Retrait et solutions pour le moulage par injection

Retrait et solutions pour le moulage par injection

◆Lignes de soudure et solutions

◆Bulles d'air (cavitation) et solutions

◆Déformation (déformation) et solutions

Pendant le moulage par injection, si une pression insuffisante est générée dans certaines zones de la cavité du moule, les zones les plus épaisses de la pièce en plastique rétrécissent plus lentement à mesure que la masse fondue commence à refroidir, créant ainsi une contrainte de traction. Si la dureté superficielle de la pièce est insuffisante et qu'il n'y a pas de reconstitution de la matière fondue, la surface de la pièce sera étirée sous contrainte. Ce phénomène est appelé retrait, comme le montre la figure 3-8.

Le retrait se produit souvent dans les zones où la fonte s'accumule dans la cavité du moule et dans les zones à parois épaisses de la pièce, telles que les jonctions entre les nervures de renforcement, les piliers de support et la surface de la pièce.

Le retrait à la surface des pièces moulées par injection affecte non seulement leur apparence mais réduit également leur résistance. Le retrait est étroitement lié au type de plastique utilisé, au processus de moulage par injection et à la structure de la pièce et du moule.

Figure 3-8 Phénomène de retrait des produits

Matières premières plastiques :

Différents plastiques ont des taux de retrait différents. Généralement, les matières premières sujettes au retrait sont pour la plupart des plastiques cristallins (comme le nylon, le polypropylène, etc.). Au cours du processus de moulage par injection, lorsque les plastiques cristallins sont chauffés et deviennent fluides, les molécules sont disposées de manière aléatoire. Lorsqu'elles sont injectées dans une cavité de moule plus froide, les molécules de plastique s'organiseront progressivement et formeront des cristaux, entraînant un retrait de volume important. Sa taille est inférieure à la plage spécifiée, ce que l'on appelle le "rétrécissement".

Processus de moulage par injection :

Lors du moulage par injection, un retrait peut se produire en raison d'une pression de maintien insuffisante, d'une vitesse d'injection lente, d'une basse température du moule ou du matériau ou d'un temps de maintien insuffisant.

Par conséquent, lors du réglage des paramètres du processus de moulage par injection, il est essentiel de vérifier si les conditions de moulage sont correctes et si la pression de maintien est suffisante pour éviter le retrait. Généralement, la prolongation du temps de maintien garantit que le produit dispose de suffisamment de temps pour refroidir et reconstituer la masse fondue.

Pièces en plastique et structure du moule

La cause première du retrait réside dans l’épaisseur inégale des parois des produits en plastique. Un exemple typique est que le retrait est très susceptible de se produire sur les surfaces des nervures de renforcement et des piliers de support. De plus, la conception des canaux du moule, la taille des portes et l'effet de refroidissement ont également un impact significatif sur le produit. Étant donné que les plastiques ont une faible capacité de transfert de chaleur, le refroidissement est d’autant plus lent qu’on s’éloigne de la paroi de la cavité. Par conséquent, une quantité suffisante de matière fondue devrait remplir la cavité à ce stade. Cela nécessite que la vis de la machine de moulage par injection empêche le reflux et la réduction de la pression pendant l'injection ou le maintien. De plus, si le canal du moule est trop étroit, trop long ou si la porte est trop petite et que le refroidissement est trop rapide, la fonte semi-solidifiée bloquera le canal ou la porte, provoquant une chute de pression dans la cavité et entraînant un retrait du produit.

En fait, différents plastiques ont des taux de retrait différents. Le tableau 3-2 montre les taux de retrait des plastiques courants.

Tableau 3-2 Taux de retrait des plastiques courants :

Les causes et les solutions au retrait sont présentées dans le tableau 3-3 :

Bosses et solutions

Après le démoulage du produit, des augmentations localisées de volume et d'expansion se sont produites à certains endroits spécifiques, comme le montre la figure 3-9.

La formation de bulles dans les pièces en plastique se produit parce que le plastique incomplètement refroidi et durci libère du gaz sous pression interne, provoquant l'expansion de la pièce. Les mesures suivantes peuvent être prises pour améliorer ce défaut :

① Refroidissement efficace. Les procédés consistent à abaisser la température du moule, à prolonger le temps d'ouverture du moule et à réduire les températures de séchage et de plastification du plastique.

② Réduire la vitesse de remplissage du moule, raccourcir le cycle de moulage et réduire la résistance à l'écoulement.

③ Augmenter la pression de maintien et prolonger le temps de maintien.

④ Améliorer la structure de la pièce pour éviter les zones localisées d'épaisseur excessive ou de variations importantes d'épaisseur.

③ En termes de conception de la structure de la pièce : réduisez les incohérences d'épaisseur et garantissez autant que possible une épaisseur de paroi uniforme ; évitez les angles vifs pour éviter que l’air ne soit emprisonné.

En termes de conception du moule : ajoutez des canaux de ventilation au point de remplissage final de la matière fondue ; repenser le système de portes et de coureurs ; assurez-vous que les évents sont suffisamment grands pour laisser suffisamment de temps et d’espace pour que le gaz s’échappe.

Conditions de procédé : Réduire la vitesse d'injection finale ; définir une température de moule raisonnable et prolonger le temps d'ouverture du moule ; optimiser la pression d'injection et la pression de maintien ; réduisez la rétraction de la vis pour empêcher l'air d'être aspiré pendant la rétraction et transporté dans le cycle de moule suivant, et réduisez la température du matériau.

Retrait (bulle de vide) et ses solutions

Les cavités de retrait, également appelées bulles de vide ou vides, apparaissent généralement dans les zones des pièces en plastique où de grandes quantités de matière fondue s'accumulent. Ils sont causés par une reconstitution insuffisante de la matière fondue lors du refroidissement et du retrait. Comme le montre la figure 3-10, les cavités de retrait se produisent souvent dans les zones à parois épaisses des pièces en plastique, comme à l'intersection des nervures de renforcement ou des piliers de support avec la surface de la pièce.

Figure 3-10 Cavités de retrait apparaissant sur la pièce en plastique

Les cavités de retrait dans les pièces en plastique se produisent parce que lorsque la matière fondue se solidifie, le volume rétrécit plus lentement dans les zones plus épaisses, créant ainsi une contrainte de traction. Si la dureté superficielle de la pièce est insuffisante et qu'il n'y a pas de matière fondue pour la reconstituer, des vides se formeront à l'intérieur. La cause des cavités de retrait est similaire à celle du retrait (ou de la cavitation), mais la différence est que le retrait entraîne des dépressions de surface, tandis que les cavités de retrait forment des vides internes. Les cavités de retrait se produisent généralement dans les zones à parois épaisses- et sont principalement liées à la vitesse de refroidissement du moule. Différentes vitesses de refroidissement de la matière fondue dans le moule entraînent différents degrés de retrait à différents endroits. Si la température du moule est trop basse, la surface de la matière fondue refroidit rapidement, entraînant la matière fondue la plus chaude des parois les plus épaisses vers les surfaces environnantes, conduisant à des cavités de retrait.

Les cavités de retrait dans les pièces en plastique peuvent affecter leur résistance et leurs propriétés mécaniques. Si la pièce est transparente, des cavités de retrait peuvent également affecter son aspect. La clé pour améliorer les cavités de retrait est de contrôler la température du moule.

Les causes et les solutions aux cavités de retrait sont présentées dans le tableau 3-4 :

Flash de bord (bavures, rognures) et solutions

Lorsque le plastique fondu est extrudé de la surface de séparation du moule et s'écaille du bord du produit fini, ce phénomène est appelé éclat, également connu sous le nom de bavure, ou simplement éclat, comme le montrent les figures 3 à 11.

La figure 3-11 montre le phénomène de débordement sur la pièce plastique.

Flash est un problème de qualité sérieux dans le moulage par injection. Si la bavure se détache et adhère à la surface de joint du moule et n'est pas nettoyée à temps, le verrouillage ultérieur du moule endommagera gravement la surface de joint, conduisant à une nouvelle bavure. Par conséquent, une attention particulière doit être accordée à l’apparition de bavures pendant le processus de moulage par injection.

Il existe de nombreuses causes de bavure lors du moulage par injection, telles qu'une pression d'injection excessive, une vitesse d'injection finale trop rapide, une force de serrage insuffisante, l'usure des trous des broches d'éjection ou des blocs coulissants, des surfaces de séparation inégales du moule (avec des espaces) et un plastique de viscosité trop faible (comme le nylon).

Tableau 3-5 Causes et solutions en cas de débordement :