Injecté dans le CO2 à l'autoclave, les particules de plastique sont imprégnés, et traités par un équipement de moulage par injection classique.
PC moussé réduire le poids partiel de 16%, l'utilisation de la méthode de compteur de gaz sous pression, une surface plus lisse (Source: Kunststoff-Institut). Tendance de développement de produits d'entraînement Electrification de matériaux légers de fabrication deviennent maintenant une tendance majeure, Kunststoff. gaz -Institut Lüdenscheid et Lin de a mis au point un nouveau procédé d'expansion physique, ce qui élimine la nécessité d'un traitement retransformation ou injection équipement de moulage coûteux. cette technique a attiré la flexibilité et les petites entreprises de production par lots. Si la combinaison de la méthode compteur de gaz sous pression, peut également donner une belle apparence de surface.
De nombreux fabricants OEM dans l'assemblage du véhicule, vont essayer d'exploiter le potentiel de matériaux légers. Par exigences réglementaires pour réduire les émissions nocives et promouvoir une série de discussions sur le déploiement de véhicules électriques, une variété de pièces en plastique peut également être placé dans la vue des gens. Par exemple, la technologie de moussage est une méthode efficace pour réduire le poids des pièces moulées par injection. dans l'industrie automobile pour la perte de poids lors de la première préoccupation, d'autres secteurs de la mousse de la technologie a suscité un intérêt, car il peut réduire la quantité de matière utilisée, ce qui signifie Réduction des coûts
Le moulage par injection de mousse est également technologiquement avantageux car il réduit significativement la viscosité et par conséquent les propriétés d'écoulement de la masse fondue, car la pression de remplissage du matériau moussant diminue dans une certaine mesure, aucun temps de séjour défini n'est requis, Réduire la force de serrage de la machine de moulage par injection et la rigidité du moule pour passer à une plus petite machine de moulage par injection, des moyens de moulage par injection plus légers qui peuvent apporter des économies significatives.Initialement besoin d'utiliser une machine de moulage par injection compacte en acier pour traiter de grandes pièces , Si l'utilisation de l'injection de mousse, peut seulement besoin de moule en aluminium peut être.
Améliorer la précision dimensionnelle en moussant
technique de moussage peut avoir un élément de masse d'impact positif. Beaucoup retrait anisotrope des pièces en plastique est la principale cause de la précision dimensionnelle insuffisante et de la déformation due au retrait de la mousse peut être réduite, parce que les bulles produites à l'intérieur d'un élément complexe De la rétention de pression, réduisant ainsi la différence entre la contraction, améliorant ainsi la précision dimensionnelle des composants.
Pour diverses raisons, il existe sur le marché une variété de technologies de moussage où l'on distingue les procédés de moussage chimique et physique.
Comparaison du processus de moussage chimique et physique
Dans le procédé de moussage chimique, l'agent gonflant est mélangé avec des particules de plastique, généralement des mélanges maîtres, dans un rapport pondéral de 0,5 à 2%. Les avantages du moussage chimique comprennent la facilité de manipulation et de traitement avec des presses à injection conventionnelles existantes, Par rapport au procédé de moussage, la pression de moussage est faible et le moussage de la partie à paroi mince est limité, et la décomposition du produit provoquée par la réaction chimique peut provoquer des résidus sur le moule.
Le moule ou la machine de moulage par injection doit être équipé d'une buse ou d'un système de fermeture d'extrémité pour éviter que les mousses synthétiques ne s'échappent de l'unité de plastification et que la position de la vis soit également contrôlée. La bulle provoque une contre-pression incontrôlée sur la vis une fois le dosage terminé.Les deux exigences physiques doivent être respectées lors de l'exécution de moussage physique.
En plus des exigences ci-dessus pour les machines de moulage par injection, la méthode de moussage physique connue nécessite une modification de l'unité d'injection et de la vis, avec ajout d'équipement périphérique pour contrôler l'alimentation en gaz, ce qui est nécessaire. La raison pour laquelle l'unité de plastification spéciale s'adapte aux différents processus réside dans le fait qu'elle.
Pour les technologies de moussage physique actuellement disponibles sur le marché, les agents moussants sont mélangés directement avec des granulés de plastique ou fondus dans une machine de moulage par injection. La technique représentative la plus connue est le procédé ProFoam (Arburg / IKV) L'agent moussant à l'intérieur enrichit les particules de plastique et exerce une pression sur la vis scellée arrière, et le procédé MuCell, qui ajoute l'agent gonflant à l'agent gonflant dans l'unité de plastification reformée.
Comme il n'y a pas de réaction chimique, le produit ne se déforme pas et ne s'accumule pas dans le moule. Un autre avantage du moussage physique est la forte pression moussante, de sorte que les pièces à paroi mince peuvent obtenir un bon moussage.
Un nouveau processus d'écumage physique simple
Le nouveau procédé de moussage physique, développé conjointement par Kunststoff-Institut Lüdenscheid et Linde Gas, combine les avantages de la simple mousse chimique et d'un moussage physique efficace.
Figure 1 Le nouveau procédé de moussage: Contrairement aux autres technologies de moussage physique, les particules de plastique sont imprégnées dans l'agent moussant avant d'être traitées dans la machine (source: Kunststoff-Institut) ajoutée avant le processus de moulage par injection Une étape: Le matériau séché est immergé dans du dioxyde de carbone (CO2) comme gaz propulseur dans le récipient sous pression (Figure 1) La quantité de gaz entraînée par les particules varie selon le type de matière plastique, la température, le temps de mouillage et la pression Selon les connaissances actuelles, le polycarbonate consomme le plus de gaz (figure 2).
Figure 2 Augmente le poids de 100g à deux temps d'imprégnation différents et l'effet de l'augmentation de pression est évident (Source: Kunststoff-Institut) Avec l'introduction de bouteilles de boisson PET contenant du CO2, il est reconnu que le CO2 sera rapidement La diffusion dans et à travers les particules de plastique, mais la recherche conjointe de Kunststoff-Institut Lüdenscheid et Linde Gas a montré que le CO2 reste dans les particules de plastique pendant une période considérable après le chargement et la pression, même dans des conditions de stockage ouvertes, Parfois pendant 2-3 heures.
Figure 3 Pesage continu de pièces en mousse en différents plastiques (référence: pièces compactes) Chaque point correspond à une partie Confirmé qu'après plusieurs heures, le plastique imprégné a montré une reproductibilité. Source: Kunststoff-Institut) Jusqu'à présent, de nombreux matériaux ont été étudiés pour que l'on puisse reproduire le résultat moussant en quelques heures, et la partie ne commence à se rallumer que lorsque le gaz s'échappe progressivement des particules de plastique. Encore plus excitant est le fait que, comme le moussage chimique, les gens réalisent également des études de moussage physique sur une variété de matériaux sur des machines de moulage par injection classiques.
La figure 4 imprégné alimentation en matière gazeuse peut être multiple équipement de moulage par injection alimenté par le même autoclave (Source: Lin De Gaz). D'une manière similaire au séchage central, un autoclave peut être chargé de plusieurs machines de moulage par injection (fig. 4) Matériaux En plus des recherches approfondies sur les matériaux, Kunststoff-Institut Lüden scheid et Linde Gas collaborent également avec des partenaires technologiques périphériques sur le concept d'industrialisation et devraient lancer des produits d'ici 2018.
Inverser la pression du gaz pour améliorer l'aspect de surface de la pièce
Un inconvénient de tous les processus de moussage est que les bulles se rompent brusquement à l'avant de la masse fondue, provoquant la formation de fissures à la surface de la pièce moulée (Figure 5). C'est-à-dire que la température de la paroi du moule de la phase d'injection et de rétention est légèrement augmentée de sorte que la masse fondue dans laquelle la bulle se rompt est à nouveau comprimée avant que la masse fondue ne se solidifie dans la paroi de la cavité.
Figure 5 Stries (en haut) lorsque les bulles atteignent la surface La contre-pression gazeuse (en bas) empêche les bulles de se rompre au front de fusion (Source: Institut Kunststoff)
La surface obtenue est comparable à des pièces moulées solides et, dans de nombreux cas, les marques d'écoulement et les bosses sont bien meilleures Les coûts associés aux moules, aux périphériques et à la consommation d'énergie dépendent du matériau, de la géométrie de la pièce , Concept de moule et cycle de traitement.
Une autre méthode est le procédé de contre-pression du gaz, mais cette méthode a jusqu'ici été très peu utilisée, principalement pour empêcher la bulle dans la rupture du front de fusion (Figure 5), mais elle réduit légèrement le niveau de mousse. Contrôle de la température, vous pouvez toujours obtenir une surface solide (carte de titre).
Tableau 1 Le degré de moussage obtenu avec différentes matières plastiques fluctue entre 10% et 60% (PC) (Source: Institut Kunststoff) Cela semble simple, mais pas si facile à réaliser d'un point de vue technologique et technologique Même si le moule est correctement scellé, le gaz doit être contrôlé pour remplir la cavité, de sorte que la pression de gaz (azote) doit non seulement être répétable mais doit augmenter rapidement et retomber rapidement et de manière contrôlée.
Figure 6 Une réponse rapide au module de contrôle de pression (Linde) est nécessaire pour maintenir la pression inverse à la fin de la ligne d'écoulement cohérente en relâchant le gaz à l'entrée.
Ici, un module de contrôle de pression similaire à la technologie de pression interne du gaz peut être utilisé (Figure 6) Une fois fermée, l'unité de contrôle du module de contrôle de pression reçoit un signal et augmente le niveau de pression dans la cavité. Pour empêcher la masse fondue d'augmenter la pression pendant l'écoulement, créant un problème de remplissage, la vanne de régulation du module de contrôle de pression doit réagir rapidement et maintenir la pression de retour à la fin du canal d'écoulement constante en relâchant le gaz. Que l'emplacement du passage d'air soit correct ou non est crucial.
Conclusion
Les entreprises industrielles d'aujourd'hui ont besoin de conserver les ressources, et dans l'industrie automobile, cet objectif ne peut être atteint qu'en réduisant le poids des véhicules, de sorte que la demande de pièces en mousse de plastique devrait augmenter à l'avenir.
Le procédé mis au point par Kunststoff-Institut Lüden scheid en collaboration avec Linde Gases permet de combler le fossé entre les procédés de moussage chimiques et physiques et d'aider un plus grand nombre de fabricants de polymères à mousser leur corps avec des presses à injecter existantes. De nouvelles possibilités, telles que la production de joints de type 3D et la mise au point de nouveaux modules de contrôle de la pression, peuvent pousser le processus de contre-pression gazeuse à devenir une alternative aux futurs procédés en mode température.