Формоване с помощта на газ

Базирайки се на фундаменталната концепция за газовия поток, той разработва десет правила за проектиране на части, за да улесни прилагането на процеса на леене под налягане с газ.

Правило 1: Дайте приоритет на дизайна на оформлението на газовия канал
Първоначално проектиране на оформлението на газовия канал според целта на прилагане на процес на шприцване с помощта на газ, без значение дали е за изрязване на централната част на частта, спестяване на материал, повишаване на структурната здравина чрез газови канали, избягване на изкривяване или просто използване на газ под налягане в някаква локална зона, за да се избегне следа от потъване там.

Правило 2: Ясно определете пътя на газовия поток. Избягвайте разклонен газов поток.
Газът е чувствителен. Толкова предпочита най-малкото съпротивление, че отначало тече в тази посока. Трудно е да се реализира при проектирането на газов канал газът да бъде разделен по равно на два идентични клона, както е показано на фигура 4. Възможността за създаване на идентични условия на съпротивление в действителност в двата клона по време на действителния процес на формоване, за да се постигне идентичен газов поток и разпространението в рамките на двата клона е доста отдалечено. Незначителни разлики в условията между двата клона, като размер на инструмента, температура на стопилка, напредване на предната част на стопилката и температура на формата, причиняват разлика в съпротивленията на газовия поток, което води до неидентично очаквано идентично разпределение на газ в газовия канал. Оставя незапълнен с газ сегмент от газовия канал, където съществува висок риск от проблем с потъване. Проектантът на част трябва ясно да определи пътя на газовия поток. Трябва да се избягва разклоненият газов канал, който е двусмислен за движението на газ напред.

Правило 3: Проектиране на газовия канал по цялата част и по симетричен начин.
Опаковането и задържането са важни етапи на процеса, по време на които инжектираният пластмасов материал се компресира, което прави плътността на формованата част възможно най-висока и възможно най-равномерна. В традиционния процес на формоване под налягане винтът на машината упражнява уплътняващото/задържащо налягане на дълъг път от дюзата на машината през леяк, канал, порта до вътрешната кухина през инжектираната стопилка. Вместо това, в процеса на формоване с помощта на газ, инжектираният газ в частта вече сам упражнява уплътняващо/задържащо налягане. За плоска част е важно да се проектира разположението на газовия канал през цялата част, за да се осигури формовъчната част с цялостен близък източник на уплътняващо/задържащо налягане и равномерното му въздействие по протежение на газовия канал. Също така е важно да се проектира разположението на газовия канал по симетричен начин, за да се осигури на формовъчната част равномерен и балансиран ефект на уплътняване/задържащо налягане напречно на газовия канал (Фигура 2). Освен това, симетричното оформление на газовия канал може да намали сложността на условията на процеса относно контрола и доставката на газ.

Правило 4: Изтъняваща част като цяло и удебеляваща част локално, където е проектиран газовият канал.
В сравнение с традиционния процес на леене под налягане, общата номинална дебелина на частта за леене под налягане с газ може да бъде по-тънка за спестяване на материал. След това здравината на детайла може да бъде подобрена чрез газов канал, където той действа като ребро, но с необичайно по-дебела основа, без да се получава проблем с потъването, ако е подходящо проектиран (Фигура 3). Освен това, преди да се инжектира газът в газовия канал, газовият канал първо играе ролята на водач на потока, за да помогне на стопилката да запълни изтънялата част като цяло. След като газът се разпредели в газовия канал, газовият канал играе втората роля като източник на налягане за уплътняване/задържане. И накрая, след процеса, газовият канал играе своята трета роля като удебеляващо ребро, за да осигури здравината на детайла, като избягва деформацията с по-малко сложност на структурата на формата и процеса на обработка.

Изберете дебелината на детайла, за да проектирате височината и ширината на газовия канал. Сравнително твърде голям участък от газов канал може да доведе до твърде силен ефект на лидер на потока по време на етапа на пълнене на стопилката, което води до потоци на стопилката в газовия канал много по-бързо от това на съседната зона и води до проблем с въздушно улавяне (Фигура 4).

Правило 6: Избягвайте ефекта на пръстите, причинен от твърде малък участък на газовия канал.
Изберете дебелината на детайла, за да проектирате височината и ширината на газовия канал. Сравнително, твърде малък участък от газовия канал може да не предложи най-малко устойчивата посока за потока на газа в предвидения газов канал, което води до това, че газът прониква в зоната, съседна на газовия канал по време на етапа на пълнене с газ и етапа на опаковане/задържане, което се нарича ефект на пръстите (Фигура 5). Обикновено се проектира височината на газовия канал, без да се включва дебелината на частта, един и половина пъти дебелината на съседната част като начало. Необходимо е да се избягва ефектът на пръстите, за да не отслаби повърхностната структура на частта на мястото, където се случва.

Правило 7: Избягвайте затворени газови канали.
Очакването, че газът тече наоколо и образува изцяло затворен газов канал, едва ли се сбъдва (Фигура 6). Без значение колко добре балансиран е газовият поток в газовия канал със затворен контур, така или иначе фронтовете на стопилката в газовия канал от двете посоки ще се срещнат рано или късно, образувайки твърда част, където газът не може да тече по-нататък. От съществено значение е да се избягва проектирането на газов канал със затворен цикъл, тъй като споменатата остатъчна твърда част причинява висок риск от проблем с следи от потъване и по-дълго време за охлаждане и време на цикъл.

Правило 8: Разширете газовия канал до зоната, където стопилката запълва последната.
Там, където има продължаващ фронт на топене, има път с най-малко съпротивление, към който да тече газ. Разширете газовия канал до зоната, където стопилката запълва последната, също помага на газовия канал през частта като цяло, както е споменато в правило 3. Следвайки това правило, дизайнът на газовия канал трябва да върви с модел на пълнене със стопилка, който се определя от стопилката местоположение на затвора, номер на затвор за топене, дебелина на детайла и размер на газовия канал. Промяната в модела на запълване на стопилката, причинена от всякакви промени на споменатите детерминанти, често означава, че е необходима и неизбежна модификация в оформлението на газовия канал.

С други думи, моделът на запълване на стопилката трябва да бъде проектиран чрез оптимизиране на споменатите детерминанти, за да има газовия поток в предвидения газов канал и да проникне в него само без проблем с въздушно улавяне и ефект на натискане.

Правило 9: Точката на впръскване на газ трябва да бъде далеч от зоната, където стопилката запълва последната.
Ако приемем, че проектът за плоска част е направен в съответствие с правила от 1 до 8, както е показано на фигура 10, точките за впръскване на газ трябва да бъдат поставени в точка 1 и точка 2. При такъв дизайн се очаква газът, инжектиран от точка<1>да протича в десния газов канал и този от т.ч<2>вляво, избутвайки стопилката напред към краищата на двата газови канала, областта, където стопилката запълва последния. В случай, че точките за впръскване на газ са поставени в точка<3>и точка<4>, инжектираният газ също ще тече директно надолу по краищата на газовите канали, оставяйки сегментите на газовите канали от точката<1>да посочите<3>и точка<2>да посочите<4>твърдо, без да се отделя от газ.

Правило 10: Настройте фино модела на пълнене на стопилката и дължината на проникване на газ чрез регулиране на размера на газовия канал.
Обикновено първичният модел на запълване на стопилката и разпределението на газа се определят чрез дизайна на дебелината на частта, местоположението/номерът на шибъра на стопилката, позицията/номерът на инжектиране на газ и разположението/размера на газовия канал. Ако е необходимо, малка промяна в модела на запълване на стопилката и дължината на проникване на газ, особено в края на газовия канал, може да се направи чрез регулиране и фина настройка на размера на газовия канал наблизо.

Поведението на газа в стопилката е чувствително, динамично, сложно и трудно за прогнозиране от опит. Последствията от производството на част с твърд газов канал са тежки и скъпи, защото трудно могат да бъдат разрешени в една и съща форма. Проектирането на части за процес на формоване с помощта на газ трябва да включва интегрирани и систематични съображения относно дебелината на частта, местоположението/номерът на шибъра за топене, позицията/номерът на инжектиране на газ и разположението/размера на газовия канал. Така че силно се препоръчва да го направите с помощта на компютърно подпомогнато инженерство (CAE), особено за анализ на пълнене на стопилка и газ. Прилагането на десетте правила за частично проектиране с CAE може да помогне за постигане на решение с нисък риск по-систематично и ефективно.

Цитирано „ДЕСЕТ ПРАВИЛА ЗА ПРОЕКТИРАНЕ НА ЧАСТИ ЗА ПРОЦЕС НА ЛЕЯНЕ С ИНЖЕКТИРАНЕ С ГАЗ“ от Hank Tsai., Effinno Technologies Co., Ltd.

Популярни тагове: формоване с помощта на газ, Китай производители на формоване с помощта на газ, производители