Introduction

Le moulage par injection est un procédé de fabrication très répandu qui consiste à injecter une matière plastique chaude dans un moule, où elle refroidit et se solidifie pour former la pièce ou le composant souhaité. Son efficacité, sa rentabilité et sa capacité à produire des pièces complexes en grandes quantités font du moulage par injection un procédé très répandu. moulage par injection Cependant, certains facteurs tels que la conception du moule, les paramètres de traitement et la sélection des matériaux peuvent entraîner des défauts dans le produit final. Il est essentiel de prévenir ces défauts de moulage par injection pour préserver la qualité, la fonctionnalité et l'esthétique du produit. Dans cet article, nous aborderons les problèmes courants liés au moulage par injection, ainsi que les stratégies permettant de les éviter.  

Défauts courants dans le moulage par injection et leurs causes

Marques d'évier

Les marques d'enfoncement sont des dépressions ou des fossettes à la surface d'une pièce moulée, qui se produisent lorsque la surface extérieure du plastique se refroidit et se solidifie avant que le matériau intérieur n'ait eu le temps de refroidir complètement. Le matériau interne peut alors se contracter en refroidissant, ce qui entraîne l'enfoncement de la surface extérieure de la pièce moulée vers l'intérieur et la création d'un défaut visible.

Les principales causes des marques d'évier sont les suivantes :

• Épaisseur de paroi non uniforme : Si une pièce comporte des zones dont l'épaisseur de paroi varie, les sections les plus épaisses mettront plus de temps à refroidir et à se solidifier, ce qui se traduira par des marques d'enfoncement.
• Temps de refroidissement insuffisant : Lorsqu'une pièce est éjectée du moule avant d'avoir eu le temps de refroidir et de se solidifier, la chaleur résiduelle peut entraîner une contraction du plastique, ce qui provoque des marques d'enfoncement.
• Système de refroidissement inadéquat : Un système de refroidissement mal conçu peut entraîner un refroidissement inégal, de sorte que certaines zones de la pièce refroidissent plus lentement et forment des marques d'enfoncement.
• Mauvaise sélection des matériaux : Certaines matières plastiques sont plus sujettes au rétrécissement que d'autres, ce qui augmente la probabilité d'apparition de marques d'enfoncement.

Pour éviter les marques d'enfoncement, les fabricants doivent optimiser la conception des moules afin de garantir une épaisseur de paroi uniforme, prévoir un temps de refroidissement suffisant, utiliser un système de refroidissement efficace et sélectionner des matériaux présentant un faible taux de rétrécissement.

Déformation

Le gauchissement est la déformation de la forme d'une pièce moulée, qui se produit lorsque différentes zones de la pièce refroidissent et se solidifient à des vitesses différentes. Lorsque le matériau refroidit, il se rétracte et, si ce retrait est inégal, la pièce peut se tordre, se plier ou se déformer d'une manière ou d'une autre.

Les principales causes de déformation sont les suivantes

• Épaisseur de paroi non uniforme : Les pièces dont l'épaisseur de paroi varie se refroidissent à des vitesses différentes, ce qui entraîne un rétrécissement inégal et un gauchissement.
• Système de refroidissement inadéquat : Un système de refroidissement mal conçu peut entraîner un refroidissement inégal de la pièce, provoquant une contraction plus importante de certaines zones que d'autres et entraînant un gauchissement.
• Paramètres de traitement incorrects : Des réglages inappropriés de la vitesse d'injection, de la pression et de la température peuvent entraîner un écoulement et un refroidissement irréguliers du matériau, ce qui se traduit par des déformations.
• Sélection des matériaux : Certains matériaux sont plus susceptibles de se déformer que d'autres en raison de leurs propriétés intrinsèques, telles qu'un taux de rétrécissement élevé ou une mauvaise stabilité thermique.

Pour éviter les déformations, les fabricants doivent optimiser la conception des moules afin de garantir une épaisseur de paroi uniforme, utiliser un système de refroidissement efficace, ajuster les paramètres de traitement en fonction des besoins et sélectionner des matériaux présentant de faibles taux de rétraction et une stabilité thermique adéquate.

Coups de feu

Les tirs courts sont incomplets pièces moulées par injectionLorsque le plastique en fusion ne remplit pas entièrement la cavité du moule, on obtient une pièce partiellement formée qui ne répond pas aux spécifications souhaitées. Il en résulte une pièce partiellement formée qui ne répond pas aux spécifications souhaitées, ce qui la rend inutilisable.

Les principales causes des tirs courts sont les suivantes :

• Pression d'injection insuffisante : Si la pression d'injection est trop faible, le plastique en fusion risque de ne pas avoir assez de force pour remplir toute la cavité du moule, ce qui entraînera une injection courte.
• Mauvaise conception du moule : Un moule avec des canaux complexes ou étroits peut entraver l'écoulement du plastique fondu, l'empêchant de remplir toute la cavité et provoquant des tirs courts.
• Flux de matériel inadéquat : Si la viscosité du plastique fondu est trop élevée, il risque de ne pas s'écouler facilement dans le moule, ce qui entraînera un remplissage incomplet et des tirs courts.
• Refroidissement prématuré : Si le plastique fondu se refroidit trop rapidement avant d'avoir eu le temps de remplir toute la cavité du moule, il peut se solidifier prématurément, ce qui se traduit par un tir court.

Pour éviter les coups courts, les fabricants doivent s'assurer que la pression d'injection est correctement réglée, optimiser la conception du moule pour faciliter l'écoulement du matériau, utiliser des matériaux ayant une viscosité appropriée et maintenir un contrôle de la température adéquat pour éviter un refroidissement prématuré.

Flash

La bavure est un excès de matière plastique qui s'échappe de la cavité du moule pendant le processus d'injection et se fixe sur la pièce finie. Elle se présente généralement sous la forme de fines couches ou de protubérances indésirables à la surface de la pièce, ce qui nuit à son aspect et, dans certains cas, à sa fonctionnalité.

Les principales causes de l'éclair sont les suivantes :

• Pression d'injection excessive : Lorsque la pression d'injection est trop élevée, le plastique fondu peut être expulsé de la cavité du moule et créer une bavure.
• Force de serrage incorrecte : Si la force de serrage est insuffisante, le moule peut ne pas se fermer assez hermétiquement, ce qui permet au plastique fondu de s'échapper et de former une bavure.
• Outil de moulage usé ou endommagé : Avec le temps, les moules peuvent s'user ou être endommagés, ce qui entraîne des lacunes ou des désalignements qui permettent au plastique de s'échapper et de créer une bavure.
• Mauvaise conception du moule : Si la conception du moule ne prévoit pas de systèmes d'aération ou d'écoulement appropriés, le plastique fondu peut être expulsé de la cavité et former une bavure.

Pour éviter les bavures, les fabricants doivent s'assurer que la pression d'injection est correctement réglée, utiliser une force de serrage adéquate, inspecter et entretenir régulièrement l'outillage du moule, et optimiser la conception du moule pour inclure des systèmes d'aération et de coulée adéquats.

Marques de brûlure

Les marques de brûlure sont des décolorations sombres, brunes ou noires à la surface d'une pièce moulée par injection, causées par la dégradation de la matière plastique. Elles peuvent avoir un impact négatif sur l'apparence et, dans certains cas, sur la fonctionnalité de la pièce.

Les principales causes de brûlures sont les suivantes

• Air emprisonné : Lorsque l'air est piégé dans la cavité du moule, il peut s'enflammer en raison de la température élevée du plastique en fusion, ce qui provoque des brûlures à la surface de la pièce.
• Vitesse d'injection excessive : Si la vitesse d'injection est trop élevée, le plastique fondu peut surchauffer lorsqu'il s'écoule dans le moule, ce qui entraîne la formation de marques de brûlure.
• Ventilation insuffisante : Une mauvaise ventilation peut entraîner l'emprisonnement de poches d'air dans la cavité du moule, ce qui provoque des marques de brûlure lorsque l'air emprisonné s'enflamme.
• Dégradation de la matière plastique : Si le matériau est surchauffé, mal mélangé ou contaminé par des impuretés, il peut se dégrader et créer des marques de brûlure sur la surface de la pièce.

Pour éviter les marques de brûlure, les fabricants doivent optimiser la vitesse d'injection, veiller à une bonne ventilation dans la conception du moule, éviter de surchauffer la matière plastique et maintenir un contrôle de qualité strict sur la sélection des matériaux et le processus de préparation.

Les vides

Les vides sont des espaces vides ou des poches d'air à l'intérieur d'une pièce moulée par injection, généralement causés par de l'air emprisonné ou un remplissage insuffisant de la cavité du moule. Les vides peuvent compromettre l'intégrité structurelle d'une pièce, la rendant plus faible et plus susceptible de se briser.

Les causes principales des vides sont les suivantes :

• Air emprisonné : L'air peut être piégé à l'intérieur de la cavité du moule pendant le processus d'injection, ce qui entraîne des vides lorsque le plastique fondu se refroidit et se solidifie autour de l'air piégé.
• Épaisseur de paroi non uniforme : Les pièces dont l'épaisseur des parois varie peuvent entraîner un refroidissement et une solidification inégale de la matière plastique, ce qui crée des vides dans les sections les plus épaisses.
• Pression de garniture insuffisante : Si la pression de tassement est insuffisante, le plastique fondu peut ne pas se compacter complètement dans la cavité du moule, ce qui laisse des espaces vides et entraîne la formation de vides.
• Rétrécissement du matériau : Certaines matières plastiques sont plus sujettes au rétrécissement que d'autres, ce qui peut entraîner la formation de vides lorsque le matériau se refroidit et se contracte.

Pour éviter les vides, les fabricants doivent optimiser la conception des moules afin de garantir une épaisseur de paroi uniforme, prévoir une ventilation appropriée pour libérer l'air emprisonné, utiliser une pression de remplissage adéquate et sélectionner des matériaux présentant un faible taux de rétrécissement.

Marques de flux

Les marques d'écoulement, également appelées lignes d'écoulement ou lignes de soudure, sont des lignes ou des motifs visibles à la surface d'une pièce moulée par injection. Elles se produisent lorsque deux ou plusieurs fronts de plastique fondu se rencontrent et se solidifient dans le moule, laissant des marques visibles sur la surface de la pièce. Les marques d'écoulement peuvent affecter l'aspect de la pièce et, dans certains cas, compromettre ses propriétés mécaniques.

Les principales causes des marques d'écoulement sont les suivantes

• Vitesse d'injection insuffisante : Une vitesse d'injection lente peut entraîner un refroidissement prématuré du plastique fondu, ce qui se traduit par des marques d'écoulement lorsque les fronts refroidis se rencontrent.
• Épaisseur de paroi non uniforme : Les pièces dont l'épaisseur des parois varie peuvent entraîner un écoulement inégal du plastique fondu, ce qui provoque des marques d'écoulement lorsque les différents fronts d'écoulement se rencontrent.
• Mauvais emplacement de la porte : Si l'opercule est mal positionné, le plastique en fusion risque de ne pas s'écouler facilement dans le moule, ce qui entraînera des marques d'écoulement.
• Viscosité du matériau : Certains matériaux ont une viscosité plus élevée, ce qui complique l'écoulement régulier du plastique fondu et provoque des marques d'écoulement.

Pour éviter les marques d'écoulement, les fabricants doivent optimiser la vitesse d'injection, veiller à ce que l'épaisseur des parois soit uniforme lors de la conception du moule, choisir avec soin l'emplacement des orifices et choisir des matériaux dont la viscosité est adaptée à la géométrie de la pièce.

Stratégies de prévention des défauts de moulage par injection

Optimiser la conception des moules

La conception des moules joue un rôle essentiel dans la réussite du processus de moulage par injection, car elle a un impact direct sur la qualité et la fonctionnalité de la pièce finale. En optimisant conception de moules d'injection, Les fabricants de moules à injection peuvent éviter de nombreux défauts courants de moulage par injection. Les principaux aspects à prendre en compte lors de l'optimisation de la conception des moules sont les suivants :

• Épaisseur de paroi uniforme : La conception de pièces dont l'épaisseur de paroi est constante permet d'assurer un refroidissement et un flux de matière homogènes, réduisant ainsi le risque de défauts tels que le gauchissement, les marques d'enfoncement et les vides.
• Emplacement et type de porte appropriés : Le choix de l'emplacement et du type d'obturateur appropriés peut améliorer le flux de matériau et minimiser la formation de marques d'écoulement ou de lignes de soudure.
• Ventilation adéquate : L'intégration d'une ventilation adéquate dans la conception du moule permet à l'air emprisonné de s'échapper pendant le processus d'injection, évitant ainsi les marques de brûlure et les vides.
• Système de refroidissement efficace : La conception d'un système de refroidissement efficace permet de maintenir une distribution uniforme de la température dans l'ensemble du moule, réduisant ainsi le risque de défauts causés par un refroidissement inégal, tels que le gauchissement et les marques d'enfoncement.

En se concentrant sur ces aspects critiques de la conception des moules, les fabricants peuvent réduire de manière significative l'occurrence des défauts courants du moulage par injection et améliorer la qualité globale de leurs produits.

Assurer une épaisseur de paroi uniforme

Le maintien d'une épaisseur de paroi uniforme dans les pièces moulées par injection est essentiel pour minimiser les défauts et améliorer la qualité des pièces. Une épaisseur de paroi inégale peut entraîner toute une série de problèmes, notamment des déformations, des marques d'enfoncement, des vides et des marques d'écoulement. Pour garantir une épaisseur de paroi uniforme dans vos pièces moulées par injection, envisagez les stratégies suivantes :

• Optimiser la conception des pièces : Lors de la conception de la pièce, veillez à ce que l'épaisseur de la paroi soit cohérente sur l'ensemble de la géométrie. Évitez les transitions brusques entre les sections épaisses et minces, et utilisez des transitions douces et progressives lorsqu'il est nécessaire de faire varier l'épaisseur de la paroi.
• Utiliser un logiciel de simulation : Utiliser des logiciels de simulation de moulage par injection, tels que Moldflow ou SolidWorks Plastics, pour analyser et identifier les problèmes potentiels liés à l'épaisseur des parois et à d'autres aspects de la conception des pièces.
• Modifier la conception du moule : Si le logiciel de simulation identifie des zones où l'épaisseur des parois est inégale, il faut adapter la conception du moule en conséquence afin d'assurer un flux de matière et un refroidissement plus uniformes.
• Contrôler le flux de matériel : Surveillez le flux de matière pendant le processus de moulage par injection et procédez aux ajustements nécessaires des paramètres de traitement (vitesse d'injection, pression, etc.) pour maintenir une épaisseur de paroi uniforme.

En garantissant une épaisseur de paroi uniforme dans vos pièces moulées par injection, vous pouvez réduire considérablement le risque de défauts courants de moulage par injection et améliorer la qualité globale de vos produits.

Gérer correctement la vitesse, la pression et la température d'injection

La gestion de la vitesse d'injection, de la pression et de la température est essentielle pour produire des pièces moulées par injection de haute qualité et éviter les défauts. Des paramètres de traitement inappropriés peuvent entraîner des problèmes tels que des coups courts, des déformations, des marques de brûlure et des marques d'écoulement. Pour gérer correctement ces paramètres, il convient d'envisager les stratégies suivantes :

• Comprendre les propriétés des matériaux : Les différents matériaux ont des exigences de mise en œuvre qui leur sont propres. Étudiez la fiche technique du matériau et les directives pour comprendre la vitesse d'injection, la pression et la température recommandées pour un traitement optimal.
• Optimiser la vitesse d'injection : Régler la vitesse d'injection pour assurer un écoulement régulier et sans à-coups du matériau. Une vitesse d'injection trop lente peut entraîner un refroidissement prématuré et des marques d'écoulement, tandis qu'une vitesse trop rapide peut provoquer des marques de brûlure et une dégradation du matériau.
• Régler la pression d'injection appropriée : Réglez la pression d'injection en fonction du matériau et de la géométrie de la pièce, en veillant à ce qu'elle soit suffisante pour remplir la cavité du moule sans provoquer de flashs ou de coups brefs.
• Contrôler la température du matériau : Maintenir la température recommandée pour le matériau afin d'éviter des problèmes tels que la dégradation, une viscosité excessive ou un refroidissement prématuré. Surveiller et ajuster les températures du cylindre et de la buse en fonction des besoins.
• Contrôler la température du moule : Veillez à ce que la température du moule se situe dans la plage recommandée pour le matériau, car elle affecte le flux du matériau, le refroidissement et la qualité des pièces. Utilisez des unités de contrôle de la température (TCU) pour maintenir des températures de moule constantes.

En gérant correctement la vitesse d'injection, la pression et la température, les fabricants peuvent optimiser le processus de moulage par injection, minimiser les défauts et produire des pièces de haute qualité.

Entretenir et inspecter les équipements et les moules

L'entretien et l'inspection réguliers du matériel de moulage par injection et des moules sont essentiels pour prévenir les défauts et assurer une production régulière de produits de qualité. des pièces de haute qualité. Un entretien adéquat permet d'identifier les problèmes potentiels avant qu'ils n'entraînent des défauts ou le rejet des pièces. Pour entretenir et inspecter les équipements et les moules, envisagez les stratégies suivantes :

• Établir un calendrier de maintenance préventive : Mettez en place un programme de maintenance préventive régulière pour vos machines de moulage par injection, vos moules et vos équipements auxiliaires. Ce programme comprend des tâches telles que le nettoyage, la lubrification et l'étalonnage afin de maintenir l'équipement dans un état de fonctionnement optimal.
• Inspecter l'outillage du moule : Examiner régulièrement l'outillage du moule pour détecter les signes d'usure, de dommages ou de désalignement. Remplacer ou réparer les composants usés ou endommagés afin d'éviter les défauts causés par de mauvaises conditions de moulage, tels que le flash ou les tirs courts.
• Vérifier les évents et les glissières de ventilation : Veillez à ce que les évents et les glissières des moules soient propres et exempts d'obstructions. Des évents obstrués peuvent entraîner un emprisonnement de l'air et provoquer des marques de brûlure ou des vides, tandis que des glissières obstruées peuvent entraver l'écoulement du matériau et provoquer des tirs courts ou des marques d'écoulement.
• Contrôler la force de serrage : Inspectez la force de fermeture pour vous assurer qu'elle est suffisante pour maintenir le moule hermétiquement fermé pendant le processus d'injection. Une force de fermeture insuffisante peut entraîner des défauts de bavure ou de plan de joint.
• Évaluer les unités de contrôle de la température (TCU) : Vérifiez régulièrement les performances des unités de transfert de technologie afin de maintenir des températures de moule constantes, car les fluctuations peuvent entraîner des défauts tels que des déformations, des marques d'enfoncement ou un refroidissement prématuré.

En assurant avec diligence la maintenance et l'inspection des équipements et des moules, les fabricants peuvent traiter de manière proactive les problèmes potentiels, minimiser les défauts de moulage par injection et garantir la production de pièces de haute qualité.

Choisir les matériaux appropriés

Le choix du bon matériau pour votre pièce moulée par injection est crucial pour éviter les défauts et garantir une performance optimale de la pièce. La sélection des matériaux peut avoir un impact sur les paramètres de traitement, la conception du moule et la qualité de la pièce. Pour sélectionner les matériaux appropriés, il convient de tenir compte des lignes directrices suivantes :

• Comprendre les exigences des pièces : Évaluer les exigences de la pièce, telles que les propriétés mécaniques, la résistance chimique et la résistance à la température, afin de déterminer le matériau le mieux adapté à votre application.
• Examiner les fiches techniques des matériaux : Étudiez les fiches techniques fournies par le fournisseur du matériau afin de comprendre les propriétés du matériau, les recommandations de traitement et les problèmes potentiels. Ces fiches techniques peuvent vous aider à sélectionner le matériau le mieux adapté à votre pièce.
• Tenir compte du retrait du matériau : Certains matériaux présentent des taux de retrait plus élevés, ce qui peut entraîner des défauts tels que des vides, des déformations ou des marques d'enfoncement. Choisissez des matériaux à faible taux de rétrécissement lorsque vous concevez des pièces aux tolérances serrées ou aux géométries complexes.
• Évaluer la viscosité du matériau : Les matériaux à forte viscosité peuvent être difficiles à mettre en œuvre, ce qui peut entraîner des défauts tels que des marques d'écoulement ou des coups courts. Sélectionnez des matériaux dont la viscosité est adaptée à la géométrie de la pièce et aux exigences de mise en œuvre.
• Effectuer des essais de matériaux : Procéder à des essais avec le matériau sélectionné afin d'identifier tout problème ou défaut potentiel de traitement. Ajuster les paramètres de traitement, la conception du moule ou la sélection du matériau si nécessaire en fonction des résultats des essais.

En sélectionnant soigneusement les matériaux appropriés pour vos pièces moulées par injection, vous pouvez minimiser les défauts, optimiser les conditions de traitement et garantir la production de produits de haute qualité.

Conclusion

En conclusion, le moulage par injection est un processus de fabrication complexe qui exige une attention méticuleuse aux détails et aux paramètres pour produire des pièces de haute qualité. En comprenant les défauts courants du moulage par injection et leurs causes, les fabricants peuvent prendre des mesures proactives de prévention. Parmi les stratégies clés, citons l'optimisation de la conception des moules, la garantie d'une épaisseur de paroi uniforme, la gestion de la vitesse d'injection, de la pression et des paramètres de température, l'entretien des équipements et des moules, ainsi que la sélection de matériaux appropriés.

La mise en œuvre de ces meilleures pratiques peut améliorer considérablement la qualité des pièces moulées par injection, réduire les taux de rejet et économiser du temps et des ressources. Les fabricants doivent donner la priorité à ces stratégies pour conserver leur avantage concurrentiel dans l'industrie et fournir constamment des produits de haute qualité à leurs clients. Si une pièce comporte des zones dont l'épaisseur de paroi varie, les sections les plus épaisses mettront plus de temps à refroidir et à se solidifier, ce qui se traduira par des marques d'enfoncement.