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Qu'il s'agisse de l'industrie automobile ou de l'industrie médicale, les fabricants ont besoin de plusieurs pièces en plastique pour compléter leurs productions. Il ne fait aucun doute que le moulage par injection est l'un des excellents procédés pour répondre à vos demandes de pièces en plastique.
However, the technique is not as simple because of a series of complex steps that must be followed to attain the target product. This article covers the detailed working of the moulage par injection process step by step, along with the machinery and equipment used.
Qu'est-ce que le moulage par injection ?
La technique de fabrication par injection est un processus qui consiste à produire des pièces moulées en injectant de la matière plastique fondue chauffée dans un moule sous haute pression et à une température contrôlée : c'est le moulage par injection. Une fois le plastique fondu refroidi, il se solidifie et devient un produit fini. En général, l'ensemble du processus se déroule dans des machines de moulage par injection spécialisées. La taille de ces machines varie en fonction des tonnes de force de serrage nécessaires pour maintenir les moules.
On trouve facilement des applications de moulage par injection dans les secteurs de l'automobile, de l'électronique, de l'emballage, de la médecine et de la construction.
Quels sont les principaux types de moulage par injection ?
Il existe deux principaux types de moulage par injection :
- Moule d'injection à canaux chauds
- Moule d'injection à canaux froids
Moule d'injection à canal chaud
Le moule à injection à canaux chauds est le type de moulage par injection qui nécessite une température supérieure au point de fusion du plastique pour chauffer le moule. Le plus grand avantage de ce système à canaux chauds est que le plastique présent dans les canaux ne se solidifie jamais. En outre, il y a moins de risques de perte de matière au cours du processus et il offre des produits de moulage par injection aux formes plus complexes que le système à canaux froids.
Cependant, la machine à injection à canaux chauds est coûteuse à mettre en place et nécessite des coûts d'entretien élevés.
Moule d'injection à canaux froids
Dans un moule d'injection à canaux froids, la température froide est utilisée pour refroidir les canaux. À la fin d'un cycle de production, le plastique et le canal sont éjectés du moule. Par rapport au système à canaux chauds, ce type de moule consomme beaucoup de déchets après chaque cycle. Le moule d'injection à canaux froids est divisé en deux types :
- Canal froid à deux plaques
- Machine à couler à froid à trois plaques
Quels sont les équipements et les outils utilisés pour le moulage par injection ?
Les machines de moulage par injection utilisent divers composants, notamment une source d'énergie, une unité d'injection, une unité de fermeture et un assemblage de moules, pour réaliser les différentes étapes du processus. Examinons en détail certains équipements et outils de moulage par injection.
1. Unité d'injection
L'unité d'injection est l'équipement qui non seulement joue un rôle dans l'injection de la matière dans un moule à injection, mais qui chauffe également la matière jusqu'à ce qu'elle atteigne l'état fondu. Les composants de l'unité d'injection sont les suivants :
-
Trémie
La trémie est un grand compartiment situé en haut de l'unité d'injection qui stocke les granulés de plastique bruts. Le fond ouvert de la trémie conduit le matériau dans la section suivante.
-
Tonneau
Vient ensuite le tonneau, qui permet également le moulage par injection de plastique. Généralement, un injecteur à vérin ou une vis à mouvement alternatif est responsable des mécanismes de chauffage et d'injection. La buse présente à l'extrémité du cylindre introduit le plastique fondu dans le moule.
2. Unité de serrage
L'unité de fermeture fournit une force de serrage aux deux moitiés du moule pour la fermeture. Lors du réglage de la machine de moulage par injection, chaque moitié du moule est fixée au plateau (une grande plaque). La moitié avant du moule est appelée cavité de moulage, tandis que la moitié arrière est appelée noyau du moule. Généralement, la cavité du moule est fixée à un plateau fixe aligné avec la buse, et le noyau du moule est fixé à un plateau mobile le long des barres de gradins.
Pendant le fonctionnement, le moteur de serrage active les barres de serrage ; par conséquent, le plateau mobile se déplace vers le plateau fixe. À ce stade, la force exercée sur ces moules est suffisante pour les maintenir en place. Cependant, la moitié arrière du moule porte également le système d'éjection de la machine de moulage par injection.
Parlons maintenant des outils utilisés dans le processus de moulage par injection.
3. Base du moule
La base du moule est l'outil qui contient la cavité et le noyau du moule. Une plaque de support, une douille de carotte et un anneau de positionnement se trouvent sur la moitié avant de la base du moule parfait. L'autre moitié contient le système d'éjection et une plaque de support.
4. Canaux de moulage
Le plastique étant à l'état liquide, il doit circuler dans la machine. Ainsi, pour son passage, divers canaux sont fabriqués lors de la conception du moule. La première entrée du plastique fondu dans le moule se fait par la carotte. Par la suite, des glissières (canaux supplémentaires) conduisent le plastique fondu de la carotte vers différentes cavités. Une porte est présente à l'extrémité de chaque canal.
En outre, ces machines comportent également des canaux de refroidissement. Ils ont pour but d'acheminer l'eau à travers les parois du moule afin de refroidir le plastique en fusion.
5. Conception du moule
Outre les structures mentionnées ci-dessus, il existe de nombreux autres modèles de moules. Par exemple, il doit posséder des caractéristiques complexes telles que des contre-dépouilles ou des filets. Les contre-dépouilles peuvent être externes ou internes. Cependant, pour mouler les filets dans le composant, vous devez également disposer d'un dispositif de dévissage.
Comment fonctionne le processus de moulage par injection ?
La procédure de moulage par injection n'est pas aussi simple qu'il y paraît. Elle comporte de nombreuses étapes et de nombreux paramètres qui doivent être gérés avec rigueur pour obtenir des résultats positifs. Voici les principales étapes du processus de moulage par injection.
1. Choisir le bon thermoplastique et le bon moule
Les thermoplastiques et les moules sont des éléments critiques pour la création des produits finaux, il faut donc être très attentif lors de leur sélection. Pour faire le bon choix, il est essentiel de tenir compte de l'interaction mutuelle entre le thermoplastique et le moule. Parfois, le plastique moulé par injection choisi ne convient pas à certains modèles de moules.
En règle générale, l'outil de moulage par injection se compose d'une cavité et d'un noyau. La cavité est fixe et le plastique y est injecté, tandis que le noyau mobile est ajusté dans la cavité pour donner la forme finale au produit. La première étape consiste à créer un prototype d'outil de moulage afin de le tester avec le thermoplastique sélectionné dans la machine. Cela vous permettra de connaître les propriétés, la température et la résistance à la pression du thermoplastique que vous utilisez. Vous pourrez ainsi choisir celui qui convient le mieux à votre moule et à votre projet.
Les thermoplastiques suivants sont le plus souvent utilisés dans le processus de moulage par injection :
- Nylons (PA)
- Acrylonitrile-Butadiène-Styrène (ABS)
- Polycarbonate (PC)
- Moulage du polypropylène (PP)
- Polyamides aliphatiques (PPA)
- Polyoxyméthylène (POM)
- Polyméthacrylate de méthyle (PMMA)
- Polybutylène téréphtalate (PBT)
- Polytétrafluoroéthylène (PTFE)
- Éthylène tétrafluoroéthylène (ETFE)
- Perfluoroalcoxy (PFA)
- Chlorure de polyvinyle (PVC)
2. Fusion du thermoplastique
Après avoir choisi le thermoplastique, celui-ci est transformé à l'état fondu. Les granulés bruts de thermoplastique sont insérés dans la trémie de la machine. Lorsque la vis tourne, les granulés se déplacent lentement dans le tonneau. La chaleur dégagée par le tonneau fait fondre le thermoplastique et le transforme en une forme molle.
3. Serrage
Avant de passer à l'étape de l'injection, vous devez fermer les deux moitiés du moule fixé à la machine de moulage par injection à l'aide de l'unité de fermeture. La pression hydraulique de l'unité de fermeture fournit une force suffisante pour maintenir les moitiés du moule fermées tout en y injectant le matériau. Plus la machine est grande, plus la force de fermeture est importante.
4. Injection du thermoplastique dans le moule
Une fois les moules assemblés, l'étape de l'injection peut commencer. Le plastique fondu provenant du baril atteint la fin de l'injection ; la porte se ferme alors et la vis recule. Dès que la pression d'injection et de serrage atteint un certain point, la porte s'ouvre, ce qui fait avancer la vis, et le plastique liquide s'injecte dans le moule. Les opérateurs doivent veiller à ce que la température reste constante tout au long de cette étape.
5. Refroidissement
Après avoir injecté tout le plastique fondu dans le moule, la pression est maintenue pendant une période déterminée. Il s'agit du temps de maintien, qui varie en fonction du type de thermoplastique et des caractéristiques du composant. Son objectif principal est de confirmer l'emballage plastique de l'outil et sa meilleure formation.
À la fin de la phase de maintien, la pression est relâchée et le temps de refroidissement commence. Le plastique chaud est laissé à refroidir dans le moule pendant quelques secondes à quelques minutes pour le solidifier.
6. Ejection et finition
L'étape suivante, après le refroidissement, est l'éjection du produit hors de l'outil. Les plaques de la machine éjectent les pièces dans un conteneur ou, au bas de la machine, sur un tapis roulant. La dernière étape consiste à donner une excellente finition au produit en éliminant l'excès de plastique. Diverses techniques de moulage de finition peuvent être utilisées pour améliorer l'aspect de la pièce finale, notamment le polissage et la teinture. Enfin, la pièce est prête à être utilisée par le client.
En outre, les déchets produits au cours de ce processus peuvent être réinjectés dans le cycle suivant, ce qui permet de réaliser des économies de matériaux.
Conclusion
Finally, you are here with enough information about the injection molding process. You can produce pretty complex mold designs using this technique. However, you must go for an experienced and reliable service provider like JIAHUI CUSTOM who can easily overcome any technical hurdles throughout the process.
