Quel est le processus de chaque cycle de moulage par injection ?

Vous voyez peut-être des millions de pièces en plastique chaque jour, mais avez-vous déjà imaginé l'action fulgurante qui se déroule à l'intérieur de la machine ? L'ensemble du processus, du début à la fin, est un ballet à grande vitesse. Essayer de dépanner une pièce ou d'anticiper un problème sans comprendre ce processus revient à voler à l'aveuglette.

Notre guide décompose la science et l’art de l’ensemble du cycle, afin que vous puissiez maîtriser chaque étape et arrêter de deviner.

Serrage du moule : la poignée de main de fer

La première étape de tout cycle de moulage par injection est le serrage du moule. Imaginez-le comme la poignée de fer qui maintient les deux moitiés du moule ensemble. Il ne s'agit pas d'un simple mouvement de fermeture. Il s'agit d'une puissante étreinte hydraulique qui résiste à une pression énorme plus tard dans le cycle. Sans force suffisante, votre pièce sera un désastre.

Lorsque nous injectons du plastique fondu dans le moule, la pression du liquide tente de séparer les deux moitiés du moule. Le rôle du dispositif de serrage est d'empêcher cela. Il faut appliquer une force supérieure à la pression exercée par le plastique. Le principe est simple : il faut calculer la force de serrage nécessaire pour maintenir l'ensemble fermé.

Comment calculer la force de serrage

Obtenir ce chiffre exact est primordial. Vous pouvez calculer la force approximative nécessaire en multipliant la surface projetée de la pièce par la pression du matériau injecté. Nous ajoutons toujours une petite marge de sécurité au calcul. En règle générale, il est conseillé d'ajouter une marge d'au moins 10 %. Mieux vaut une force légèrement supérieure qu'un moule qui fuit.

Les conséquences d'une mauvaise fixation

Une erreur fréquente consiste à utiliser une force de serrage trop faible. Si le moule fléchit, même légèrement, une fine couche de plastique, appelée bavure , s'échappe le long du plan de joint. Cela crée des dégâts et une pièce défectueuse. À l'inverse, une force excessive risque d'endommager le moule lui-même. Une pression excessive peut également emprisonner de l'air dans la cavité, laissant des traces de brûlure sur le produit final.

Injection du plastique fondu

Une fois le moule solidement fixé, nous pouvons enfin injecter le matériau. Cette étape consiste à transférer une quantité précise de plastique fondu, rapidement et sous une pression intense, du cylindre de la machine vers la cavité du moule. Imaginez une aiguille hypodermique pour le plastique. La vis de la machine pousse vers l'avant comme un piston, forçant le matériau à travers la buse et à pénétrer dans les portes du moule.

Le pouvoir de la pression et de la vitesse

Les deux variables les plus critiques à cette étape sont la vitesse et la pression d'injection . La vitesse détermine la rapidité avec laquelle le plastique remplit le moule. Si la vitesse est trop lente, le plastique risque de refroidir et de se solidifier avant que la cavité ne soit pleine, ce qui donne un « coup de mou ». Si la vitesse est trop élevée, l'écoulement rapide peut provoquer des défauts tels que des marques de brûlure, voire des bavures, si la force de serrage est mal réglée.

Vos réglages de pression garantissent que le matériau pénètre dans tous les recoins du moule. La force nécessaire pour remplir complètement la cavité est nécessaire sans exercer de contrainte sur la pièce ni sur le moule.

Tout emballer

Une fois le moule rempli, la machine ne s'arrête pas. Elle passe à ce que l'on appelle la pression de compactage ou pression de maintien . Il s'agit d'une pression plus faible et soutenue qui force davantage de matière dans le moule à mesure que la pièce commence à refroidir et à se rétracter. Cette étape cruciale permet d'éviter des problèmes majeurs. Sans compactage adéquat, des vides, voire des retassures visibles, apparaîtront à la surface de la pièce.

Laisser la pièce refroidir

Une fois le plastique injecté et conditionné dans le moule, il doit se solidifier. C'est la phase de refroidissement . C'est une étape cruciale car elle donne à la pièce sa forme et sa structure définitives. Sans cela, vous obtiendriez une masse molle et gluante impossible à démouler.

Le moule lui-même est traversé par un réseau de canaux. Ces canaux font circuler un liquide de refroidissement, généralement de l'eau ou de l'huile, qui évacue la chaleur du plastique. C'est la principale raison pour laquelle une pièce peut être fabriquée en quelques secondes seulement. Il est nécessaire de refroidir le plastique rapidement et uniformément pour qu'il conserve sa forme.

Le temps de refroidissement est primordial

Le temps de refroidissement est souvent la partie la plus longue du cycle. Il dépend de plusieurs facteurs, notamment du type de plastique utilisé, de l'épaisseur de la pièce et de la conception du moule. Si la pièce ne refroidit pas suffisamment longtemps, elle sera trop molle. Essayer d'éjecter une pièce qui n'est pas complètement solidifiée la déformera.

En revanche, si on le laisse refroidir trop longtemps, on perd un temps précieux. Trouver le temps de refroidissement idéal est un équilibre entre une pièce solide et un cycle rapide.

Problèmes de refroidissement courants et solutions

● Déformation : Si une pièce refroidit de manière inégale, elle se déforme. Ce phénomène se produit souvent avec les pièces à parois minces. Ajuster la température ou le débit du liquide de refroidissement peut contribuer à un refroidissement plus uniforme.

● Retassures : Il s'agit de petites empreintes à la surface de la pièce. Elles apparaissent souvent dans les sections plus épaisses, où la couche extérieure refroidit plus vite que l'intérieur. Vous pouvez y remédier en augmentant la pression de compression ou en allongeant légèrement le temps de refroidissement pour permettre au matériau intérieur de se rétracter correctement.

Éjection de la pièce finie

Une fois le plastique refroidi et solidifié, le moule s'ouvre. Il est maintenant temps de sortir la pièce. Cette étape d'éjection est la dernière étape du cycle. Elle doit être propre, simple et douce. L'objectif est de sortir la pièce sans l'endommager.

La méthode la plus courante consiste à utiliser des éjecteurs . Ces petites tiges sont logées dans le moule et poussent la pièce vers l'extérieur. Pour les pièces plus complexes, nous utilisons des jets d'air comprimé ou des plaques de démoulage, mais la plupart du temps, ce sont les éjecteurs qui effectuent le plus gros du travail. Ils doivent être placés sur une surface plane et rigide de la pièce pour assurer une poussée uniforme.

Problèmes d'éjection courants et solutions

Si votre pièce ne sort pas proprement, vous avez un problème. Voici un bref aperçu de quelques problèmes que vous pourriez rencontrer :

● Adhérence de la pièce : cela se produit lorsque la pièce est difficile à démouler. Cela peut être dû à un formage sous vide ou à une rétraction trop importante de la pièce sur le noyau. Un refroidissement plus long peut aider, ou vous pouvez essayer une petite quantité de spray de démoulage.

● Marques de broches : Si les broches d'éjection laissent des marques disgracieuses ou des taches blanches sur la pièce, vos réglages sont probablement erronés. Ces taches blanches, appelées « blanchiment sous contrainte » , indiquent les endroits où le plastique a été sollicité lors de l'éjection. Essayez d'utiliser davantage de broches pour répartir la force ou ajustez leur emplacement.

Pièces déformées ou fissurées : c'est un signe évident que la pièce n'a pas été complètement refroidie avant l'éjection. La machine essaie d'appuyer sur une pièce encore trop molle, ce qui provoque sa déformation ou sa rupture. Laissez-la simplement refroidir encore une ou deux secondes.

Le cycle se boucle

Chaque pièce en plastique que vous voyez commence par le même cycle en quatre étapes. Nous le voyons constamment : serrage, injection, refroidissement et éjection. Maîtriser chaque étape vous donne un contrôle total sur le produit final. C'est ce qui fait la différence entre une bonne pièce et une pièce vraiment exceptionnelle.

Comprendre ce processus vous aidera à obtenir les résultats escomptés et à résoudre les problèmes éventuels. Si vous avez des questions sur un projet ou si vous avez besoin d'une pièce parfaitement adaptée, notre équipe est là pour vous aider.

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