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Hochwertige gasunterstützte Formteile für leichte und langlebige Komponenten

Beim gasunterstützten Formen handelt es sich um eine fortschrittliche Spritzgusstechnologie, bei der während des Formvorgangs ein Inertgas (hauptsächlich Stickstoff) unter hohem Druck in den geschmolzenen Kunststoff injiziert wird, um hohle Innenstrukturen zu bilden und so Komponenten zu schaffen, die leicht und dennoch außergewöhnlich langlebig sind. Diese Technologie wird häufig bei der Herstellung von Hochleistungskunststoffteilen in Branchen wie Medizin, Automobil und Elektronik eingesetzt. Nachfolgend finden Sie eine detaillierte Aufschlüsselung des Kernwerts, der technischen Details und der Anwendungsvorteile
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Beim gasunterstützten Formen handelt es sich um eine fortschrittliche Spritzgusstechnologie, bei der während des Formvorgangs ein Inertgas (hauptsächlich Stickstoff) unter hohem Druck in den geschmolzenen Kunststoff injiziert wird, um hohle Innenstrukturen zu bilden und so Komponenten zu schaffen, die leicht und dennoch außergewöhnlich langlebig sind. Diese Technologie wird häufig bei der Herstellung von Hochleistungskunststoffteilen in Branchen wie Medizin, Automobil und Elektronik eingesetzt. Nachfolgend finden Sie eine detaillierte Aufschlüsselung des Kernwerts, der technischen Details und der Anwendungsvorteile:

Kernarbeitsprinzip

  1. Short-Shot-Einspritzung: Eine genau berechnete Menge geschmolzenen Kunststoffs (weniger als das gesamte Formhohlraumvolumen, „Short-Shot“ genannt) wird in die Form eingespritzt. Dadurch wird sichergestellt, dass das Gas die Schmelze ohne übermäßigen Abfall effektiv an die Formwände drücken kann.

  2. Hochdruck-Gasinjektion: Hochreiner Stickstoff (≥99,99 %) wird mit einem Druck von 10–35 MPa durch spezielle Gasdüsen oder -kanäle in die Kunststoffschmelze injiziert. Das Gas strömt auf dem Weg des geringsten Widerstands (Bereiche mit hoher Temperatur und niedriger Viskosität) und bildet gleichmäßige Hohlkanäle.

  3. Kühlung und Entformung: Das Gas hält den Druck aufrecht, um die Kunststoffschmelze dicht an der Formoberfläche zu halten und so Maßgenauigkeit sicherzustellen. Nach dem Abkühlen und Erstarren wird das Gas abgelassen und das leichte, hohle Bauteil entformt.

Hauptvorteile für leichte und langlebige Komponenten

  1. Erhebliche Gewichtsreduzierung: Hohle Innenstrukturen reduzieren den Materialverbrauch um 10–40 %, während die strukturelle Festigkeit erhalten bleibt. Mit dieser Technologie hergestellte Gehäuse für medizinische Geräte sind beispielsweise 25 % leichter als herkömmliche Massivteile, behalten aber die gleiche Schlagfestigkeit.

  2. Verbesserte strukturelle Leistung: Der „Kastenprofil“-Effekt von Hohlstrukturen verbessert die Biege-, Druck- und Schlagfestigkeit im Vergleich zu massiven Kunststoffteilen um 15–30 %. Dies macht es ideal für tragende Komponenten wie Kfz-Innenraumhalterungen oder Griffe für medizinische Geräte.

  3. Hervorragende Oberflächenqualität: Der gleichmäßige Gasdruck beseitigt häufige Fehler beim herkömmlichen Formen (Einfallstellen, Fließlinien, Bindenähte) und erzielt eine glatte Oberflächenbeschaffenheit (Ra ≤ 0,2 μm) ohne Nachbearbeitung. Dies ist von entscheidender Bedeutung für medizinische Geräte und hochwertige elektronische Komponenten, die ästhetische und hygienische Oberflächen erfordern.

  4. Kürzere Produktionszyklen: Hohlstrukturen beschleunigen die Abkühlung um 20–50 % (z. B. wird ein herkömmlicher Zyklus von 30 Sekunden auf 15–20 Sekunden verkürzt), was die Produktionseffizienz für die Massenfertigung steigert.

  5. Kosteneffizienz: Reduzierter Materialverbrauch und geringerer Einspritzdruck (Reduzierung des Energieverbrauchs um 10–20 %) senken die Produktionskosten. Darüber hinaus reduziert die Technologie den Formen- und Maschinenverschleiß und verlängert die Lebensdauer der Geräte um 15–25 %.

Technische Spezifikationen und Qualitätskontrolle

Parameterdetails
Gasreinheit ≥99,99 % Stickstoff (verhindert Kunststoffoxidation bei hohen Temperaturen)
Gasdruck 10–35 MPa (anpassbar je nach Teilegröße und Material)
Maßtoleranz ±0,01–0,05 mm (variiert je nach Komponentenkomplexität)
Oberflächenbeschaffung Ra≤0,2μm (Spiegelpolitur optional für medizinische/optische Teile)
Materialkompatibilität ABS, PVC, PP, PC, TPE und biokompatible Kunststoffe in medizinischer Qualität
Reduzierung der Zykluszeit 20–50 % im Vergleich zum herkömmlichen Spritzguss

Anwendungsszenarien für leichte und langlebige Komponenten

  1. Medizinische Geräte: Leichte Gehäuse für Diagnosegeräte, Griffe für chirurgische Instrumente und Rahmen für Beatmungsmasken. Das hohle Design reduziert die Ermüdung des Patienten während des Gebrauchs und erfüllt gleichzeitig die Anforderungen an Biokompatibilität und Sterilisation.

  2. Automobilindustrie: Innenverkleidungen, Türgriffe und Halterungen unter der Motorhaube. Diese Teile sind leichter (was die Kraftstoffeffizienz verbessert) und resistent gegen Vibrationen und Temperaturschwankungen.

  3. Elektronik: Dünnwandige Gehäuse für Laptops, Tablet-Ständer und Smart-Home-Gerätekomponenten. Die Technologie vereint leichtes Design mit struktureller Steifigkeit, um die interne Elektronik zu schützen.

Kritische Qualitätssicherung für Hochleistungsteile

  1. Kontrolle der Gasreinheit: Verwenden Sie hochreinen Stickstoff, um die Oxidation von Kunststoffen zu vermeiden und die Materialintegrität sicherzustellen, insbesondere für medizinische Komponenten, die die ISO 13485-Konformität erfordern.

  2. Präzise Gasdruckregelung: Echtzeitüberwachung des Gasdrucks und des Einspritzzeitpunkts über Regelsysteme, um eine gleichmäßige Hohlkanalbildung sicherzustellen.

  3. Optimierung des Formdesigns: Kundenspezifisches Gaskanaldesign (z. B. radiale oder lineare Kanäle) basierend auf der Komponentengeometrie, um Gasdurchbrüche oder ungleichmäßige Hohlräume zu vermeiden.

Ich kann Ihnen dabei helfen, ein individuelles technisches Spezifikationsblatt für das gasunterstützte Formen Ihrer Zielkomponenten zu erstellen, das auf den Materialtyp und die Leistungsanforderungen zugeschnitten ist. Soll ich das für Sie entwerfen?

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