Outillage assisté par gaz

Étape 1 – Remplissage par injection sur machine de moulage :
La matière plastique fondue est injectée dans un moule par une machine de moulage pour remplir la cavité de la pièce. La quantité de matériau injecté est sur le point de remplir 60 à 90 % du volume de la cavité, en fonction du type de pièce dans laquelle le volume à évider par le gaz est conçu.

Etape 2 – Remplissage par Injection de Gaz :
Une fois l’étape de remplissage du matériau terminée, du gaz (généralement de l’azote) est injecté au centre de la matière plastique fondue, la poussant vers le reste de l’espace de la cavité pour remplir complètement la cavité de la pièce.

Étape 3 – Emballage, conservation et refroidissement :
Le gaz injecté exerce une pression uniformément répartie sur la matière plastique préalablement remplie, de l'intérieur de la pièce vers l'extérieur contre la paroi du moule. Au lieu de la vis à métaux, c'est ici le gaz injecté qui agit comme source de pression d'emballage et de maintien, tout en fournissant à travers la pièce une pression beaucoup plus uniforme et une source de pression beaucoup plus proche et plus efficace. Il en résulte beaucoup moins de gradient de pression et apporte à ce processus un avantage par rapport au moulage par injection traditionnel, notamment du point de vue du contrôle des dimensions des pièces et de l'évitement de leur déformation. Lorsque le gaz injecté exerce sa pression de compactage et de maintien, la pièce est simultanément en refroidissement.

Étape 4 – Libération de gaz :
Une fois la pièce refroidie et solidifiée, le gaz injecté est libéré ou recyclé avant l'ouverture du moule pour l'éjection de la pièce.

Il est très diversifié de concevoir une pièce dans sa géométrie, sa forme, sa taille, son épaisseur, etc., pour un procédé de moulage par injection. Généralement, les pièces moulées peuvent être classées en deux types comme suit pour l'application d'un processus de moulage par injection assisté par gaz.

(1) Pièce en forme de poignée :
Les parties dites en forme de poignée font référence à divers types de poignées et d'accoudoirs de chaise. Ce type de pièce est si épais que le temps de cycle de refroidissement doit être très long si l'on utilise le processus de moulage par injection traditionnel. Cela entraîne également probablement des défauts d'apparence tels que des traces d'enfoncement causées par un effet de compactage insuffisant sur une pièce aussi épaisse. Pour s'adapter au processus de moulage par injection traditionnel et éliminer les problèmes mentionnés, ce type de pièce est généralement conçu comme deux moitiés divisées, chacune avec une épaisseur nominale régulière (beaucoup plus fine) de surface de la pièce et des nervures renforcées par la structure en dessous. Idéalement, il faut deux moules et deux machines pour produire les deux moitiés individuellement. Une fois les deux moitiés moulées par injection, un processus secondaire est nécessaire pour les assembler, devenant ainsi un produit fini.

Lors de l'application d'un processus de moulage par injection assisté par gaz sur une telle pièce, c'est le gaz injecté qui pousse la matière fondue vers l'avant, creusant la partie centrale de la pièce (Figure 2), puis suivi des actions de compactage et de maintien exercées par le gaz lui-même. de manière uniformément répartie juste en dessous de l'épaisseur résiduelle sur toute la pièce. Par rapport à la conception originale de pièces solides produite par le processus de moulage par injection traditionnel, cela peut entraîner un temps de cycle beaucoup plus court et sans problème de traces d'évier. De plus, par rapport à la conception de pièces composées de deux demi-composants, les économies de temps et d'argent sont significatives du point de vue de l'outillage et de la fabrication du produit fini. Avec la fabrication d'outillage assisté par gaz, il ne nécessite qu'un seul moule moins compliqué au lieu de deux, une conception de pièce moins complexe avec moins de nervures renforcées par la structure, et il ne nécessite qu'une seule machine de moulage et une production de moulage au lieu de deux, ce qui élimine le besoin d'une machine de moulage ultérieure. processus secondaire pour joindre les deux moitiés des composants.

(2) Partie plate :
La partie dite plate fait référence à divers types de pièces de table, de panneau, de boîtier/couvercle dans les industries des appareils électroniques, des appareils électroménagers, de l'automobile, etc. Ce type de pièce est nominalement mince en épaisseur par rapport à sa longueur et sa largeur totales. Le problème le plus difficile lors de la production de telles pièces par le procédé de moulage par injection traditionnel est le gauchissement. Pour y remédier, un concepteur de pièces doit concevoir des nervures renforcées sous la surface cosmétique de la pièce afin de résister à sa tendance à la déformation. Cela pourrait nécessiter une conception à plusieurs portes pour l'outillage assisté par gaz afin de fournir un effet de remplissage et de compactage/maintien équilibré de la matière fondue. Et un système de canaux chauds peut être nécessaire pour fournir à la pièce une source de pression d'emballage/de maintien plus proche et plus efficace, etc.

Lors de l'application d'un processus de moulage par injection assisté par gaz sur une telle pièce, au lieu de la situation dans laquelle la partie centrale de la pièce entière est évidée comme une pièce en forme de poignée, le gaz est guidé uniquement dans un canal de gaz spécialement conçu.

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Par rapport au processus de moulage par injection traditionnel, les avantages qu'il apporte incluent une source de pression plus proche et plus uniforme aux étapes d'emballage et de maintien, directement à l'intérieur de la pièce, et moins de nervures sont nécessaires pour rendre la pièce d'une résistance équivalente. Les deux permettent d’éviter les problèmes de déformation avec un moindre coût du moule.

Concernant une pièce en forme de poignée, la pièce elle-même a déjà fait office de canal de gaz. Dans des conditions appropriées d'emplacement de la porte de fusion, d'insertion de gaz et de conditions de traitement, le gaz injecté est restreint ; il ne peut s'écouler que dans un sens à l'intérieur de la pièce d'un bout à l'autre sans aucun doute. Ce n'est cependant pas le cas dans une partie plane ; le gaz injecté doit s'écouler de manière sélective le long du tracé conçu du canal de gaz plutôt que de creuser la pièce partout. Et s'il n'est pas correctement conçu dans le nombre/emplacements des portes de fusion, le nombre/emplacements des inserts de gaz et la disposition du canal de gaz, le gaz ne s'écoulera pas nécessairement dans, le long et ne sortira pas nécessairement sur toute la longueur du canal de gaz. Dans une telle situation, la partie non remplie de gaz du canal de gaz ressemble davantage à un processus de moulage par injection traditionnel, mais avec une épaisseur de partie inhabituellement beaucoup plus épaisse à la base de la nervure. Cela a tendance à entraîner de graves défauts de marque d'enfoncement à la surface de la pièce et n'est généralement d'aucune utilité pour tenter de le résoudre en ajustant les paramètres des conditions de processus. Pour une partie plate, il est crucial que la disposition du canal de gaz soit conçue sur mesure pour guider le gaz injecté avec précision dans/à travers l'ensemble du réseau du canal de gaz ; et le gaz injecté existe uniquement dans le canal de gaz sans pénétrer dans la zone adjacente.

Cité "DIX RÈGLES DE CONCEPTION DE PIÈCES POUR LE PROCESSUS DE MOULAGE PAR INJECTION ASSISTÉ PAR GAZ" Par Hank Tsai., Effinno Technologies Co., Ltd.

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