Tecnologia inovadora de moldagem por injeção de microespuma MuCell

Visão geral do desenvolvimento e princípio do MuCell
Atualmente, a tecnologia de microespuma MuCell tornou-se uma tecnologia inovadora de moldagem por injeção muito madura, amplamente utilizada no mundo. Seu uso começou nos Estados Unidos e na Europa, e depois se estendeu ao Japão e ao Sudeste Asiático; Embora tenha acabado de começar na China, os usuários estão crescendo rapidamente após mais de um ano de desenvolvimento. A Trexel, detentora da patente desta tecnologia, estabeleceu um sistema completo de serviços de suporte técnico e uma biblioteca de peças de reposição na China. Após anos de produção em massa e uso por diferentes usuários em vários produtos, como equipamentos comerciais, autopeças, aparelhos eletrônicos, etc., muitos fabricantes OEM mundialmente famosos designaram o MuCell para ser aplicado em seus produtos. Ao mesmo tempo, a Trexel também estabeleceu uma estreita cooperação com muitas marcas famosas de máquinas de moldagem por injeção em todo o mundo, como Nissei, Arburg, Engel, Milacron, Husky, Krauss Maffei, Sumitomo, Demag, JSW, Toshiba, etc.
O processo de microespuma pode ser dividido em três etapas:
Primeiro, o fluido supercrítico (dióxido de carbono ou nitrogênio) é dissolvido no adesivo quente para formar uma solução monofásica e mantida em alta pressão;
Em seguida, a cavidade do molde com baixa temperatura e pressão é injetada através do bocal do interruptor, e um grande número de núcleos de bolhas é formado no produto devido à instabilidade molecular causada pela redução de temperatura e pressão,
Finalmente, esses núcleos de bolhas crescem gradualmente e formam pequenos orifícios. Da seção do produto, podemos ver claramente que a camada superficial ainda é uma camada sólida não espumada. Isso ocorre porque a temperatura do molde é baixa durante o processo de enchimento, a resina na superfície esfria rapidamente e o núcleo não tem tempo para crescer.
Principio básico
Ao usar MuCell, parafuso e barril especiais devem ser instalados na máquina de moldagem por injeção:
1. O parafuso tem um design de rosca especial - depois que o fluido supercrítico é injetado na zona de mistura, são necessárias roscas especiais para cortar o fluido supercrítico para dissolvê-lo totalmente com o adesivo quente para formar uma fusão monofásica.
2. O corpo de fusão monofásico deve ser mantido a uma certa pressão alta para evitar a segregação. O cano da Trexel é projetado com válvula de retenção unidirecional e bico on-off para formar uma seção fechada de alta pressão na seção de ejeção na frente do cano. Durante a injeção, o bocal do interruptor é aberto e o corpo fundido monofásico é injetado na cavidade do molde imediatamente e começa a formar espuma.
Diagrama do sistema de hardware MuCell
Os usuários podem atualizar a máquina de moldagem por injeção existente, substituir o equipamento especial da Trexel, como parafuso e barril, adicionar seringa e sistema de interface de injeção e conectar um controlador de fluido supercrítico. Além disso, essas peças especiais também podem ser integradas diretamente no fabricante da máquina de moldagem por injeção ao comprar novas máquinas de moldagem por injeção de algumas marcas. O parafuso e o corpo do MuCell são peças customizadas. Geralmente, o diâmetro do parafuso correspondente à especificação da máquina de moldagem por injeção é selecionado. A relação comprimento-diâmetro é geralmente 22:1 ou 24:1, que é um pouco mais longa que as comuns. A máquina de moldagem por injeção equipada com MuCell pode facilmente voltar à moldagem por injeção tradicional, permitindo que os usuários organizem a produção de forma flexível.
Áreas de aplicação comuns e compartilhamento de casos
Atualmente, quase todos os materiais termoplásticos podem adotar a tecnologia de moldagem por injeção de microespuma. No entanto, considerando a economia e os requisitos de qualidade do produto, os produtos de microespuma MuCell concentram-se principalmente em produtos com requisitos de alta qualidade e materiais caros. A tabela acima lista alguns produtos comumente usados. Obviamente, muitos usuários aplicaram com sucesso essa tecnologia em diferentes campos de outras indústrias.
A moldagem por microespuma MuCell depende principalmente do crescimento de células para preencher o produto, por isso é realizada sob pressão baixa e média. Ao contrário da moldagem por injeção tradicional, que depende da pressão constante da máquina, o estresse interno do produto é bastante reduzido e o encolhimento de diferentes posições torna-se muito médio.
A formação de fusão monofásica reduz a viscosidade da resina. Como a diminuição da viscosidade da resina torna o fluxo de fluido mais rápido, pode reduzir a temperatura de fusão, a temperatura do molde e a pressão de injeção, tornando as peças plásticas estáveis ​​e a janela de moldagem maior.
A tecnologia de microespuma MuCell pode resolver os seguintes problemas comuns da moldagem por injeção tradicional: o encolhimento desigual das peças leva à instabilidade dimensional e problemas de tensão interna, marcas de encolhimento, planicidade deficiente, concentricidade ou arredondamento insuficiente, equilíbrio dinâmico deficiente, enchimento difícil, etc. o uso da tecnologia de moldagem por injeção MuCell pode melhorar a qualidade das peças. A seguir estão alguns exemplos de aplicações.
Campos de aplicação típicos da tecnologia de microespuma MuCell
Tomada eletrônica
Devido ao encolhimento uniforme, o tamanho do produto é extremamente estável. No estágio inicial do desenvolvimento do molde, a estabilidade e a consistência do tamanho reduziram a modificação repetida do projeto e fabricação do molde, e o valor Cpk foi muito bom na produção, reduzindo bastante a taxa de defeitos. A figura à esquerda mostra um soquete eletrônico da Tricon. O material PA66 mais 33% de fibra de vidro pode atingir 8% de redução de peso e 48% de redução de ciclo, e a força de travamento pode ser reduzida em 40%. O valor Cpk na produção pode chegar a 1,66 e a temperatura do molde pode ser reduzida em 28 graus.
O painel do carro
Devido à baixa pressão de injeção e temperatura de fusão, o MuCell é amplamente utilizado em produtos IMD, o que efetivamente resolve o fenômeno de "perfuração de filme" e "penetração de borda", que são fáceis de ocorrer na moldagem por injeção tradicional, e também resolve o problema de aparência causado por encolhimento, melhora a estabilidade e a retidão das dimensões, reduzindo significativamente a taxa de defeitos e a força de travamento.
Caixa de refrigeração do carro
A moldagem por injeção tradicional para resolver o empenamento e a distorção das peças geralmente depende da extensão do tempo de moldagem por injeção e retenção de pressão e, ao mesmo tempo, usa acessórios especiais para moldar, o que reduz bastante a eficiência da produção. MuCell torna as peças não apenas muito planas durante a produção, mas também podem ser mantidas após o tratamento térmico. Muitas aplicações mostram essa vantagem, como caixa de resfriamento de carro, rack de papel para impressora, etc.
Desenvolvimento de Nova Tecnologia de Moldagem por Injeção de Microespuma MuCell
MuCell não é adequado para uso direto em produtos com altos requisitos de aparência, mas pode ser combinado com pulverização de superfície e IMD (tecnologia de decoração de moldagem por injeção no molde) para produzir produtos sem marcas de encolhimento, aparência mais reta e mais bonita.
A fim de atender às necessidades de alguns usuários que desejam aplicar MuCell diretamente a produtos de aparência, a Trexel e a Rhodia desenvolveram em conjunto materiais de nylon TECHNYL XCell 6.6 e 6 que são adequados para a tecnologia de microespuma MuCell e também podem realizar operações de fibra ou mineral modificação de acordo com os requisitos do cliente. Este material foi certificado pela WEEE e RoHS. Os produtos elaborados com ele pelo processo MuCell apresentam excelente desempenho de aparência, garantindo as propriedades mecânicas e demais características dos produtos.
Os componentes fabricados com Rhodia Technyl XCell MuCell 6.6 possuem excelente aparência
Além disso, a Trexel também está desenvolvendo a tecnologia de pulverização térmica da cavidade do molde, e os produtos feitos com este molde tratado combinado com MuCell também apresentam bom desempenho de aparência.
Acredita-se que os esforços contínuos da Trexel para otimizar e melhorar essas tecnologias auxiliares podem levar a microespuma MuCell a um campo de aplicação mais amplo e permitir que mais usuários aproveitem as vantagens da moldagem por injeção de microespuma MuCell.