|
Gasinjectie bij spuitgieten (GID)
Door gasinjectie bij spuitgieten wordt het mogelijk om holle kunststofproducten te fabriceren. De matrijs wordt eerst geheel of gedeeltelijk met vloeibare kunststof gevuld, waarna er onder druk gas (meestal N2) wordt geïnjecteerd. Het gas zorgt ervoor dat de kunststof naar de wanden van de matrijs gedrukt wordt en er zodoende een hol lichaam ontstaat. Voordelen liggen in materiaalbesparing en kortere cyclustijden.
Procesgang
Het proces begint met het injecteren van smelt met een vulgraad van 60-95 %. De matrijs wordt daarna volledig gevuld door injectie van stikstof. De gaskanalen die hierbij ontstaan zorgen voor een hoge lokale druk van het smeltfront, dat daardoor naar voren opschuift. Na de volledige matrijsvulling blijft de gasdruk gehandhaafd om de optredende krimp de compenseren. Als het product vormvast is, wordt de matrijs drukloos gemaakt door het gas naar de vrije ruimte of naar een vat te laten stromen in verband met gasherbruik.
Om de vrijheid in het productontwerp te vergroten, zijn speciale gasinjectietechnieken ontwikkeld. De belangrijkste techniek is het 'uitblaasproces'. De matrijs wordt hierbij volledig met smelt gevuld. Een gedeeltelijke krimpcompensatie vindt eventueel plaats met de standaard 'smelt-nadruk'-fase, waarna de gaskanalen gevormd worden en overtollige smelt in de overloopkanalen stroomt. Deze nadruk blijft totdat het product voldoende uitgehard is, waarna het spuitgietdeel wordt ontgast. Omschakelen van smelt- naar gasinjectie vindt plaats nadat het deel volledig gevuld is. Hierdoor bestaat er geen risico van omschakelmarkeringen.
Toepassing en apparatuur
Het toepassen van gasinjectie vereist een gasinjectie eenheid (bijvoorbeeld een Maximator) en één of meer gasinjectienaalden. De gasinjectie-eenheid kan in de regel met elke spuitgietmachine worden geïntegreerd. De apparatuur bestaat uit een stikstofvoorziening (flessen of een on-site unit), de drukgenerator met besturingseenheid (volume- of drukgeregeld) en naar keuze een stikstof recycle-eenheid of on-site unit. De Maximator boost de stikstof op en regelt zowel de druk als de flow. Dit regelsysteem is door Linde gepatenteerd.
De gasinjectienaalden kunnen in de spuitneus of in de matrijs geplaatst worden. Naalden in de matrijs geven een grotere ontwerpvrijheid ten aanzien van de locatie van het gaskanaal. Bovendien wordt het mogelijk om meer, onafhankelijke gaskanalen te gebruiken.
Voordelen
De voordelen van gasinjectie bij spuitgieten liggen in een kortere cyclustijd en in de materiaalbesparing. Ofwel: er is sprake van een verhoging van de productie en een verlaging van de kosten. Tevens is er een grotere vormvrijheid. Soms kunnen twee kunststofdelen vervangen worden door één enkel gasinjectieproduct, zodat een assemblagestap vervalt.
Kenmerken
Grote vrijheid in vormgeving van het product is de belangrijkste drijfveer om gasinjectie toe te passen. Door dikwandige delen te construeren, kunnen ondersnijdingen worden voorkomen, waardoor er geen kerntrekkers nodig zijn en de matrijs dus eenvoudiger kan worden uitgevoerd. Voor gasinjectieproducten is meestal een lagere sluitkracht vereist dan bij een vergelijkbaar compact product.
Doordat het gas lokaal effectief is, neemt de verhouding tussen vloeiweg en wanddikte af, zodat de injectiedruk lager is. De minimale machinegrootte wordt bepaald door de opspanruimte en het slagvolume in plaats van de sluitkracht. Door middel van gasnadruk kan effectief voor krimp gecompenseerd worden. In tegenstelling tot nadrukken met smelt wordt een gelijkmatig nadrukniveau bereikt, dit ten gunste van de strakheid van het product. |
