Comment fabriquer un produit en plastique ?

Moulage par compression

Il s’agit d’une méthode permettant d’obtenir la forme souhaitée en mettant de la résine dans un moule, en la chauffant et en la comprimant. Il est utilisé pour fabriquer des produits en plastique à base de résine thermodurcissable, tels que nos bols, assiettes, couvercles, etc.

1. Principe du procédé de fabrication par moulage par compression Le moulage par compression est également appelé moulage ou pressage. Cette méthode consiste à placer de la poudre, des granulés, des miettes ou des fibres de plastique dans l’empreinte du moule à la température de moulage, puis à fermer et à comprimer le moule afin de mettre en forme et de solidifier la matière pour obtenir les produits plastiques souhaités.

2. Caractéristiques du moulage par compression a. Le plastique solide est introduit directement dans l’empreinte.

b. La pression de la presse est transférée directement au plastique à travers le moule convexe.

c. Le moule est complètement fermé au moment du moulage final.

3. Avantages du moulage par compression a. Absence de système d’alimentation, donc moindre consommation de matière.

b. L’équipement utilisé est une presse générale.

c. Les moules simples, qui peuvent presser des produits en plastique avec de grandes surfaces planes ou utiliser des moules à cavités multiples pour presser plusieurs produits à la fois.

d. Il est avantageux de mouler des matières plastiques peu fluides et des fibres comme charge.

4. Inconvénients du moulage par compression a. Cycle de production long et faible rendement.

b. Il n’est pas facile de presser des produits en plastique ayant des formes complexes et de grandes différences d’épaisseur de paroi.

c. Il n’est pas facile d’obtenir des produits en plastique répondant à des exigences élevées en matière de précision dimensionnelle.

d. Ne peut pas presser des produits en plastique dont les inserts sont fins et facilement cassables.

5. Champ d’application du moulage par compression Plastiques phénoliques, plastiques aminés, polyesters insaturés, polyimides, etc. Les plastiques phénoliques et aminés sont les plus couramment utilisés.

Moulage par injection

Il s’agit d’une méthode de moulage qui consiste à injecter et à presser du plastique fondu dans un moule à partir d’une machine d’injection.

Il convient à la fabrication de produits plastiques relativement grands (une méthode similaire, appelée moulage par injection-réaction ou RIM, sert à produire de grandes pièces plastiques en petites quantités), tels que des récipients étanches, des fûts et autres contenants. Des CD et DVD peuvent également être fabriqués sur des machines spéciales de moulage par injection.

1. Principe du moulage par injection plastique Le moulage par injection plastique, également appelé moulage par injection, est une méthode qui associe injection et mise en forme dans le moule.

À une certaine température, la matière plastique est complètement fondue par mélange à vis, injectée dans la cavité du moule sous haute pression et durcie par refroidissement pour obtenir les produits moulés.

Cette méthode convient à la production en masse de pièces de forme complexe et constitue l’une des méthodes de fabrication les plus importantes.

2. Avantages du moulage par injection a. La plastification et l’écoulement de la matière moulée ayant lieu respectivement dans le fourreau et dans l’empreinte, le moule peut rester dans un état favorisant la condensation rapide de la matière fondue ou sa réticulation et son durcissement, ce qui raccourcit le cycle de moulage.

b. La matière fondue n’est injectée dans le moule qu’après son verrouillage ; comme une matière fondue fluide use peu l’empreinte, un jeu de moules peut produire de grandes quantités de produits moulés par injection.

c. Un opérateur peut souvent gérer deux presses à injecter ou davantage, en particulier lorsque les pièces moulées peuvent être déchargées automatiquement ; il est alors possible de superviser plus de machines, de sorte que la main-d’œuvre nécessaire est relativement faible.

d. L’ensemble du procédé de moulage par injection — fermeture du moule, ajout de matière, plastification, injection, ouverture et démoulage — est effectué par l’action de la presse, ce qui facilite l’automatisation complète et la commande programmée du procédé.

e. Grâce à la pression élevée exercée pendant le moulage, il est possible de mouler des pièces en plastique de forme complexe, avec des motifs et des marquages de surface clairs et une grande précision dimensionnelle.

f. Il est possible de mouler plus d’un matériau par co-injection, de mouler efficacement des matériaux à peau dure et à cœur moussant, et de mouler des plastiques thermodurcis et renforcés par des fibres.

g. Comme le moulage peut être effectué avec des moules de précision et un système hydraulique de précision, et avec l’utilisation d’un contrôle par micro-ordinateur, il est possible d’obtenir des produits de haute précision, et la tolérance de volume peut atteindre 1μm.

h. Efficacité de production élevée : un ensemble de moules peut contenir des dizaines, voire des centaines de cavités, ce qui permet de mouler des dizaines, voire des centaines de pièces en plastique en une seule fois.

i. Les pièces moulées ne nécessitent qu’un léger détourage avant utilisation, et les rebuts produits pendant le moulage peuvent être réutilisés ; le gaspillage de matières premières est donc faible.

3. Inconvénients du moulage par injection a. Le moule est l’élément essentiel du moulage par injection, mais ses phases de conception, de fabrication et d’essai sont longues. Il faut généralement fabriquer des prototypes plastiques sur mesure afin de valider la fonction avant de réaliser le moule d’injection et d’éviter les pertes de temps et d’argent dues à d’importantes modifications ultérieures.

b. En raison de la limitation des conditions de refroidissement, il est difficile de mouler des pièces en plastique à parois épaisses présentant de grandes variations.

c. Comme la presse à injecter et le moule d’injection présentent tous deux des coûts de production élevés, l’investissement initial est important ; ce procédé ne convient donc pas à la production de pièces plastiques en petites séries.

d. La qualité des produits moulés est limitée par de nombreux facteurs, il est donc plus difficile de maîtriser les exigences techniques élevées.

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Calendriers

La résine est placée entre des rouleaux chauffés et étirée par plusieurs rouleaux jusqu’à une épaisseur prédéterminée pour former la forme souhaitée.

Il convient à la fabrication de produits plats larges tels que les films, les feuilles, etc.

1. Principe du calandrage Lors du calandrage, la matière est comprimée et cisaillée plusieurs fois par les efforts produits entre les rouleaux, ce qui accroît sa plasticité et permet, après plastification supplémentaire, de l’étirer en produits minces.

L’action d’extrusion et de cisaillement des rouleaux sur le plastique modifie la macrostructure et la forme moléculaire du matériau, et plastifie et étend le plastique avec la coopération de la température.

Les rouleaux permettent d’obtenir une couche de matériau plus fine, tandis que l’extension augmente la largeur et la longueur de la couche.

2. Avantages du calandrage a. Grande capacité de traitement, vitesse de production élevée, bonne qualité des produits et production continue. La capacité annuelle de traitement d’une calandre à quatre rouleaux de φ700×1800mm peut atteindre 5000 à 10000 tonnes.

b. L’épaisseur du produit calandré est uniforme, la tolérance de l’épaisseur peut être contrôlée dans la limite de 10%, et la surface est lisse. S’il est associé à l’égrenage ou à l’impression, il peut également être obtenu directement avec différents modèles de produits.

c. Le degré d’automatisation de la production de calandres est élevé, et le fonctionnement de la chaîne de calandrage avancée ne nécessite qu’une ou deux personnes.

3. Inconvénients du calandrage a. Équipement encombrant, investissement élevé et maintenance complexe.

b. La largeur du produit est limitée par la longueur des rouleaux de calandrage, etc.

c. Longue chaîne de production et nombreux processus. Par conséquent, elle n’est pas aussi rapide que la technologie de moulage par extrusion pour la production de feuilles continues.

d. Forte spécialisation des équipements et adaptation difficile des produits.

Moulage par soufflage creux

Il s’agit d’une sorte de tube souple extrudé par le moule qui est pris en sandwich au milieu, l’air supérieur est gonflé, puis moulé selon le moule. Il convient à la fabrication de diverses bouteilles, de flacons pulvérisateurs, etc.

1. Principe du moulage par soufflage de corps creux La matière première à l’état fondu est extrudée ou injectée pour former une ébauche tubulaire en plastique. Celle-ci entre dans un moule de forme déterminée, puis est gonflée par l’insufflation d’un volume défini d’air comprimé.

Une fois l’air insufflé dans le moule, celui-ci se dilate, ce qui permet de serrer le moule sur celui-ci et d’achever le moulage initial du produit.

Ce processus, en termes techniques, entraîne une déformation rapide du polymère à proximité de la température de transition vitreuse, et se poursuit dans cet état.

L’étape suivante est le refroidissement, qui permet de démouler les produits. Le processus de refroidissement consiste à refroidir les produits en dessous de la température de transition vitreuse ou de la température de cristallisation peu de temps après le moulage, ou à congeler les produits moulés.

2. Avantages du moulage par soufflage de corps creux a. Le moulage sous vide ne nécessite pas un jeu complet de moules, mais seulement un moule convexe ou concave unique ; la structure du moule est simple et son coût de fabrication faible.

b. La structure des pièces en plastique est claire, distincte et détaillée, et elles peuvent être formées en pièces en plastique de grande taille, à paroi fine et peu profonde, et le processus de formation des pièces en plastique peut également être observé.

3. Inconvénients du moulage par soufflage de corps creux a. L’épaisseur de paroi de la pièce plastique peut facilement devenir irrégulière. Elle est particulièrement faible dans les zones correspondant aux reliefs convexes et concaves du moule.

b. L’angle de la structure de la pièce en plastique est aigu, ce qui facilite l’apparition de plis lors du moulage des pièces en plastique.

c. Des bandes d’étirement et de refroidissement apparaissent souvent sur le côté de la pièce ;

d. La pression différentielle générée par le moulage sous vide est très faible (généralement 0,07-0,09MPa), de sorte qu’il n’est pas possible de mouler des pièces à parois épaisses et à cavités profondes.

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Moulage par extrusion

Dans cette méthode, la résine est introduite dans l’équipement de production comme un hachoir à viande, et chauffée pendant que la résine est transportée vers l’avant par une vis rotative.

La résine est alimentée par la buse, fondue et extrudée en même temps qu’elle est mise en forme. Elle convient à la fabrication de produits tels que les tuyaux.

1. Principe de l’extrusion Dans la transformation des plastiques, l’extrusion est également appelée moulage par extrusion. Pour les extrudeuses ne traitant pas le caoutchouc, la matière est expulsée à travers la filière par la pression d’une presse hydraulique intégrée.

Il s’agit d’une méthode de transformation dans laquelle le matériau est thermoplastisé par l’action entre le cylindre de l’extrudeuse et la vis, tout en étant poussé vers l’avant par la vis et en passant continuellement à travers la tête pour fabriquer divers produits ou semi-produits de section transversale.

2. Avantages de l’extrusion Par rapport aux autres méthodes de mise en forme des polymères, l’extrusion présente plusieurs avantages remarquables.

a. Production en continu Les tubes, feuilles, tiges, profilés, films, câbles et monofilaments de toutes longueurs peuvent être produits selon les besoins.

b. Rendement de production élevé Le rendement d’une seule machine d’extrusion est élevé. Par exemple, une unité d’extrusion d’un diamètre de 65 mm produisant un film PVC peut atteindre un rendement annuel de plus de 450 tonnes.

c. Large éventail d’applications Cette méthode de transformation est largement utilisée dans la transformation du caoutchouc, du plastique et des fibres, en particulier des produits en plastique. La plupart des plastiques thermoplastiques et certains plastiques thermodurcissables peuvent être transformés par cette méthode.

d. Multi-usage Une extrudeuse peut traiter de nombreux types de matériaux et de produits. En changeant les vis et les têtes en fonction des caractéristiques des matériaux et de la forme et de la taille des produits, il est possible de fabriquer différents produits.

e. Équipement simple, investissement réduit Par rapport au moulage par injection et au calandrage, l’équipement d’extrusion est simple, plus facile à fabriquer, moins coûteux et plus pratique à installer et à mettre en service. Il occupe peu d’espace et les exigences relatives au bâtiment et aux installations auxiliaires sont relativement simples.

3. Inconvénients de l’extrusion a. Le compactage obtenu par extrusion est insuffisant.

b. La combinaison de la gaine et de l’âme de l’équipement est médiocre.

Formage sous vide

Le moulage sous vide est une méthode qui consiste à chauffer une feuille ou une plaque fabriquée par calandrage ou extrusion pour la ramollir, à absorber l’air dans le moule et à la presser sur le moule sous pression atmosphérique.

Il est utilisé pour fabriquer des récipients relativement fins tels que des boîtes à lunch et des plateaux.

1. Principe du thermoformage sous vide Une feuille de résine thermoplastique, chauffée et ramollie par un dispositif approprié, est appliquée sur un modèle percé de nombreux petits orifices d’aspiration. Son pourtour est ensuite isolé de l’air ambiant, puis l’air contenu dans la cavité est rapidement évacué par les orifices de mise sous vide.

2. Avantages du thermoformage sous vide a. Faible investissement en équipement.

b. Moules faciles à réaliser (moule en plâtre, moule en cuivre, moule en aluminium)

c. Efficacité de production élevée.

d. Forte adaptabilité des spécifications du produit. Grâce à la méthode de formage sous vide, nous pouvons fabriquer divers produits extra-larges, extra-petits, extra-épais et extra-minces.

e. Large gamme de produits pour les besoins quotidiens, les jouets, la papeterie, les médicaments, le matériel informatique, l’électronique, l’alimentation, etc.

3. Inconvénients du thermoformage sous vide a. Le thermoformage sous vide ne permet de produire que des pièces de type demi-coque à structure simple.

b. L’épaisseur de la paroi des produits doit être plus uniforme et il n’est pas possible de fabriquer des produits en plastique ayant des épaisseurs de paroi différentes.

c. La profondeur des produits moulés par aspiration sous vide est limitée dans une certaine mesure ; en général, le rapport entre la profondeur et le diamètre du conteneur n’est pas supérieur.

d. La précision de moulage des pièces est médiocre et l’erreur relative est généralement supérieure à 1%.

e. Il est non seulement difficile d’obtenir l’uniformité de la forme ou de la taille de différentes pièces par moulage par aspiration sous vide, mais aussi de garantir l’uniformité de l’épaisseur de la paroi de chaque partie d’une même pièce.

f. Certains détails du moule ne sont pas entièrement reflétés dans le produit au cours du processus de moulage par aspiration.

block-heading”>Moulage par rotation

Le moulage par rotation, également connu sous le nom de moulage par rotation, moulage rotatif, moulage rotatif, etc., est une méthode de moulage creux des thermoplastiques.

Cette méthode consiste à ajouter d’abord la matière plastique dans le moule, puis à faire tourner le moule en continu le long des deux axes verticaux et à le chauffer. Sous l’effet de la gravité et de la chaleur, la matière plastique à l’intérieur du moule s’enrobe progressivement et uniformément, fond et adhère à toute la surface de la cavité du moule, formant la forme souhaitée, puis refroidit et façonne le produit.

1. Principe du rotomoulage La résine est introduite dans le moule, qui est ensuite fermé et chauffé. Simultanément, il pivote et roule dans les trois dimensions grâce à deux axes perpendiculaires qui tournent en continu.

La résine est répartie uniformément dans la cavité intérieure du moule sous l’effet de sa propre gravité et fond progressivement jusqu’à ce que la résine soit complètement fondue et adhère uniformément à la paroi intérieure de la cavité du moule, puis le chauffage est arrêté et transféré au processus de refroidissement, et le produit est refroidi, solidifié et démoulé pour obtenir le produit creux sans soudure désiré.

du rotomoulage a. Le coût d’un moule de rotomoulage est faible. Pour des produits de même taille, il représente environ 1/3 à 1/4 du coût d’un moule de soufflage ou de moulage par injection, ce qui convient à la fabrication de grandes pièces plastiques.

b. Convient à la production de produits plastiques multi-espèces et en petits lots.

L’équipement de moulage par rotation a une bonne mobilité, une machine de moulage par rotation peut installer un grand moule, mais aussi un certain nombre de petits jeux d’échecs.

Il permet non seulement de mouler des pièces de différentes tailles, mais aussi de mouler simultanément des produits de tailles et de formes différentes. Tant que les matières premières utilisées dans les produits rotomoulés sont les mêmes et que l’épaisseur des produits est égale, ils peuvent être rotomoulés en même temps, et les moules ne sont pas soumis à des forces externes, de sorte que les moules sont simples, peu coûteux et faciles à fabriquer.

c. Le moule est aussi relativement moins cher, car il n’a pas de noyaux internes à fabriquer.

d. Le rotomoulage permet de changer très facilement la couleur des produits, chaque fois que le matériau est ajouté directement dans le moule, ce qui fait que tout le matériau se retrouve dans les produits, et après que les produits ont été démoulés, le matériau requis pour le moulage suivant est ajouté.

Par conséquent, lorsque nous devons changer la couleur du produit, nous ne gaspillons aucune goutte de matière première et nous n’avons pas besoin de passer du temps à nettoyer la machine et le moule.

e. Adapté au moulage de toutes sortes de pièces creuses complexes, le processus de rotomoulage ne nécessite que la force du cadre pour supporter le matériau, le poids du moule et le cadre lui-même, et pour empêcher la fuite du matériau de fermer la force du moule.

Ainsi, même pour le rotomoulage de pièces plastiques grandes ou très grandes, il n’est pas nécessaire d’employer des équipements et des moules très encombrants. L’usinage et la fabrication des moules sont très simples, avec un cycle de fabrication court et un coût relativement faible.

f. Le processus de rotomoulage permet d’économiser les matières premières L’épaisseur de la paroi des produits rotomoulés est relativement uniforme et légèrement plus épaisse au niveau du chanfrein, ce qui permet de tirer pleinement parti de l’efficacité du matériau, et donc d’économiser les matières premières.

g. La forme des produits rotomoulés peut être très complexe et l’épaisseur peut être supérieure à 5 mm.

3. Inconvénients du rotomoulage a. Le coût des matières premières est relativement élevé. La plupart des matières plastiques se présentant sous forme de granulés, elles doivent être broyées en poudre avant de pouvoir être utilisées en rotomoulage.

Le processus de broyage augmente considérablement le coût des matières premières, et la qualité du broyage est l’un des facteurs les plus importants du processus de rotomoulage.

b. Les matières premières adaptées au rotomoulage sont limitées. Bien qu’après des années de développement, les types de matières premières plastiques adaptées au rotomoulage sont encore limités, et le polyéthylène représente plus de 90% des matériaux utilisés dans le rotomoulage.

c. Faible efficacité de production et forte consommation d’énergie. Parce que chaque produit doit être moulé et que la poudre de résine doit être chauffée jusqu’à la température de fusion de la résine, puis refroidie à température ambiante, le cycle de production complet est long et prend généralement plusieurs minutes.

d. Haute intensité de main-d’œuvre de production. Dans le processus de rotomoulage, le chargement et le démoulage nécessitent généralement une opération manuelle, de sorte que l’intensité de la main-d’œuvre est élevée. Cela est particulièrement vrai pour les produits complexes.

e. Les produits solides, les pièces solides sont difficiles à former. Le rotomoulage ne peut généralement produire que des produits creux ou en forme de coquille, et ce n’est qu’à travers la mousse que l’ensemble du produit peut être rendu solide. Le rotomoulage est également difficile pour mouler des languettes solides et des structures de renforcement utilisées pour augmenter la résistance du produit.

f. Mauvaise précision dimensionnelle. La taille des produits rotomoulés, outre l’impact de la variété des matières premières, dépend également de la vitesse de refroidissement, des agents de démoulage et d’autres facteurs, de sorte qu’il est plus difficile de contrôler la précision des dimensions.

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