Литье под давлением со вспениванием азотом [Structural Foam]

Инновационное литье со вспениванием азотом: создание интегральной структуры для снижения веса и расхода сырья до 30% без дефектов и утяжин.

[о технологии]

Интегральная структура: прочность монолита при весе пены при литье со вспениванием

В отличие от обычного вспенивания, технология литья под давлением со вспениванием от НТК «Архимед» создает так называемую интегральную структуру, которая дает:

Премиальный внешний вид: Снаружи деталь ничем не отличается от стандартного литья. Она имеет гладкую, твердую поверхность, устойчивую к царапинам и пригодную для покраски или текстурирования.

Жесткость на изгиб: Принцип «сэндвича» делает деталь более устойчивой к деформациям по сравнению с монолитными аналогами того же веса.

Экономию на сырье: Замещение тяжелого монолитного пластика легким вспененным ядром позволяет сократить массу детали на 10−30%. При этом плотная внешняя поверхность сохраняет прочность изделия. Вы платите меньше за каждый грамм сырья, получая деталь с теми же эксплуатационными характеристиками.

Такая структура позволяет не только облегчить деталь, но и радикально снизить затраты на её производство.
[сравнение Экономической эффективности]

Экономия сырья — главная метрика вашего проекта при литье со вспениванием

В серийном производстве каждый сэкономленный грамм превращается в миллионы прибыли. Мы оптимизируем материалоемкость изделия, снижая ваши затраты на закупку полимеров и логистику без потери эксплуатационных свойств.

Литье со вспениванием — это инженерное решение для снижения себестоимости.
Вместо обычного литья мы используем технологию насыщения пластика азотом (N2) в сверхкритическом состоянии. В этом режиме газ идеально смешивается с расплавом, превращая его в однородную структуру.

Что это дает вам: внутри детали формируется прочный «микрокаркас» из миллионов мелких ячеек. Изделие сохраняет жесткость и идеальную поверхность, но становится легче на 10−30%, что пропорционально снижает ваши затраты на сырье.
[преимущества]

Преимущества технологии вспенивания: экономия и качество

Внедрение вспенивающих агентов кардинально меняет механику процесса литья, позволяя достичь показателей, недоступных при стандартных методах переработки. Вспенивание делает рентабельными проекты, которые были убыточны при обычном литье из-за высокого расхода материала.

  • Экономия материала и снижение веса на 10−30%

    Технология позволяет создавать детали с мелкоячеистой структурой, сокращая их массу и расход сырья при сохранении требуемой жесткости и прочности и того же объема продукции. И чем массивнее деталь, тем больше выгода.
  • Снижение стоимости оснастки

    Низкое давление в полости позволяет использовать формы из  «мягких» сталей, что значительно удешевляет и ускоряет запуск производства.
  • Работа с толстостенными деталями

    Возможность изготовления сложных изделий с большой толщиной стенок без усадочных утяжин и коробления.
  • Изоляционные свойства

    Пористая структура сердцевины значительно улучшает тепло- и звукоизоляционные характеристики готового изделия.
  • Снижение вязкости расплава до 50%

    Введение газообразного вспенивающего агента в надкритическом состоянии разжижает полимер, значительно облегчая заполнение пресс-формы.
  • Энергоэффективность производства

    Благодаря снижению давления впрыска и усилия запирания формы существенно сокращается энергопотребление оборудования.
  • Увеличение ресурса оснастки и ТПА

    Работа при пониженном давлении снижает механические нагрузки на узлы литьевой машины и продлевает срок службы дорогостоящих пресс-форм.
  • Требуемое качество поверхности

    Внутреннее давление газа компенсирует усадку материала, предотвращает дефекты на поверхности, полностью устраняя такие дефекты, как впадины, утяжины и внутренние напряжения.
  • Высокая точность размеров и управление свойствами

    Контроль параметров процесса позволяет точно регулировать размер пор и плотность материала, обеспечивая стабильную геометрию и заданные физико-механические характеристики изделия.
[этапы]

Технологические этапы процесса литья со вспениванием

Процесс вспенивания при литье под давлением позволит получить изделия с пониженной плотностью и улучшенными эксплуатационными характеристиками.

Подготовка гомогенной смеси
Полимер подвергается нагреву и интенсивному перемешиванию до состояния однородного расплава.
Насыщение газом
В систему дозированно вводится вспенивающий агент ( N2), который под давлением переходит в надкритическое состояние.
Растворение агента
Благодаря высокой скорости диффузии и низкой сжимаемости газ равномерно распределяется и полностью растворяется в расплаве.
Нуклеация и формирование ячеек
При впрыске в форму происходит резкий перепад давления, вызывающий образование мелкодисперсных центров нуклеации, из которых затем формируется пористая ячеистая структура изделия.

Результатом процесса становится формирование интегральной структуры, где прочная монолитная оболочка защищает вспененное ядро, обеспечивая высокую жесткость на изгиб.
[мктериалы]

Подбор и R&D полимерных материалов под литье со вспениванием

Технология совместима с широким спектром пластиков: от бюджетных ПЭ и ПП до высокопрочных ПК и ПС. Это позволяет гибко подбирать сырье под требования к жесткости, термостойкости и ударной вязкости вашего изделия.

Для дорогостоящих инженерных пластиков (поликарбонат, модифицированные смеси) технология вспенивания является критически важной, так как позволяет существенно снизить себестоимость готового изделия за счет уменьшения веса каждой единицы.
[Контроль параметров литья]
Инженерный расчет давления и объема впрыска исключает риск «нерегулярного течения» расплава. Это гарантирует стабильность физико-механических свойств и безупречную внутреннюю структуру вспенено-наполненных полимеров.
  • Литье под низким давлением

    Газ вводится в расплав непосредственно перед фазой впрыска в полость пресс-формы.
  • Насыщение газом

    В систему дозированно вводится вспенивающий агент (CO2 или N2), который под давлением переходит в надкритическое состояние.
  • Инжекционно-газовое литье

    Метод основан на последовательном впрыске сначала расплава полимера, а затем газа в полость формы.
  • Химическое вспенивание

    В процессе используются специальные химические реагенты, которые при нагреве образуют внутри изделия мелкие закрытые ячейки.
[Кейсы]

Реализованные проекты по технологии литья со вспениванием

Изделия, изготовленные НТК «Архимед» с применением технологий вспенивания. Требуемое качество поверхности, отсутствие усадочных дефектов и точность геометрии деталей, достигнутые за счет формирования стабильной мелкоячеистой структуры полимера.

Технология литье под давлением со вспениванием  достаточно широко распространена для изготовления таких изделий, как корпуса кассовых аппаратов и компьютеров, большие бункеры-магазины, поддоны и другие крупные изделия, для которых главным эксплуатационным требованием является высокая прочность, жесткость и значительное сопротивление изгибу.
[другие технологии]

Другие технологии оптимизации производства от НПК Архимед

Двухкомпонентное литье [2К]: два материала, один цикл, нулевые затраты на сборку.

Газонаполненное литье [GAIM]: безупречная эстетика и жесткость для крупногабаритных деталей.

Сравните возможности и выберите лучшее решение для вашего бизнеса.