La técnica de producción de moldeo por inyección asistida por gas (GAIM) mejora el rendimiento de las piezas mediante métodos de inyección de gas. El GAIM se basa principalmente en el gas nitrógeno como tipo de gas operativo estándar.El procedimiento de moldeo por inyección estándar (SIM) difiere porque la inyección de gas se produce dentro de la cavidad del molde durante todo el periodo de inyección del material. El enfoque es crucial en comparación con SIM como método tradicional. Reduce y mejora la calidad de las piezas y el consumo de material. El impacto global es de alto nivel y geometrías complejas y paredes delgadas de las piezas de producción.

Principios básicos de GAIM

Los operarios introducen cantidades precisas de gas en la cavidad del molde mediante moldeo por inyección asistida por gas. El proceso de plástico fundido tiene lugar antes de que se complete el montaje del gas. El gas produce una zona central hueca dentro de la pieza existente. El núcleo permite que los procesos de fabricación reduzcan tanto los requisitos de materiales como de peso. El método mantiene la calidad estructural y la integridad del sistema.

Inyección de material

El moldeo por inyección asistida por gas comienza el moldeo por inyección estándar. Se coloca el plástico fundido por inyección a alta presión en la cavidad del molde. Bajo una fuerte fuerza, el plástico se coloca en el molde para crear una forma precisa de la pieza. Los productos de GAIM son superiores a los del moldeo por inyección estándar.

Etapa de inyección de gas

El gas nitrógeno pasa a través de una boquilla de pozo al llenar el núcleo. El gas pasa por los canales de gas a través del material plástico. Desarrolla una presión que ajusta los plásticos fundidos en el núcleo. El proceso minimiza la cantidad de material aplicable, las paredes exteriores delgadas y los depósitos de gas.

Etapa de refrigeración

La tercera fase del proceso de moldeo por inyección asistida por gas es la fase de enfriamiento. La fase de enfriamiento requiere tiempo, ya que la forma del producto ya está definida. La fase de enfriamiento precede a la fase de inyección de gas. El objetivo es solidificar el material plástico sobre la burbuja de gas. El proceso sigue la navegación del gas hacia una sección transversal de un canal de gas. La aproximación es generalmente semicircular. La solidificación como proceso garantiza que la sección hueca no se colapse. Además, se encarga de mantener una velocidad de enfriamiento uniforme para el gas. Este proceso de enfriamiento es vital para que los plásticos se solidifiquen eficazmente.

Moldeo por expulsión

La última etapa es la expulsión del molde. Consiste en abrir el molde para liberar la pieza acabada. La entrada en el molde debe producirse antes de que expire el periodo designado. El gas desempeña un papel esencial cuando el molde se abre para escapar a través del espacio de aire. La cavidad hueca dentro de la pieza del molde completa el segmento restante. Tras la formación del molde, la pieza sale por la sección abierta del molde.

Principales defensores del GAIM

Una estructura adecuada de los componentes esenciales sigue siendo fundamental para el moldeo por inyección asistida por gas.

Sistema de inyección de gas: Los maestros de los sistemas de inyección de gas facilitan la operación de moldeo por inyección asistida por gas. El sistema contiene una regulación de la presión de suministro de nitrógeno y una válvula de control que regula el caudal de gas. La boquilla utiliza su diseño para transportar el gas existente a la cavidad del molde.
Máquina de moldeo por inyección: Las válvulas y controles especiales para la gestión del flujo de gas modifican significativamente las máquinas de inyección estándar mediante la integración de su sistema de inyección de gas. Los fabricantes implementan el equipo de fabricación actualizado para realizar la fabricación simultánea de piezas estándar, así como el moldeo asistido por gas desde una única instalación. Esto reduce los gastos de producción de los fabricantes.

Diseño de moldes

Los moldes diseñados contienen características asistidas por gas para un flujo de aire adecuado que genera elementos huecos dentro de los componentes moldeados. Ensamblar el diseño de molde apropiado sigue siendo esencial para lograr una distribución adecuada del gas. El gas viaja a través de fracturas específicas a lo largo de las líneas de debilidad para formar una sección esencial. Los moldes de inyección deben contener características que permitan la entrada de gas en el espacio del molde.

Comparación con el moldeo por inyección estándar

Los materiales del moldeo por inyección asistida por gas requieren una mejora del rendimiento debido al factor de eficacia de este método. El moldeo por inyección anterior y antiguo exige un material de cavidad completo para la formación de la pieza. El impacto es la gran cantidad de material utilizado, especialmente para piezas gruesas y grandes. Por otro lado, el gas crea un centro hueco. El efecto es la baja cantidad de material utilizado para mantener la resistencia y la durabilidad.

Reducción de peso: El uso limitado de material ofrece una ventaja en la reducción de peso. El proceso de moldeo asistido por gas desarrolla secciones huecas en el centro de la pieza, lo que se traduce en un menor peso y una mayor resistencia. El moldeo por inyección estándar requiere un relleno en la cavidad, lo que supone un coste de peso adicional. El relleno es, por tanto, un desperdicio en comparación con el moldeo asistido por gas.

Acabado y calidad de la superficie: El moldeo por inyección asistida por gas puede ofrecer más acabados superficiales que las piezas de moldeo por inyección estándar. La presión de la inyección de gas ayuda a eliminar el flujo de material, el aire y las imperfecciones.

Marco temporal del ciclo: Los procesos de moldeo asistido por gas necesitan más tiempo que el moldeo por inyección estándar para ejecutar un ciclo. El proceso completo necesita duraciones más largas que el tiempo de enfriamiento durante la inyección de gas. En ocasiones, la duración del ciclo completa su ejecución en un periodo corto. La tecnología de moldeo por inyección estándar se enfrenta a retos a la hora de procesar piezas de corta duración, lo que resulta difícil en formas complejas y aplicaciones ligeras.

Flexibilidad en el diseño de las piezas: GAIM destaca cuando la creación de piezas requiere geometrías complejas. También permite crear paredes finas y estructuras internas técnicas. La creación de núcleos huecos en los diseños de productos resulta difícil o imposible con los procesos estándar de moldeo por inyección.

Cuándo utilizar el moldeo por inyección asistida por gas

Las industrias que necesitan una calidad de acabado superficial superior encuentran en el moldeo por inyección asistida por gas una tecnología esencial. La presión del gas ayuda a eliminar los errores y defectos de las trampas de aire. También permite líneas de flujo y marcas de hundimiento, típicas de los procesos asistidos por gas estándar que producen paredes gruesas. El acabado más liso de la superficie reduce al mínimo la necesidad de tratamiento posterior.

Piezas significativas y reducción de peso

El moldeo por inyección asistida por gas es crucial para el desarrollo de piezas grandes y la reducción de peso. Ayuda a reducir el peso centrándose en las paredes finas. Las piezas grandes se forman a partir de la sección hueca del interior del molde. Las piezas de plástico, especialmente en los sectores de automoción, productos de consumo y aeroespacial, se centran en niveles mínimos de peso. El porcentaje de peso que no se utiliza oscila entre el 20 y el 40%. La integridad estructural es un resultado esencial de este proceso de fabricación, ya que permite producir salpicaderos con conocimiento de causa, al tiempo que garantiza una sólida integridad en los respaldos de los asientos y los componentes de las molduras.

Desarrollo de estructuras intrincadas

El proceso de moldeo por inyección con asistencia de gas ofrece resultados adecuados para crear piezas que requieren diseños intrincados y estructuras de paredes delgadas. Los fabricantes consiguen espacios huecos con la inyección de gas para hacer menos complicada la producción de estructuras internas intrincadas. La industria del automóvil puede desarrollar parachoques y paneles interiores mediante el moldeo por inyección asistida por gas. Los diseños se encuentran entre los procesos de inyección tradicionales y los procedimientos asistidos por gas. Los fabricantes tienen dificultades para trabajar con paredes de dimensiones considerables y materiales sólidos y a alta presión.

Uso limitado del material

Los fabricantes controlan activamente el gasto de materias primas durante la gran producción porque desempeña un papel esencial. La técnica de inyección asistida es fundamental para reducir los gastos de material sin perjudicar la resistencia del producto. El proceso es necesario, sobre todo, cuando se producen piezas con grandes volúmenes. El enfoque de ahorro de costes es típico de la industria del automóvil y se utiliza para piezas de electrodomésticos, como elementos de carcasas industriales.

Piezas con estructuras internas

GAIM es una solución para piezas que exigen características internas como cavidades, nervaduras y canales. El proceso hace posible la producción de estructuras huecas con formas internas. Las ventajas a las que se enfrenta el moldeo por inyección estándar son difíciles de superar. Entre los dispositivos médicos esenciales derivados de esta tecnología se incluyen frascos, jeringuillas y contenedores.

Materiales comunes utilizados en el moldeo por inyección asistida por gas

ABS

El acrilonitrilo butadieno estireno (ABS) es una de las principales materias primas que impulsan las operaciones de GAIM. Posee excelentes características de fluidez, propiedades mecánicas adecuadas y facilidad de procesamiento. El ABS es crucial para la producción de bienes de consumo y carcasas electrónicas. Su buena permeabilidad al gas lo hace práctico para el proceso de moldeo por inyección asistida por gas.

PP

El polipropileno (PP) es eficaz para las industrias del automóvil y el envasado. Su buena estabilidad térmica y fluidez le permiten formar piezas complejas dentro de estructuras huecas y aumentar su resistencia. Las buenas propiedades de resistencia química del polipropileno lo hacen adecuado para entornos químicamente agresivos.

PA

La poliamida (nailon) es crucial en GAIM durante la alta resistencia mecánica y al calor. El proceso GAIM produce eficazmente piezas de automoción, y su aplicación se extiende a componentes médicos, industriales y eléctricos. No obstante, exige un control eficaz y en ocasiones presenta una viscosidad elevada.

PC

El policarbonato (PC) es fundamental en la producción de piezas GAIM de alto nivel. El proceso GAIM se centra en la estabilidad dimensional, la resistencia, el impacto y la transparencia. La estructura de carbono forma parte del producto más grande. Su gran estabilidad térmica y resistencia lo hacen adecuado para piezas en entornos de altas temperaturas. También tiene permeabilidad a los gases, lo que lo hace útil para el proceso GAIM. No obstante, es necesario un control eficaz del precio para evitar posibles defectos.

PS

GAIM presenta un rendimiento eficaz y compatibilidad con el material vital poliestireno (PS). Los diseñadores utilizan el PS en sus sistemas para ahorrar costes cuando la alta prioridad es lo más importante. Las características del material PS incluyen baja resistencia, resistencia al calor y propiedades de fácil fabricación.

PE

El polietileno (PE) se utiliza en la técnica de moldeo por inyección asistida por gas para fabricar diversos componentes y envases industriales. Este material demuestra fluidez, resistencia a los productos químicos y resistencia eficaz a los impactos. A pesar de sus buenas propiedades durante la aplicación, el PE demuestra una menor resistencia al calor que otros materiales del proceso GAIM.

Plásticos técnicos

Los plásticos técnicos definen un grupo colectivo de materiales bajo una única categoría de denominación. Los tres materiales que constituyen los plásticos técnicos son PEEK, PEI y PPS. Estos polímeros proporcionan una funcionalidad esencial por sus notables propiedades mecánicas y sus sólidas características químicas y térmicas. Las características de sus aplicaciones permiten que las empresas aeroespaciales, los productores de dispositivos médicos y los fabricantes de automóviles se conviertan en usuarios potenciales. La producción de materiales requiere sistemas de moldeo de vanguardia disponibles actualmente en el mercado.

Ventajas e inconvenientes del moldeo por inyección asistida por gas

Méritos

Diseño de piezas complejas: La inyección de gas a través del molde forma elementos estructurales, incluidos canales huecos y cavidades. La solución de cavidades y canales se moldea por inyección. El sistema permite fabricar formas intrincadas que producen resultados funcionales avanzados. Además, el proceso ofrece flexibilidad y estética en el diseño, y flexibilidad y estética complicadas y desafiantes multifuncionalidades de las piezas mientras se siguen los mismos pasos de fabricación.
Materiales menores para diseñar: El núcleo hueco en el moldeo por inyección asistida por gas utiliza menos material que el moldeo por inyección estándar. Más del 20-40 por ciento del material no es aplicable. El menor volumen es decisivo para las piezas, ya que reduce el 20-40 por ciento de desperdicio y el sobrellenado del molde. Los fabricantes se benefician de la reducción de los costes de material, creando un proceso económico.
Reducción de peso: El proceso asistido por gas es fundamental para crear piezas ligeras que mantengan la integridad estructural. Durante el moldeo por inyección asistida por gas, el hueco en el centro es crucial para los paneles de las puertas, las bandejas de los frigoríficos y los fabricantes de aviones asistidos por gas Tales productos hacen más hincapié en la ligereza, y la ligereza contribuye a un mejor rendimiento general. Un menor peso es vital para el transporte, lo que mejora la rentabilidad general.
Acabado superficial mejorado: Toda la presión del gas refuerza la reducción de defectos durante el moldeo. Las marcas de hundimiento, las líneas de flujo y las trampas de aire son defectos frecuentes durante el moldeo. La calidad del acabado superficial alcanza un estado suave y consistente porque las piezas moldeables necesitan una apariencia excelente. Los defectos superficiales menores requieren un postprocesado mínimo para su acabado, lo que ahorra tiempo y gastos de producción.

Deméritos

Largo tiempo de ciclo: El proceso de moldeo por inyección asistida por gas requiere más pasos, incluida la inyección adicional de gas y el enfriamiento, lo que aumenta el plazo. El proceso puede ser competitivo en algunas zonas. Sin embargo, el tiempo adicional es un reto debido a los pasos adicionales. Los entornos de fabricación de alta velocidad dan prioridad a factores distintos del proceso, ya que no afectan a la velocidad de producción. La técnica funciona peor cuando los plazos de producción rápidos constituyen el requisito clave.
Restricciones que limitan sus materiales aplicables a un conjunto específico: Los productos de materiales que resisten la transmisión del gas y presentan características de flujo deficientes resultan problemáticos durante la fabricación. Esto dificulta el proceso de inyección de gas y su éxito. Los materiales que presentan una viscosidad elevada pueden ser responsables de un llenado incompleto del molde. También pueden ser responsables de un llenado incompleto y una distribución inadecuada del gas. Aparecerán grandes defectos en el producto acabado. Los fabricantes deben elegir opciones de materiales viables para sus productos. Los procesos de fabricación que se llevan a cabo mediante moldeo por gas requieren materiales que funcionen adecuadamente con estos procedimientos, lo que reduce las opciones de materiales.

Conclusión

El moldeo por inyección asistida por gas es una técnica de fabricación flexible que ofrece excelentes resultados. Proporciona enormes ventajas sobre el proceso de moldeo por inyección estándar, debido principalmente a la naturaleza ligera de los materiales y a la alta calidad de los productos. La adopción del moldeo por inyección de gas en los núcleos huecos de las piezas fundidas es clave para los fabricantes. Los sistemas de gestión de precios deben aplicarse eficazmente para minimizar los posibles problemas en la producción. El poliestireno (PS) es un material esencial que funciona eficazmente con GAIM. GAIM resulta esencial cuando el ahorro es fundamental junto con la gestión de prioridades. El PS posee tres propiedades principales: capacidad de procesamiento sencilla, baja resistencia y buena tolerancia al calor. Industrias clave como la automovilística, médica, aeroespacial y de consumo son cruciales y se benefician de la incorporación del moldeo por inyección asistida por gas.