• Phase de remplissage (injection thermoplastique )
La qualité de l'écoulement de la matière dans l'empreinte conditionne l'aspect et parfois les qualités mécaniques des pièces moulées. Lors de l'injection thermoplastique , il est nécessaire d'avoir une bonne répartition de la vitesse et de la pression.
Quelques règles permettent de comprendre l'écoulement de la matière lorsque la vitesse d'injection thermoplastique est constante :
- Plus la matière avance dans l'empreinte, plus la pression d'injection thermoplastique augmente dans les zones précédemment remplies.
- Plus on remonte vers l'arrière de l'écoulement plus la pression d'injection thermoplastique est élevée
- Toute diminution de la section d'écoulement de la matière provoque une augmentation des ‘ Pertes De Charges ' (écart de pression mesuré entre deux positions le long de l'écoulement).
- Toutes PDC importante génère un échauffement de la matière en injection thermoplastique
Les défaut à éviter lors de l'injection thermoplastique :
- Seuil de petite section : si la vitesse d'injection thermoplastique de la matière est trop élevé l'écoulement ne se fait pas normalement (risque de jet libre, de traces noires, de délaminage aux seuils)
- Fortes épaisseurs : par un manque de PDC, la pression d'injection thermoplastique dans la zone de formation de la peau ne permet pas une adhérence suffisante de la peau contre les parois de l'empreinte (risque de peaux d'orange, de traces mates ou brillantes)
- Faibles épaisseurs : les PDC élevées provoquent une forte dissipation de la chaleur et, parfois, une dégradation localisée de la matière (délaminage), pièce anormalement fragile, traces noires. Si les PDC atteignent la valeur limite de la pression d'injection thermoplastique , l‘écoulement peut s'arrêter et la pièce moulée sera incomplète.
- Injection thermoplastique trop rapide : les PDC dans chaque section sont inutilement élevées. Si de faibles sections sont traversées, les PDC provoquent des désordres thermiques dans la matière (fusion de la gaine solide en face du seuil, par exemple).
- Injection thermoplastique trop lente : la gaine s'épaissit rapidement alors que le remplissage de l'empreinte n'est pas achevé. La gaine finit par obturer le passage de la matière, alors que la pièce est incomplète.
- Ventilation insuffisante : la pression d'injection thermoplastique du front de flux est trop élevée ce qui provoque des coups de feu, des incomplets, des lignes de soudures ou des traces
• Phase de compactage
Lorsque le front de flux atteint le fond de l'empreinte et s'arrête, sa pression d'injection thermoplastique cesse d'être nulle. Simultanément, l'écoulement de la matière s'arrête. La matière se comprime le long de l'écoulement jusqu'à ce que la pression d'injection thermoplastique soit quasiment identique en tout point de l'empreinte ou la matière est encore liquide. La disparition des PDC fait rapidement croître la pression moyenne dans l'empreinte. Si la pression limite d'injection thermoplastique n'est pas réduite pendant le compactage, il est probable que le moule injection plastique s'ouvrira (provoquant des bavures) et ou sera détérioré par des contraintes excessives. C'est pourquoi les presses à injecter sont pourvues d'un système de commutation qui détecte le début de compactage pour réduire instantanément la pression maximale appliquée de la matière.
• Phase de maintien
Après compactage (et donc la commutation), une pression réduite est appliquée sur la matière : c'est la pression de maintien. Cette pression empêche la matière fondu durant l'injection thermoplastique de refluer hors de l'outillage. Elle est maintenue le temps nécessaire à la solidification de la pièce ou du seuil d'injection thermoplastique
Type de maintien :
- Maintien quasi isochore
- Maintien isobare
- Absence de maintien
- Maintien à effort constant sur la paroi de l'empreinte
• Typologie des paramètres
Les paramètres mesurés avant l'injection thermoplastique :
-Le temps de dosage
Le temps d'injection thermoplastique dynamique
Le temps d'ouverture/fermeture/éjection
La température de la matière et du moule injection
Les pressions mesurées dans l'empreinte durant l'injection thermoplastique dynamique
Les paramètres réglables (modifiable afin de faire correspondre les caractéristiques du produit moulé par injection thermoplastique avec les exigences du plan de contrôle) assurant la qualité :
- de la plastification : température du fourreau, vitesse de rotation de la vis, contrepression
- de remplissage : vitesse d'injection thermoplastique et température d'outillage
- du maintien : pression de maintien et température d'ouillage
Les paramètres imposés (la valeur de consigne est imposée par les paramètres réglables, par la presse et par l'outillage)
- La course de dosage
- Le type de commutation et sa valeur de consigne
- La limite de pression d'injection thermoplastique
- Les pressions associées à des mouvements
- Les courses d'ouvertures et d'éjections
- Le temps de maintien
- Le temps de refroidissement
Les paramètres de contrôle sont des tolérances appliquées aux paramètres mesurés qui permettent à la presse de détecter des anomalies dans le déroulement du cycle d'injection thermoplastique et de réagir en conséquence (par interruption du cycle d'injection thermoplastique ou rejet de la pièce moulée (la durée maximale du cycle ou de la fermeture)
Les matières plastiques et élastomères sont les principaux matériaux utilisés pour l'injection thermoplastique . Mais il est aussi possible, en adaptant la fabrication moule, de transformer par injection thermoplastique divers métaux et alliages à point de fusion relativement bas : alliages d'aluminium, de zinc ou encore laitons. Les dispositifs d'injection thermoplastique du matériau fondu sont très différents selon qu'il s'agit de mouler un métal ou un matériau organique.
On rencontre des composants moulés par injection thermoplastique dans de très nombreux produits manufacturés de l'automobile, électroménager, matériel informatique, mobilier…
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