فناوری نوآورانه قالب گیری تزریقی میکرو فومینگ MuCell

مروری بر توسعه و اصل MuCell
در حال حاضر، فناوری میکرو فومینگ MuCell به یک فناوری قالب گیری تزریقی نوآورانه بسیار بالغ تبدیل شده است که به طور گسترده در جهان استفاده می شود. استفاده از آن در ایالات متحده و اروپا آغاز شد و سپس به ژاپن و آسیای جنوب شرقی گسترش یافت. اگرچه به تازگی در چین شروع به کار کرده است، کاربران پس از بیش از یک سال توسعه به سرعت در حال رشد هستند. Trexel، دارنده پتنت این فناوری، یک سیستم خدمات پشتیبانی فنی کامل و کتابخانه قطعات یدکی در چین ایجاد کرده است. پس از سال ها تولید انبوه و استفاده توسط کاربران مختلف در محصولات مختلف از جمله تجهیزات تجاری، قطعات خودرو، لوازم الکترونیکی و غیره، بسیاری از تولیدکنندگان مشهور جهانی OEM، MuCell را برای اعمال بر روی محصولات خود تعیین کرده اند. در همان زمان، Trexel همچنین با بسیاری از برندهای معروف ماشین‌های قالب‌گیری تزریقی در سراسر جهان مانند Nissei، Arburg، Engel، Milacron، Husky، Krauss Maffei، Sumitomo، Demag، JSW، Toshiba و غیره همکاری نزدیکی برقرار کرده است.
فرآیند میکرو فومینگ را می توان به سه مرحله تقسیم کرد:
ابتدا سیال فوق بحرانی (دی اکسید کربن یا نیتروژن) در چسب مذاب داغ حل می شود تا یک محلول تک فاز تشکیل شود و در فشار بالا نگهداری شود.
سپس حفره قالب با دما و فشار کم از طریق نازل سوئیچ تزریق می شود و به دلیل ناپایداری مولکولی ناشی از کاهش دما و فشار، تعداد زیادی هسته حباب در محصول تشکیل می شود.
در نهایت، این هسته های حباب به تدریج رشد می کنند و سوراخ های ریزی را تشکیل می دهند. از قسمت محصول، به وضوح می توان دید که لایه سطحی هنوز یک لایه جامد بدون کف است. این به این دلیل است که دمای قالب در طول فرآیند پر کردن پایین است، رزین روی سطح به سرعت سرد می شود و هسته زمانی برای رشد ندارد.
اصل اساسی
هنگام استفاده از MuCell، پیچ و بشکه مخصوص باید روی دستگاه قالب گیری تزریقی نصب شود:
1. پیچ طراحی رزوه خاصی دارد - پس از تزریق سیال فوق بحرانی به ناحیه اختلاط، رزوه های مخصوصی برای برش سیال فوق بحرانی لازم است تا با چسب داغ مذاب کاملا حل شود تا مذاب تک فاز تشکیل شود.
2. بدنه فیوژن تک فاز باید در یک فشار بالا خاص نگهداری شود تا از جدا شدن جلوگیری شود. بشکه ترکسل با شیر برگشتی یک طرفه و نازل روشن و خاموش طراحی شده است تا یک بخش فشار بالا بسته را در قسمت جهش در جلوی بشکه تشکیل دهد. هنگام تزریق، نازل سوئیچ باز می شود و بدنه مذاب تک فاز بلافاصله به داخل حفره قالب تزریق می شود و شروع به کف می کند.
نمودار سیستم سخت افزاری MuCell
کاربران می توانند دستگاه قالب گیری تزریق موجود را ارتقا دهند، تجهیزات ویژه Trexel مانند پیچ ​​و بشکه را جایگزین کنند، سرنگ و سیستم واسط تزریق را اضافه کنند و یک کنترل کننده سیال فوق بحرانی را متصل کنند. علاوه بر این، این قطعات ویژه را می توان به طور مستقیم در تولید کننده دستگاه قالب گیری تزریق در هنگام خرید دستگاه های قالب گیری تزریقی جدید برخی از مارک ها ادغام کرد. پیچ و بشکه MuCell قطعات سفارشی هستند. به طور کلی، قطر پیچ مربوط به مشخصات دستگاه قالب گیری تزریقی انتخاب می شود. نسبت طول به قطر معمولاً 22:1 یا 24:1 است که کمی بیشتر از معمولی است. دستگاه قالب‌گیری تزریقی مجهز به MuCell می‌تواند به راحتی به قالب‌گیری تزریقی سنتی برگردد و کاربران را قادر می‌سازد تا به طور انعطاف‌پذیری تولید را ترتیب دهند.
زمینه های کاربردی مشترک و به اشتراک گذاری موارد
در حال حاضر، تقریباً تمام مواد ترموپلاستیک می توانند از فناوری قالب گیری تزریقی میکرو فومینگ استفاده کنند. با این حال، با توجه به اقتصاد و الزامات کیفیت محصول، محصولات میکرو فومینگ MuCell عمدتاً بر روی محصولاتی با الزامات کیفیت بالا و مواد گران قیمت متمرکز می شوند. جدول بالا برخی از محصولات رایج را فهرست می کند. البته بسیاری از کاربران این فناوری را با موفقیت در زمینه های مختلف سایر صنایع به کار گرفته اند.
قالب گیری میکرو فومینگ MuCell عمدتاً به رشد سلول ها برای پر کردن محصول متکی است، بنابراین تحت فشار کم و متوسط ​​انجام می شود. بر خلاف قالب گیری تزریقی سنتی که به فشار ثابت دستگاه بستگی دارد، تنش داخلی محصول تا حد زیادی کاهش می یابد و انقباض موقعیت های مختلف بسیار متوسط ​​می شود.
تشکیل مذاب تک فاز باعث کاهش ویسکوزیته رزین می شود. از آنجا که کاهش ویسکوزیته رزین باعث می شود سیال سریعتر جریان یابد، می تواند دمای مذاب، دمای قالب و فشار تزریق را کاهش دهد، قطعات پلاستیکی را پایدار و پنجره قالب گیری را بزرگتر کند.
فن آوری میکرو فومینگ MuCell می تواند مشکلات رایج زیر در قالب گیری تزریقی سنتی را حل کند: انقباض ناهموار قطعات منجر به ناپایداری ابعادی و مشکلات تنش داخلی، علائم انقباض، صافی ضعیف، تمرکز یا گردی ناکافی، تعادل دینامیکی ضعیف، پر شدن دشوار و غیره می شود. استفاده از فناوری قالب گیری تزریقی MuCell می تواند کیفیت قطعات را بهبود بخشد. در زیر چند نمونه کاربردی آورده شده است.
زمینه های کاربردی معمولی فن آوری میکرو فومینگ MuCell
سوکت الکترونیکی
به دلیل انقباض یکنواخت، اندازه محصول بسیار پایدار است. در مرحله اولیه توسعه قالب، پایداری و ثبات اندازه، تغییرات مکرر طراحی و ساخت قالب را کاهش داد و مقدار Cpk در تولید بسیار خوب بود و میزان نقص را تا حد زیادی کاهش داد. شکل سمت چپ یک سوکت الکترونیکی Tricon را نشان می دهد. ماده PA66 به اضافه 33 درصد فیبر شیشه ای می تواند 8 درصد کاهش وزن و 48 درصد کاهش چرخه را به دست آورد و نیروی قفل را می توان تا 40 درصد کاهش داد. مقدار Cpk در تولید می تواند به 1.66 برسد و دمای قالب را می توان تا 28 درجه کاهش داد.
داشبورد ماشین
به دلیل فشار تزریق پایین و دمای مذاب، MuCell به طور گسترده ای در محصولات IMD استفاده می شود که به طور موثر پدیده "پانچ کردن فیلم" و "نفوذ لبه" را که در قالب گیری تزریقی سنتی به راحتی رخ می دهد را حل می کند و همچنین مشکل ظاهری ایجاد شده را حل می کند. با انقباض، پایداری و صافی ابعاد را بهبود می بخشد، بنابراین میزان نقص و نیروی قفل را به میزان زیادی کاهش می دهد.
جعبه خنک کننده ماشین
قالب‌گیری تزریقی سنتی برای حل تاب برداشتن و اعوجاج قطعات معمولاً به افزایش زمان قالب‌گیری تزریق و نگه‌داشتن فشار بستگی دارد و در عین حال از فیکسچرهای ویژه برای شکل‌دهی استفاده می‌کند که راندمان تولید را بسیار کاهش می‌دهد. MuCell قطعات را نه تنها در طول تولید بسیار مسطح می کند، بلکه می تواند پس از عملیات حرارتی نیز حفظ شود. بسیاری از برنامه ها این مزیت را نشان می دهند، مانند جعبه خنک کننده ماشین، قفسه کاغذ چاپگر و غیره.
توسعه فناوری جدید قالب گیری تزریقی میکروفوم MuCell
MuCell برای استفاده مستقیم در محصولاتی با الزامات ظاهری بالا مناسب نیست، اما می توان آن را با اسپری سطحی و IMD (فناوری دکوراسیون قالب گیری تزریقی در قالب) ترکیب کرد تا محصولاتی بدون علامت انقباض، ظاهر صاف تر و زیباتر تولید کند.
به منظور پاسخگویی به نیازهای برخی از کاربرانی که می‌خواهند مستقیماً MuCell را روی محصولات ظاهری اعمال کنند، Trexel و Rhodia مشترکاً مواد نایلونی TECHNYL XCell 6.6 و 6 را توسعه داده‌اند که برای فناوری میکرو فومینگ MuCell مناسب هستند و همچنین می‌توانند فیبر یا مواد معدنی را انجام دهند. اصلاح با توجه به نیاز مشتری این ماده توسط WEEE و RoHS تایید شده است. محصولات پردازش شده با آن تحت فرآیند MuCell عملکرد ظاهری عالی دارند و در عین حال از خواص مکانیکی و سایر ویژگی های محصولات اطمینان می دهند.
اجزای ساخته شده با Rhodia Technyl XCell MuCell 6.6 ظاهر بسیار خوبی دارند
علاوه بر این، Trexel همچنین در حال توسعه فناوری پاشش حرارتی حفره قالب است و محصولات ساخته شده با این قالب درمان شده همراه با MuCell نیز عملکرد ظاهری خوبی دارند.
اعتقاد بر این است که تلاش‌های مداوم Trexel برای بهینه‌سازی و بهبود این فناوری‌های کمکی می‌تواند میکرو فوم MuCell را به یک حوزه کاربردی گسترده‌تر وارد کند و به کاربران بیشتری اجازه دهد از مزایای قالب‌گیری تزریقی میکرو فومینگ MuCell لذت ببرند.