعاد و افزایش کیفیت سطح مزایای اصلی استفاده از این روش هستند.در این روش پستی و بلندی در قطعه دیده نمی شود.

    مزایای قالب گیری تزریق گاز داخلی

    • کاهش قابل ملاحظه هزینه از طریق:
    1. کاهش وزن پلاستیک قالب کیری شده و درنتیجه هزینه ماده مصرفی
    2. کاهش زمان چرخه قالب گیری و در نتیجه هزینه تولید
    3. کاهش فشار داخل قالب و در نتیجه استهلاک کمتر قالب

    • استفاده از گاز به عنوان وسیله ای برای انتقال فشار به طور یکسان در کل قالب
    • عدم نیاز به افزودن ماده اضافه
    • کاهش فشار داخل قالب تا 70% و درنتیجه کاهش نیروهای پرسی قفل شونده و قابلیت استفاده از قالب های بزرگتر روی دستگاه های کوچک تر
    • کاهش توان مصرفی
    • کاهش قالب گیری تحت فشار و درنتیجه بهبود پایداری ابعادی بدون تغییر شکل

    مزایای قالب گیری تزریق گاز خارجی

    • از بین رفتن پستی و بلندی ها
    • عدم قالب گیری تحت فشار و در نتیجه عدم تغییر شکل
    • بهبود پایداری ابعادی
    • اعمال فشار با بازده بیشتر و در نتیجه کاهش فشار مورد نیاز:

    o       کاهش نیروهای قفل شونده و اندازه دستگاه

    o       کاهش استهلاک قالب ها

    o       کاهش توان مصرفی

    • آزادی عمل بیشتر در طراحی

    o       دیواره های داخلی ضخیم تر و دیواره اصلی با ضخامت کم تر

    o       قطعات با دیواره های داخلی بیشتر

    o       محصولات PP  و PE  مسطح

    تجهیزات

    کمپانی تزریق گاز سینپرس 2 تجهیزات گسترده ای در تولید گاز و کنترل برای مصارف تولیدی  را عرضه می کند.برخی فرایندهای ثبت شده تحت لیسانس ارائه می شوند.

    کاربردها

    اکثر قطعات پلاستیکی تهیه شده از طریق قالب گیری تزریقی می توانند از کمک گاز بهره بگیرند.مواردی از محصولات مصرفی گرفته تا قطعات خودرو  از این روش بهره می برند.

    کاربردهای قالب گیری به کمک گاز

    • پنل های مسطح برای تجهیزات محل کار
    • قاب کامپیوتر
    • لوازم منزل مثل سطح بالایی میز
    • پنل خودرو
    • وسایل آشپزخانه مثل یخچال

    مواد اولیه

    اکثر مواد ترموپلاست می توانند در این روش استفاده شوند، از جمله پلی پروپیلن(PP)، ABS، HIPS، پلی کربنات(PC)، PPC و نایلون (از جمله انواع پر شده با گاز).

    [1] Plastic Expulsion Process

    [2] The Cinpres Gas Injection Company