В основе лежат два процесса, каждый из которых стал источником для нескольких других. Благодаря течению термопластичного полимера внутри пресс-формы, после подачи в него такого газа как азот, он останется внутри полимера, образуя полый профиль. Как далеко проникнет газ и сколько полимера он вытеснит зависит от многих факторов, главным из которых является модель изделия. Первые ЛГД процессы предназначались для производства деталей с большой площадью поперечного сечения, которые могут быть полыми, исключая пару миллиметров внешней стенки из термопластмассы. Газ, в первом примере азот, вводится через патрубок модифицированного инжекторного механизма, когда пресс-форма наполняется приблизительно на 80%. Азот вытесняет полимерный расплав в центре литника и проникает в полость пресс-формы. Вытесненный расплав перемещается и заполняет остальное пространство пресс-формы. Если правильно контролировать время, объемы материала и применяемое давление, то полимер заполняет пресс-форму как раз перед тем, как газ достигает конца потока. Газ, который теперь полностью закрыт внутри полимера, сохраняет заданное давление до тех пор, пока не застынет полимер. Впоследствии сдавленный газ высвобождается, пресс-форму открывают и вынимают полую деталь. Единственным свидетельством присутствия газа является небольшое отверстие, появляющееся после разреза литника, а также значительно меньший вес детали в сравнении с твердотельной моделью. Подобное производство полых деталей было возможно благодаря наличию трубовидных компонентов с площадью поперечного сечения менее 35 мм. Вскоре были обнаружены некоторые ограничения процесса, так как газ всегда течет в направлении наименьшего сопротивления, которое представляло собой самую короткую дистанцию между литником и передней частью потока либо маршрут с наименьшей вязкостью благодаря температуре – что необязательно было самой короткой дистанцией. К тому же, было обнаружено, что поток газа разделить практически невозможно. Поэтому изделия, которые можно было создать с помощью этого процесса «подачи газа через вертикальный литник», были ограничены в размере. Тем не менее, у газового процесса были очевидные преимущества, и многие пытались преодолеть физические свойства процесса, используя ряд методов. Сперва была сделана попытка переместить точку ввода газа и сделать ее отдельной от точки подачи полимера. Это позволяло усилить контроль, и в случае подачи нескольких газов появлялась возможность создать больше одной полости. Одно из быстро обнаруженных значительных преимуществ процесса состояло в том, что формовки, изготовленные с участием газа, не содержали деформаций, вмятин и остаточных напряжений. Это происходило потому, что газ обеспечивал идеальное давление уплотнения, которое использовалось для возмещения естественной объемной усадки, происходящей во время остывания полимерного расплава. После усадки полимера газ расширялся и прижимал полимер к стенке пресс-формы постоянно и равномерно до тех пор, пока он не затвердевал. В результате создавалась формовка с усадкой постоянного объема и минимальным остаточным напряжением.
|
