Moulage par injectionest une méthode de mise en forme de produits industriels. Les produits sont généralement fabriqués par moulage par injection de caoutchouc et de plastique. Le moulage par injection peut également être divisé en moulage par injection, moulage par compression et moulage sous pression.
Principes des plastiques et du moulage par injection
-Propriétés de moulage des plastiques
-Principes du moulage par injection et déroulement du processus
Le principe du moulage par injection plastique consiste à chauffer des matières premières thermoplastiques ou thermodurcissables à l'état fondu, à les injecter dans une cavité de moule fermée sous haute pression, puis à les refroidir et à les solidifier pour obtenir un produit plastique ayant la même forme que la cavité du moule. Ce processus permet d'obtenir une production efficace grâce à un cycle de "fusion des matières premières - remplissage par injection - maintien de la pression et refroidissement - ouverture du moule et retrait des pièces".
Une machine de moulage par injection (ou machine de moulage par injection en abrégé) est le principal équipement de moulage utilisé pour fabriquer diverses formes de produits en plastique à partir de matériaux thermoplastiques ou thermodurcissables à l'aide de moules en plastique. Le moulage par injection est réalisé grâce à une machine de moulage par injection et un moule.
Technologie des processus de moulage par injection
-Paramètres du processus de moulage par injection
-Définition des paramètres du processus de moulage par injection
-Post-traitement des pièces moulées
Préparation à la technologie de moulage par injection
Correspondance des couleurs du plastique :
Certains produits en plastique nécessitent une correspondance précise des couleurs ; par conséquent, une correspondance précise des couleurs est essentielle lors du moulage par injection. Deux processus courants de correspondance des couleurs sont les suivants :
Le premier processus utilise un mélange maître, qui consiste à mélanger uniformément des granulés thermoplastiques dans un rapport spécifique pour la production. La quantité de mélange maître ajoutée est généralement comprise entre 0,1 % et 5 %.
Le deuxième processus consiste à mélanger uniformément des granulés thermoplastiques avec un dispersant (également appelé diluant ou colorant) et une poudre colorée pour former des granulés colorés. L’huile blanche est couramment utilisée comme dispersant ; 20 à 30 ml d'huile blanche et 0,1 à 5 % de colorant sont utilisés pour 25 kg de plastique. D'autres dispersants pouvant être utilisés comprennent la térébenthine, l'alcool et certains esters. La coloration des plastiques thermodurcissables est relativement aisée ; généralement, les pigments sont simplement mélangés.
Défauts courants et solutions dans la production de moulage par injection
Défauts courants et solutions dans les produits moulés par injection
Pénurie de matériaux (sous-remplissage) et solutions :
-Marques de retrait et solutions
Le tir court, également appelé sous-remplissage, tir court ou remplissage insuffisant, fait référence à l'incapacité du plastique fondu à remplir complètement l'espace de moulage du moule après être entré dans la cavité, comme le montre la figure ci-dessous.
Causes et solutions aux défauts de pénurie de matériel :
① Mauvaise sélection d'équipement. Par conséquent, lors de la sélection de l’équipement de moulage par injection, le volume d’injection maximum de la machine de moulage par injection doit être supérieur à la masse de la pièce en plastique. Lors de la vérification, le volume d'injection total requis (y compris la pièce en plastique et le matériau solidifié du canal) ne doit pas dépasser 85 % de la capacité de plastification de la machine de moulage par injection.
② Approvisionnement en matériel insuffisant. Cela signifie qu'il peut y avoir un phénomène de « pontage » au bas de l'orifice d'alimentation de la trémie de la machine de moulage par injection. La solution consiste à augmenter de manière appropriée la course d’injection de la vis pour augmenter l’apport de matière.
③ Mauvaises propriétés de flux de matières premières. Des efforts doivent être faits pour améliorer les défauts de stagnation dans le système d'entrée du moule, par exemple en réglant rationnellement la position du canal, en agrandissant la taille de la porte et du canal et en utilisant des buses plus grandes. Dans le même temps, des additifs appropriés peuvent être ajoutés à la formulation de la matière première pour améliorer les propriétés d'écoulement du plastique.
④Lubrifiant excessif. Réduisez l’utilisation de lubrifiant ou ajustez le jeu entre le canon et la vis.
⑤ Impuretés de limaces froides bloquant le coureur. Démontez et nettoyez la buse ou agrandissez la section transversale-de la cavité des bouchons froids et du canal.
⑥Conception inadéquate du système de contrôle. Lors de la conception du système de porte, faites attention à l’équilibre des portes ; le poids de la pièce en plastique dans chaque cavité doit être proportionnel à la taille de la porte pour garantir que chaque cavité soit remplie simultanément.
⑦ Mauvaise ventilation du moule, comme le montre la figure 3-5. Vérifiez les poches de limaces froides.
⑧ La température du moule est trop basse. Pour résoudre ce problème, le moule doit être préchauffé à la température de processus requise avant de démarrer la machine.
⑨La température de fusion est trop basse. Dans la plage de moulage appropriée, la température de fusion est approximativement directement proportionnelle au processus de remplissage du moule....
Défauts courants et solutions dans le processus de moulage par injection
Alimentation en matériaux irréguliers et solutions :
-Bruit excessif lors de la plastification et ses solutions
-Matériau de coulée (buse de coulée) collant au moule et aux solutions
L'alimentation irrégulière du matériau fait référence au phénomène dans lequel, pendant le processus de moulage par injection, la matière première plastique dans la trémie ne parvient parfois pas à s'alimenter, ce qui entraîne une quantité insuffisante de plastique entrant dans le cylindre de la machine de moulage par injection et affectant la qualité du produit. La liste suivante répertorie les causes et les solutions aux problèmes d'alimentation en matériau :
Le matériau de carotte/canal recyclé présente des particules de grande taille (taille inégale).
① Ré-écraser les plus grosses particules de carottes/canaux (ajuster l'écart entre les lames du granulateur)
Les matières premières dans la trémie s'agglutinent (mauvais contrôle de la température de séchage).
② Vérifiez/réparez le système de séchage et remplacez-le par du nouveau matériel
Les matières premières dans la trémie présentent un phénomène de « pontage ».
③ Inspecter/effacer la matière première à l'intérieur de la trémie
La proportion de matériaux de carottes/cannes recyclés est trop élevée.
④ Réduire le ratio de matériaux de carottes/cannes recyclés utilisés
La température de la section d'alimentation ou de l'orifice d'alimentation de la trémie de séchage est trop élevée.
⑤ Abaissez la température de la section d'alimentation ou vérifiez si du matériau brûle au port d'alimentation
La température de séchage est trop élevée ou le temps de séchage est trop long (cuisson du matériau).
⑥ Réduisez la température de séchage ou raccourcissez le temps de séchage
Vibration de la machine de moulage par injection.
⑦ Contrôler les vibrations de la machine d'injection
L'orifice d'alimentation ou l'ouverture de la plateforme est trop petite.
⑧ Agrandissez le trou d'entrée d'alimentation ou remplacez la plate-forme d'alimentation
Technologie de moulage par injection de précision et d'exigences particulières
-Processus de moulage par injection très brillant et transparent
-Processus de moulage par injection en plusieurs -étapes
-Procédé de moulage par injection de plastiques transparents
-Technologie de moulage par injection bicolore-
-Technologie de moulage par injection à paroi mince-
Processus de moulage par injection de précision
État actuel de la technologie de moulage par injection de précision :
-Exigences techniques pour le moulage par injection de précision
Le moulage par injection de précision diffère du moulage par injection conventionnel principalement en ce qu'il exploite le développement rapide de matériaux polymères pour remplacer les pièces métalliques de haute-précision dans les secteurs de l'instrumentation et de l'électronique. Actuellement, il existe deux indicateurs déterminants pour les produits moulés par injection de précision : la répétabilité dimensionnelle et la répétabilité qualitative.
Par rapport au moulage par injection conventionnel, le moulage par injection de précision offre des avantages inégalés en termes de répétabilité, de contrôle des paramètres et de contrôle dimensionnel. La technologie de moulage par injection de précision peut contrôler avec précision divers paramètres de processus au cours du processus de moulage par injection, répondant ainsi aux exigences de précision dimensionnelle, de stabilité environnementale, de contrainte résiduelle et de finition de surface dans les pièces moulées par injection de haute-précision. Le moulage par injection de précision, en tant que technologie émergente pour la fabrication de lentilles en plastique, présente des avantages sans précédent. Cependant, cela impose également des exigences plus élevées en matière de matériaux d'injection, d'équipement expérimental et de moules d'injection. Premièrement, les matériaux adaptés au moulage par injection de précision doivent être des plastiques dotés de fortes capacités anti-interférences, de bonnes propriétés mécaniques et de structures stables. Deuxièmement, le moule d'injection doit être conçu de manière rationnelle en fonction de la structure de la pièce moulée par injection-, des paramètres du processus et de l'efficacité de la production. Enfin, une machine de moulage par injection de précision capable de contrôler avec précision la vitesse d'injection, la pression de maintien, le temps de refroidissement et d'autres paramètres du processus d'injection doit être sélectionnée.
Semblable au processus de moulage par injection ordinaire, le processus de moulage par injection de précision peut également être divisé en trois étapes : l'étape de remplissage, l'étape de maintien de la pression et l'étape de refroidissement, comme le montre la figure 4-1.
Technologie d'économie d'énergie-et fabrication verte dans le moulage par injection
-Technologie de moulage par injection à basse-pression
-Technologie de moulage par injection à canaux chauds
-Technologie de moulage par injection assistée par gaz-
-Fabrication verte dans le moulage par injection
Technologie d'économie d'énergie-pour le moulage par injection
Analyse de la consommation énergétique des machines de moulage par injection :
Dans le coût de production des produits moulés par injection, outre le gaspillage de matériaux causé par les produits défectueux, la consommation d'électricité représente une part importante. En particulier, pour les machines de moulage par injection à pompe à cylindrée fixe-actuellement largement utilisées, la consommation d'énergie pendant le processus de production représente plus de 80 % de la consommation totale d'électricité.
Les premières machines de moulage par injection étaient entièrement hydrauliques et fonctionnaient sous des charges variables pendant le processus d'injection. Les statistiques montrent que les pertes d'énergie dues à l'étranglement à haute-pression ont atteint 30 à 70 %, ce qui a entraîné une consommation d'énergie très élevée. Simultanément, la méthode de chauffage utilisée dans le processus de moulage par injection était généralement constituée de serpentins de chauffage électriques, transférant la chaleur au cylindre par conduction de contact. Seule la chaleur proche de la surface interne du canon était transférée au canon, la majeure partie de la chaleur sur la surface externe se dissipant dans l'air, entraînant des pertes de conduction thermique importantes et provoquant une augmentation de la température ambiante. De plus, le chauffage par fil de résistance présente un inconvénient : une faible densité de puissance, ce qui le rend inadapté aux applications nécessitant des températures plus élevées. La modernisation des machines de moulage par injection-économe en énergie répond aux principes de perte d'énergie en utilisant des technologies avancées pour économiser l'énergie inutile.
En résumé, la modernisation des machines de moulage par injection-économisant de l'énergie implique principalement trois approches : premièrement, la mise à niveau technique du système d'entraînement hydraulique ; deuxièmement, améliorer techniquement la méthode de chauffage du baril de plastification ; et troisièmement, récupérer et utiliser l'excès de chaleur provenant des composants chauffants de la machine de moulage par injection.
Optimisation du processus de moulage par injection et technologie de simulation informatique
-Technologie de simulation informatique pour le moulage par injection
Technologie d'optimisation des paramètres du processus de moulage par injection
Principe d'optimisation des paramètres du processus de moulage par injection :
-Optimisation des paramètres du processus de moulage par injection basée sur les principes des réseaux neuronaux artificiels
-Application de l'intelligence artificielle dans l'optimisation des paramètres du processus de moulage par injection
-Exemple de système expert pour les défauts de produits moulés par injection et l'optimisation des processus
Les méthodes traditionnelles de paramétrage du processus de moulage par injection reposent principalement sur des essais et des erreurs, en fonction de l'expérience limitée de l'opérateur et de formules de calcul relativement simples. Cependant, dans la production réelle, les propriétés d'écoulement du plastique fondu varient considérablement, les structures des moules sont très variables et les paramètres du processus s'influencent mutuellement. Une expérience limitée et des formules simples sont insuffisantes pour prendre en compte et traiter de manière globale ces facteurs, nécessitant des essais de moulage répétés, entraînant de longs cycles de production, des coûts élevés et des difficultés à garantir la qualité du produit. Ces problèmes sont encore plus prononcés pour les produits volumineux, complexes et de précision. Avec le développement rapide de l’industrie des matières plastiques et une concurrence de plus en plus féroce sur le marché, les exigences en matière de qualité et d’efficacité de production des produits en plastique augmentent. Rechercher de nouvelles méthodes pour définir et optimiser les paramètres du processus des machines de moulage par injection, raccourcir le cycle de configuration du processus, améliorer la qualité des produits et réduire les coûts de production-garantir que les paramètres du processus des machines de moulage par injection sont basés sur une analyse scientifique pour se libérer des contraintes de l'expérience-est devenu crucial pour le développement de l'industrie de la production de moulage par injection de mon pays, possédant une importance technique significative et de larges perspectives d'application.
Automatisation et intelligentisation de la production de moulage par injection
-Automatisation et intelligentisation de la production de moulage par injection
Les défis de la production traditionnelle de moulage par injection
-Opportunités dans la production de moulage par injection
Défis rencontrés par les fabricants de moulage par injection :
-Défis rencontrés par les ateliers de moulage par injection
Le moulage par injection est une industrie manufacturière traditionnelle typique. Ces dernières années, les fabricants de moulage par injection traditionnels ont été confrontés à d'énormes défis en raison de facteurs tels que la hausse des prix des matières premières, l'augmentation des coûts de main-d'œuvre, la surcapacité, la concurrence féroce et les demandes personnalisées croissantes des clients.
Comme indiqué ci-dessous :
1. Les cycles de vie des produits sont de plus en plus courts et les demandes des clients sont de plus en plus réduites et plus diversifiées (architecture plus plate, fabrication plus flexible et processus plus intelligents).
2. Les exigences des clients deviennent de plus en plus strictes et les barrières à l’entrée sur le marché concurrentiel se multiplient.
3. Comment contrôler efficacement la qualité et maintenir des enregistrements de traçabilité de la qualité à chaque étape (y compris du côté des fournisseurs) ?
4. Comment transformer la gestion SCM grâce à l'informatisation, la transparence et la dataification.
5. Comment gérer efficacement la gestion des processus statistiques SPC et les commandes des clients CRM pour obtenir un traitement des commandes efficace, de haute qualité et en temps opportun ; et garantir une évaluation précise des capacités des entreprises en aval.
6. Les défis comprennent la gestion du personnel, l'exactitude et la rapidité d'utilisation des équipements, l'état de fonctionnement des équipements et les données d'exploitation de l'usine, ainsi que la rationalité des itinéraires de processus.
Au niveau de l'entreprise, confrontée à une concurrence féroce sur le marché et à des progrès technologiques rapides, la production traditionnelle de moulage par injection présentera plus ou moins les phénomènes suivants.
(1) Statut de production instable
(2) Cycle de production court, pression élevée sur les délais de livraison des produits
(3) Mauvaise communication et collaboration inefficace entre les départements de l'entreprise
(4) Manque de données de base pour la production de moulage par injection
(5) Grave problème des « trois -muets » (c'est-à-dire manque de coordination et manque d'expertise)
(6) Niveau de gestion insuffisant