Emmotllament per injecció lleuger

La tecnologia d'emmotllament per injecció d'escuma no és un procés nou. Fa uns 50 anys que es coneixen i s'utilitzen en la producció aplicacions en què substàncies químiques com l'azodicarbonamida o el feniltetrazol es barregen al granulat de plàstic i es plastifiquen amb ell, que alliberen gasos propulsors després de la injecció a la cavitat del motlle. Com que la pressió d'expansió d'aquests gasos alliberats químicament no supera els 15 a 40 bar, el seu ús es limita a peces de paret relativament gruixuda amb camins de flux curts.
Per ampliar encara més els límits d'aplicació per a l'emmotllament per injecció d'escuma lleugera, fa uns 40 anys es va desenvolupar l'escuma mitjançant l'addició d'un gas inert, normalment nitrogen. El principal avantatge és que amb nitrogen es poden assolir pressions d'expansió més elevades en la regió de 100 a 200 bar. Això permet explotar el potencial de disseny lleuger en l'emmotllament per injecció d'escuma per a components de parets primes i components amb camins de flux llargs també. Els avantatges, a més de la reducció de pes, són una reducció de la pressió d'injecció específica necessària per omplir les cavitats i, en conseqüència, la força de tancament, i la compensació dels efectes de contracció i deformació. Tots dos processos s'utilitzen en el processament de resines termoplàstiques, des del PP fins a plàstics d'enginyeria com PC, PA o PBT. Els desenvolupaments més recents i prometedors tenen com a objectiu ampliar els camps d'aplicació per incloure també elastòmers termoplàstics.

La tasca essencial d'una línia d'emmotllament per injecció d'escuma és generar una solució de polímer-gas d'una fase dispersa de la manera més homogènia possible durant el procés de plastificació. La tecnologia utilitzada per tots els proveïdors per a aquesta finalitat és l'emmotllament per injecció molt similar i lleuger. No obstant això, hi ha algunes diferències en els detalls del disseny tècnic. Dipl.-Ing.(FH) Wolfgang Roth, cap de tecnologia d'aplicacions de Wittmann Battenfeld, ho explica així: "Els més de 40 anys d'experiència pràctica amb la tecnologia desenvolupada a la nostra empresa predecessora Battenfeld, Meinerzhagen ens van proporcionar una base sòlida. El nostre objectiu era reduir la complexitat del sistema i alhora ampliar els camps d'aplicació i així fer-lo més fiable La unitat d'injecció d'escuma Cellmould s'acosta el més possible a la unitat d'injecció estàndard. En conseqüència, la nostra màquina funciona amb un cargol estàndard de 20 D, que s'ha ampliat a la part davantera afegint una secció de mescla 5 D.
La característica específica de Battenfeld de la tecnologia Cellmould és la separació entre les seccions de plastificació i d'injecció de gas del cargol, que es proporciona per una barrera cilíndrica fixa al cargol. És l'alternativa a l'ús d'una vàlvula de retenció addicional de tipus màniga. Wolfgang Roth afegeix: "L'esforç que suposa ajustar dues vàlvules de retenció a les condicions de funcionament en cada cas per fer-les segures, és a dir, resistents al desgast, ens va motivar a buscar una solució més senzilla, que finalment hem trobat a la barrera entre els seccions de plastificació i injecció de gas del cargol. Aquesta solució ha estat provada en producció per a totes les mides de màquines densitat en la direcció de la secció de plastificació del cargol".
A la secció de mescla de la unitat de plastificació, s'afegeix nitrogen liquat (pressuritzat amb fins a 300 bar) a la fosa de plàstic mitjançant un injector durant una carrera de mesura i posteriorment es difon a la fosa. A la secció de mescla del cargol, la distribució de nitrogen s'intensifica dividint el flux de fusió en molts corrents separats." Atès que el barril es manté tancat per una vàlvula de tancament d'agulla en la direcció del motlle durant la plastificació i la injecció de gas, el La mescla de fusió i gas es manté a pressió a l'interior de la unitat de plastificació, per tant, al final del procés de barreja s'aconsegueix una solució de polímer/gas cavitat, està sotmès a una disminució de la pressió, que redueix la solubilitat del gas a la fosa de plàstic. El gas finament distribuït es nuclea a la fosa i, per tant, proporciona l'ingredient per formar una estructura d'escuma amb cèl·lules igualment distribuïdes.

La formació d'aquesta estructura depèn de les condicions específiques del procés d'emmotllament per injecció. Aquests inclouen la viscositat del plàstic fos, la velocitat d'injecció (com més gran és la velocitat, més fina és l'escuma) i, finalment, el grau d'escuma preestablert (reducció del material). Aquest últim s'ajusta o bé injectant una subdosi corresponent en una cavitat fixa, o bé omplint una cavitat completament i obrint-la posteriorment amb un traç preestablert d'alta precisió. Per assolir l'alta velocitat d'injecció que afavoreix una distribució uniforme de l'escuma, es subministra un acumulador d'injecció com a part del paquet d'equips Cellmould.

El nitrogen s'extreu d'una bateria de cilindres de pressió o s'extreu de l'aire ambient mitjançant un generador de nitrogen. En ambdós casos, el gas es passa posteriorment a l'injector de gas mitjançant un generador de pressió, com també s'utilitza a les línies d'injecció de gas Airmould, que proporciona un procés perfecte d'emmotllament per injecció assistit per gas. Una part del concepte de la línia Battenfeld és que es poden subministrar diverses màquines simultàniament mitjançant un sistema de subministrament de gas. Un regulador de flux de gas es col·loca entre el generador de pressió i l'injector de gas a la unitat de plastificació. Mitjançant el seu sistema de vàlvules controlables, el flux de gas és controlat i coordinat amb el procés pel programari Cellmould. El paquet d'equips Cellmould està disponible per a tota la cartera de màquines Wittmann Battenfeld.

La tecnologia d'emmotllament per injecció d'escuma ha rebut un nou impuls innovador a causa de la tendència creixent progressiva cap a aplicacions d'emmotllament per injecció lleugeres. Les innovacions més recents es refereixen als mètodes per millorar la qualitat de la superfície en la direcció de l'alt brillantor, així com la combinació de segments compactes amb escuma en una única peça modelada. Les contribucions més importants s'han fet pels desenvolupaments posteriors en la tecnologia de processos i motlles.

Etiquetes populars: modelat per injecció lleuger, fabricants de modelat per injecció lleuger de la Xina, fabricants