Causes et solutions des marques de soudure sur les pièces moulées par injection

Les marques de soudure sont un facteur important affectant la qualité des pièces en plastique. La recherche a révélé que : dans les mêmes conditions de processus, la résistance de la zone de ligne de soudure n'est que de 10-92% du matériau d'origine, ce qui affecte sérieusement l'utilisation normale de moule d'injectionproduits édités.

Éviter ces défauts et d'autres défauts de moulage par injection consiste à utiliser le bon fabricant de moules et à avoir un fabricant de pièces qui dispose de la bonne assurance qualité pour détecter ces défauts et les résoudre.

Par exemple, dans l'industrie automobile, les pièces plastiques non qualifiées entraînent directement une baisse de la qualité de la voiture et mettent même en danger la sécurité de la vie humaine. 

Il est donc très important d'étudier le processus de formation des lignes de soudure et les facteurs d'influence et de trouver des moyens d'éliminer les lignes de soudure. 

Le mécanisme de formation des lignes de soudure

Produits en plastique dans le processus de moulage par injection, trouvés dans la fonte plastique remplissant la cavité, comme deux ou plusieurs brins de fonte dans la première partie de la rencontre ont été refroidis de sorte qu'ils ne peuvent pas être complètement intégrés, il y aura à l'intersection de la rainure, la formation de marques de fonte.

Les "lignes de soudure" des produits en plastique désignent la zone tridimensionnelle où la structure morphologique et les propriétés mécaniques des deux brins de matériau fondu entrent en contact, ce qui est complètement différent des autres parties.

Les lignes de soudure les plus courantes dans les pièces moulées par injection sont de deux types :

L'une est les marques de joint de fonte formées à la rencontre des fronts de fonte entrant dans la cavité à partir de différentes portes, appelées marques de joint de fonte froide, lorsque deux ou plusieurs portes sont utilisées pour réduire l'écoulement de la fonte et le temps de remplissage du moule en raison des caractéristiques structurelles ou de la grande taille des pièces moulées par injection.

D'autre part, lorsque la cavité est équipée de noyaux et d'inserts, la matière fondue à basse température se divise en deux brins lors du franchissement de cet obstacle, et les deux brins de matière fondue se réunissent après avoir franchi l'obstacle pour former les marques de soudure, appelées marques de soudure à chaud.

Causes des marques de soudure sur les produits en plastique

1. La matière plastique fondue qui traverse la porte à grande vitesse pénètre directement dans la cavité, puis touche la surface de la cavité et durcit, avant d'être poussée par la matière plastique fondue suivante, laissant ainsi des marques de serpentin.

2. Lorsque la conception du moule d'injection adopte un schéma d'alimentation multi-portes, les fronts d'écoulement de la fonte plastique convergent les uns avec les autres ; dans la zone des trous et des obstacles, les fronts d'écoulement de la fonte seront également divisés en deux ; une épaisseur de paroi uniforme inégale conduira également à des marques de soudure.

3. Lorsqu'une porte latérale est utilisée et qu'il n'y a pas de zone de stagnation du matériau ou que la zone de stagnation du matériau est insuffisante après le passage du plastique à travers la porte, celui-ci produira facilement des marques de pulvérisation.

Solutions pour les marques de soudure sur les produits en plastique

1. Réduire le nombre de portes.

2. Régler la position de la porte.

3. Ajoutez des puits de débordement de matériau à proximité de la pièce de fusion, déplacez la ligne de soudure vers les puits de débordement, puis retirez-la.

4. Augmenter l'échappement dans la zone de la ligne de soudure pour évacuer rapidement l'air et les substances volatiles dans cette pièce. Augmenter la température du matériau et la température du moule pour améliorer la fluidité du plastique et augmenter la température du matériau lors de la fusion.

5. Modifier l'emplacement et le nombre de portes pour déplacer l'emplacement de la ligne de soudure vers un autre endroit.

6. Augmenter la vitesse d'injection. 

7. Augmenter la pression d'injection et augmenter la taille du système de coulée.

8. Réduire l'utilisation d'agents de démoulage.

9. Réduire la distance entre la porte et la zone de soudure.

10. Régler la position du portillon de manière à ce que le plastique en fusion frappe la tige ou la paroi après avoir traversé le portillon.

11. Remplacer la forme de la porte par une porte à chevauchement ou une porte à oreilles avec une zone de stagnation suffisante dans la zone de la porte.

12. Ralentir la vitesse d'injection initiale de la matière plastique fondue.

13. Augmenter l'épaisseur de la porte/la surface de la section transversale de manière à ce que le front d'écoulement du matériau se forme immédiatement.

14. Augmenter la température du moule pour éviter un durcissement rapide du matériau.

Facteurs d'influence des marques de fusion et mesures visant à améliorer leur élimination 

Les marques de fusion ayant une influence importante sur la qualité des pièces en plastique, le mécanisme de leur formation et l'évaluation de leurs performances ont fait l'objet de nombreuses recherches et diverses solutions ont été proposées. 

a. Influence de la température 

L'augmentation de la température peut accélérer le processus de relaxation du polymère et réduire le temps d'enchevêtrement des chaînes moléculaires, ce qui favorise la fusion, la diffusion et l'enchevêtrement des molécules à l'avant du matériau, améliorant ainsi la résistance de la zone de cicatrisation du joint de soudure.

Il est prouvé que l'augmentation de la température de fusion est bénéfique pour réduire la profondeur de l'entaille en V sur la surface des pièces en plastique, et la profondeur de l'entaille en V diminue de 7μm à 3μm lorsque la température de fusion est augmentée de 220℃ à 250℃. 

L'effet de la température sur la capacité de traction des marques de fonte des produits moulés par injection en PA66 contenant 33% de renfort en fibres de verre a été étudié et il a été constaté que : la résistance à la traction des spécimens avec et sans marques de fonte augmentait avec l'augmentation de la température de la fonte.

L'effet du changement de température sur la résistance à la traction des marques de soudure n'est pas linéaire, et la résistance à la traction des marques de soudure change significativement avec l'augmentation de la température lorsque la température est relativement basse (comme 70℃) ; 

Cependant, ce changement est relativement plat lorsque la température augmente jusqu'à un certain degré.

Des conclusions similaires ont été obtenues pour des expériences avec du PA66 (renforcé de fibres de verre 35%), en utilisant de l'ABS. 

En utilisant des simulations, il a été constaté que la température du moule et la température de la fonte de la machine de moulage par injection n'avaient pas le même effet sur la résistance des marques de soudure formées par différents matériaux.

En utilisant une combinaison d'expériences et de simulations, il a été constaté que parmi les paramètres du processus de moulage par injection, la température de fusion avait l'effet le plus important sur la résistance des marques de soudure des pièces en plastique ABS. 

b. Influence de la pression d'injection et de la pression de maintien

La pression d'injection est un facteur important dans le remplissage et le moulage de la fonte plastique. Son rôle est de surmonter la résistance de la fonte plastique lorsqu'elle s'écoule dans le cylindre, la buse, le système de coulée et la cavité, pour donner à la fonte plastique une vitesse de remplissage suffisante, et de pouvoir compacter la fonte pour assurer la qualité des produits moulés par injection.

L'augmentation de la pression d'injection permet de surmonter la résistance du canal d'écoulement et de transférer la pression au front de fusion, de sorte que la matière fondue peut être fusionnée au niveau du point de soudure avec une pression élevée et augmenter la densité au niveau du point de soudure, ce qui permet d'améliorer la résistance du point de soudure.

L'augmentation de la pression de maintien fournit non seulement plus d'énergie cinétique au mouvement de la chaîne moléculaire de la matière fondue, mais favorise également la liaison mutuelle des deux brins de matière fondue, augmentant ainsi la densité de la zone de la marque de soudure et la solidité de la marque de soudure. 

c. Influence de la vitesse et du temps d'injection

L'augmentation de la vitesse d'injection et le raccourcissement du temps d'injection réduiront le temps d'écoulement avant que les fronts de fusion ne convergent, réduiront la perte de chaleur et augmenteront la production de chaleur de cisaillement, de sorte que la viscosité de la matière fondue diminuera et la fluidité augmentera, ce qui améliorera la résistance des marques de soudure.

La résistance des marques de soudure est très sensible au temps d'injection et sera améliorée lorsque le temps d'injection sera réduit.

Cependant, la vitesse d'injection est trop élevée et il est facile de produire des turbulences (rupture de la matière fondue), ce qui affecte sérieusement les performances des pièces en plastique. 

En général, la ligne de soudure moulage par injection doit se faire à basse pression et à faible vitesse, puis la vitesse de moulage par injection de plastique doit être ajustée en fonction de la forme de la pièce moulée.

Dans la pratique, pour raccourcir le cycle de production et éviter les turbulences, une vitesse d'injection moyenne à élevée est plus souvent utilisée. 

La vitesse d'injection affecte le comportement de l'écoulement de la matière fondue dans la cavité, ainsi que la pression et la température de la matière fondue dans la cavité et la performance du produit.

La vitesse d'injection est élevée, la matière fondue traverse le système de moulage et le débit de la cavité est également élevé, plus la matière est cisaillée, plus la chaleur de friction est élevée, la température augmente, la viscosité diminue, le processus de la matière est également prolongé, la pression de la cavité est également augmentée, la solidité des marques de soudure du produit est également augmentée. 

En outre, lorsque l'épaisseur uniforme des parois des pièces est trop différente, l'écoulement du fluide à travers les parois de l'appareil est perturbé. moule d'injection cavité lorsque la résistance est différente, la résistance au niveau de l'épaisseur de la paroi est faible, le débit est rapide, et la résistance au niveau de la paroi mince est importante, le débit est lent.

En raison de cette différence de débit, la matière fondue provenant de différentes épaisseurs de paroi, avec différents débits de convergence, et finalement à la convergence de la formation des marques de soudure.