Gasassisterad gjutning

Baserat på det grundläggande konceptet med gasflöde, utvecklar den tio deldesignregler för att underlätta tillämpningen av den gasassisterade formsprutningsprocessen.

Regel 1: Prioritera layoutdesign av gaskanal
Designa utformningen av gaskanalen till en början i enlighet med syftet med att tillämpa gasassisterad formsprutningsprocess, oavsett det är för att kärna ur den centrala delen av delen, spara material, förbättra strukturell styrka genom gaskanaler, undvika skevhet eller bara använda den trycksatta gasen i något lokalt område för att undvika ett sjunkmärke där.

Regel 2: Definiera tydligt gasflödets väg. Undvik grenat gasflöde.
Gas är känsligt. Den föredrar minsta motstånd så mycket att den flyter åt det hållet först. Det är svårt att inse för en gaskanaldesign att ha gas delad lika i två identiska grenar, som illustreras i figur 4. Möjligheten att skapa identiska motståndsförhållanden i verkligheten vid de två grenarna under själva formningsprocessen för att leda till identiskt gasflöde och distributionen inom de två grenarna är ganska avlägsen. Mindre tillståndsskillnader mellan de två grenarna, såsom verktygsdimension, smälttemperatur, frammatning av smältfronten och formtemperatur, orsakar en skillnad i gasflödesmotstånd, vilket resulterar i att den förväntade identiska gasfördelningen i gaskanalen inte är identisk. Det lämnar ett gas-ofyllt segment av gaskanalen där det finns en hög risk för sjunkmärken. En delkonstruktör ska tydligt definiera gasflödets väg. Den grenade gaskanalen, som är tvetydig för att gas ska kunna strömma framåt, ska undvikas.

Regel 3: Designa utformningen av gaskanalen över hela delen och på ett symmetriskt sätt.
Packning och hållande är viktiga processsteg under vilka det insprutade plastmaterialet komprimeras, vilket gör den gjutna delens densitet så hög som möjligt och så enhetlig som möjligt. I den traditionella formsprutningsprocessen är det maskinskruven som utövar packnings-/hållningstrycket långt från maskinmunstycket genom inloppet, löparen, porten till det inre hålrummet genom den injicerade smältan. I stället, i den gasassisterade formningsprocessen, är det den insprutade gasen i delen som redan utövar packnings-/hållningstryck av sig själv. För en plan del är det viktigt att utforma utformningen av gaskanalen över hela delen för att förse formdelen med en övergripande närliggande källa för packning/hållande tryck och dess enhetliga effekt längs gaskanalen. Det är också viktigt att utforma utformningen av gaskanalen på ett symmetriskt sätt för att ge formdelen en enhetlig och balanserad packnings-/hålltryckseffekt tvärs gaskanalen (Figur 2). Dessutom kan den symmetriska utformningen av gaskanalen minska komplexiteten i processförhållandena för gaskontroll och leverans.

Regel 4: Gallringsdel övergripande och förtjockningsdel lokalt där gaskanalen utformats.
Jämfört med den traditionella formsprutningsprocessen kan den totala nominella deltjockleken för gasassisterad formsprutning vara tunnare för att spara material. Sedan kan delens styrka förbättras med en gaskanal, där den fungerar som en ribba men med en ovanligt tjockare bas utan att få problem med diskbänken om den är tillräckligt utformad (Figur 3). Dessutom, innan gasen injiceras i gaskanalen, spelar gaskanalen rollen som en flödesledare till en början för att hjälpa smältan att fyllas över hela förtunningsdelen. Efter att gasen har distribuerats i gaskanalen, spelar gaskanalen den andra rollen som en packnings-/hållande tryckkälla. Och slutligen, efter processen, spelar gaskanalen sin tredje roll som en förtjockningsribba för att utföra delens styrka för att undvika skevning med mindre komplexitet i formstrukturen och verktygsprocessen.

Gå med deltjocklek för att designa gaskanalens höjd och bredd. Jämförelsevis kan en för stor sektion av en gaskanal åstadkomma en för stark flödesledareffekt under smältpåfyllningssteget, vilket leder till att smältan i gaskanalen strömmar mycket snabbare än i det intilliggande området och resulterar i ett luftfällaproblem (Figur 4).

Regel 6: Undvik fingersättningseffekten som orsakas av en för liten gaskanalsektion.
Gå med deltjocklek för att designa gaskanalens höjd och bredd. Jämförelsevis kan en för liten sektion av en gaskanal inte erbjuda den minst motståndskraftiga riktningen för att gas ska kunna strömma i den avsedda gaskanalen, vilket resulterar i att gas tränger in i området intill gaskanalen under gaspåfyllningssteget och packnings-/hållningssteget, som kallas fingersättningseffekt (Figur 5). Typiskt, designa höjden på gaskanalen, inte inklusive deltjockleken, en och en halv gånger den intilliggande delens tjocklek som en början. Det är nödvändigt att undvika fingersättningseffekten så att den inte försvagar delens ytstruktur på den plats där den inträffar.

Regel 7: Undvik slutna gaskanaler.
Förväntningen att gas strömmar runt och bildar en helt sluten gaskanal går knappast i uppfyllelse (Figur 6). Oavsett hur välbalanserat gasflödet i den slutna gaskanalen är, kommer ändå smältfronter i gaskanalen från de två riktningarna att mötas förr eller senare och bilda en fast del där gasen inte kan strömma vidare. Det är viktigt att undvika att utforma en gaskanal med sluten slinga eftersom den fasta kvarvarande delen som nämns orsakar en hög risk för problem med sjunkmärken och en längre nedkylningstid och cykeltid.

Regel 8: Förläng gaskanalen till det område där smältan fyller den sista.
Där det finns en fortskridande smältfront finns en väg med minsta motstånd för gas att strömma mot. Förläng gaskanalen till det område där smältan fyller den sista hjälper också gaskanalen över hela delen, som nämnts i regel 3. Efter denna regel måste utformningen av gaskanalen gå med ett smältfyllningsmönster som bestäms av smältan gateplacering, smältportnummer, deltjocklek och gaskanalstorlek. Förändringar i smältfyllningsmönster orsakade av eventuella förändringar av de nämnda bestämningsfaktorerna innebär ofta att en oundviklig modifiering av designen av gaskanalens layout också krävs.

Smältfyllnadsmönstret måste med andra ord utformas genom att optimera de nämnda bestämningsfaktorerna för att ha gasflödet i den avsedda gaskanalen och endast tränga in i den utan luftfällaproblem och fingersättningseffekt.

Regel 9: Gasinsprutningspunkten ska vara långt borta från området där smältan fyller den sista.
Förutsatt att en design för en plan del har gjorts genom att följa regel 1 till 8, som visas i figur 10, ska gasinsprutningspunkter placeras vid punkt 1 och punkt 2. Genom en sådan design förväntas det för gasen som injiceras från punkten<1>att strömma i rätt gaskanal och det från punkt<2>till vänster, skjuter smältan framåt till ändarna av båda gaskanalerna, området där smältan fyller den sista. Om gasinsprutningspunkterna är placerade vid punkten<3>och peka<4>, kommer den injicerade gasen också att strömma direkt nedåt ändarna av gaskanalerna, vilket lämnar segmenten av gaskanalerna från punkten<1>att peka<3>och peka<2>att peka<4>fast utan att bli utstött av gas.

Regel 10: Finjustera smältfyllningsmönstret och gaspenetrationslängden genom att justera storleken på gaskanalen.
Vanligtvis bestäms det primära smältfyllningsmönstret och gasfördelningen med hjälp av konstruktionerna i deltjocklek, smältportens läge/nummer, gasinsprutningsposition/nummer och gaskanallayout/storlek. Om det behövs kan en mindre förändring i smältans fyllningsmönster och gaspenetrationslängd, speciellt i slutet av gaskanalen, göras genom att justera och finjustera storleken på gaskanalen i närheten.

Gasens beteende i smältan är känsligt, dynamiskt, komplext och svårt att förutsäga av erfarenhet. Konsekvensen av att tillverka en del med en fast gaskanal är svår och dyr eftersom den knappast kan lösas i samma form. Deldesign för gasassisterad gjutprocess måste involvera integrerade och systematiska överväganden i, deltjocklek, smältportsplats/nummer, gasinsprutningsposition/nummer och gaskanallayout/storlek. Så att göra det med hjälp av datorstödd teknik (CAE) rekommenderas starkt, särskilt för smält- och gasfyllningsanalys. Att tillämpa de tio deldesignreglerna med CAE kan hjälpa till att nå en lågrisklösning mer systematiskt och effektivt.

Citerat "TEN PART-DESIGN REGLER FÖR GAS-ASSISTED INJECTION MOLDING PROCESS" av Hank Tsai., Effinno Technologies Co., Ltd.

Populära Taggar: gas assisterad gjutning, Kina gas assisterad gjutning tillverkare, beslutsfattare