Le moulage par injection de précision est une technique de fabrication essentielle pour produire des pièces de haute qualité avec des tolérances serrées, couramment utilisées dans des industries telles que l'automobile, l'électronique et les appareils médicaux.

Le moulage par injection de précision produit des pièces d'une grande précision et d'une grande répétabilité, ce qui le rend idéal pour les conceptions complexes. Cette méthode garantit un gaspillage minimal de matériaux et des temps de cycle rapides, ce qui améliore l'efficacité de la production et l'uniformité des produits.

Pour bien comprendre les avantages du moulage par injection de précision, il est important d'étudier l'impact de la conception et du choix des matériaux sur la qualité de la production et la rentabilité.

Quelle est la définition du moulage par injection de précision ?

Le moulage par injection de précision permet de produire des pièces complexes avec des tolérances serrées. Il est essentiel dans les industries où les détails et la cohérence sont primordiaux, telles que l'automobile, l'aérospatiale et le secteur médical.

Le moulage par injection de précision utilise des moules et des procédés spécialisés pour créer des pièces aux tolérances serrées et très détaillées. Il est essentiel pour les industries exigeant de la précision, telles que l'automobile et la fabrication d'appareils médicaux, afin de garantir l'uniformité et la qualité des pièces.

Le moulage par injection de précision, au sens strict, désigne une méthode de production de moulage par injection dans laquelle la précision dimensionnelle des produits en plastique fabriqués par l'équipement de moulage par injection peut atteindre moins de 0,01 mm, généralement entre 0,01 et 0,001 mm.

Quelles sont les caractéristiques du processus de moulage par injection de précision ?

Le moulage par injection de précision garantit des tolérances serrées, des conceptions complexes et des finitions de surface supérieures. Il est largement utilisé pour les pièces de haute qualité dans des secteurs tels que l'automobile, l'électronique et les appareils médicaux.

Le moulage par injection de précision est connu pour produire des pièces de haute précision avec des dimensions constantes. Le processus implique une température et une pression soigneusement contrôlées, ce qui permet de réduire les défauts et d'améliorer la résistance des pièces et la qualité de la surface.

Pression d'injection élevée

Les expériences ont montré que pour différents types, formes et tailles de plastiques, la pression requise pour le moulage par injection de précision devrait être comprise entre 180 et 250 MPa (la pression d'injection utilisée pour le moulage par injection ordinaire est généralement comprise entre 40 et 200 MPa), et dans certains cas particuliers, des exigences plus élevées sont requises. La pression la plus élevée a atteint environ 450MPa.

Vitesse d'injection rapide

La taille duvitesse d'injection¹ n'affecte pas seulement la productivité du produit, mais peut également réduire la tolérance dimensionnelle du produit.

Pour rendre les pièces moulées par injection plus précises, en particulier pour le moulage de produits de forme complexe, l'injection à vitesse variable a été développée ces dernières années. Cela signifie que la vitesse d'injection peut varier et que cette variation dépend de la forme de la pièce et des performances du plastique.

Le contrôle de la température doit être précis

La température a un effet important sur la qualité du produit lorsque vous le moulez. C'est l'un des trois éléments essentiels à prendre en compte lors du moulage par injection.

Lors d'un moulage par injection de précision, si la température n'est pas contrôlée avec précision, la fluidité du plastique fondu, les performances de moulage et le rétrécissement du produit ne seront pas stables.

Il est donc impossible de garantir la précision du produit. De ce point de vue, lorsque vous utilisez le moulage par injection de précision, qu'il s'agisse du cylindre et de la buse, ou de l'unité de production, vous ne pouvez pas garantir la précision du produit. moule d'injection²vous devez contrôler rigoureusement leur plage de température.

Par exemple, pour le moulage par injection de précision, vous utilisez un régulateur PID pour la température au niveau du cylindre et de la buse, et vous contrôlez la plage de fluctuation de la température à l'intérieur de 1 degré Celsius.Pour les machines de moulage par injection ordinaires, la température à cet endroit peut atteindre 20°C à 300°C.

Lors de la production de moulage par injection de précision, pour s'assurer que le produit est précis, il faut non seulement contrôler rigoureusement la température du cylindre, de la buse et du moule, mais aussi prêter attention à l'influence de la température ambiante sur la précision du produit après le démoulage.

Quels sont les principes de sélection des matériaux pour le moulage par injection de précision ?

Sélection des matériaux³ pour le moulage par injection de précision est essentielle pour garantir la qualité, la durabilité et la rentabilité des produits. Il s'agit de prendre en compte des facteurs tels que les propriétés des matériaux, le coût et les exigences de traitement.

Les principes clés de la sélection des matériaux comprennent l'évaluation de la solidité, de la résistance à la chaleur et de la compatibilité chimique avec le processus de moulage. Des matériaux tels que les thermoplastiques et les thermodurcissables sont couramment utilisés, chacun offrant des avantages spécifiques pour les pièces de précision.

Ils sont solides, stables, ne se déforment pas et peuvent être utilisés n'importe où. Quatre matériaux sont couramment utilisés :

POM additionné de fibres de carbone (CF) ou de fibres de verre (GF) ; ce matériau est solide, ne se fatigue pas, peut être utilisé à l'extérieur, ne conduit pas l'électricité, ne s'enflamme pas et se démoule facilement lorsque vous y mettez des produits glissants.

Le PA et le PA66 renforcé de fibres de verre présentent les caractéristiques suivantes : forte résistance aux chocs et à l'usure, bonne performance d'écoulement, et peuvent être moulés en produits avec une épaisseur de paroi de 0,4 mm. Le PA66 renforcé de fibres de verre résiste à la chaleur (point de fusion 250℃), mais son inconvénient est qu'il est hygroscopique et doit généralement être humidifié après le moulage.

Le polyester renforcé de PBT a un temps de moulage court. La comparaison des temps de moulage est la suivante :

PBT≤POM≈PA66≤PA6.

Caractéristiques du PC et du GFPC : bonne résistance à l'usure, rigidité améliorée après renforcement, bonne stabilité dimensionnelle, résistance aux intempéries, retardateur de flamme et bonne aptitude au moulage.

Quels sont les principaux facteurs d'influence du moulage par injection de précision ?

Le moulage par injection de précision est influencé par divers facteurs tels que les propriétés des matériaux, la conception des moules, les conditions de traitement et les capacités des machines, qui ont tous une incidence sur la précision des pièces et l'efficacité de la production.

Les facteurs clés du moulage par injection de précision comprennent le choix des matériaux, la conception du moule, la pression d'injection, le contrôle de la température et la durée du cycle. Ces variables garantissent la précision des dimensions et des produits finaux de haute qualité, en particulier dans les secteurs de l'automobile, de l'électronique et des appareils médicaux.

Pour fabriquer des produits en plastique de précision, il faut cinq choses : le bon matériau, un bon moule, un bon processus de moulage par injection de plastique, du personnel compétent et une bonne machine. Les pièces en plastique de précision doivent avoir la bonne taille, la bonne forme et la bonne surface.

Il s'agit de la précision dimensionnelle, de la précision de forme et de position et de la précision de surface. Elles sont mesurées par la tolérance dimensionnelle, la tolérance de forme et de position et la rugosité de surface. La précision dimensionnelle est l'élément le plus important pour les pièces en plastique. Les principaux facteurs qui font que les pièces n'ont pas la bonne taille sont les suivants.

Les caractéristiques de rétraction des matériaux de moulage, en utilisant des plastiques à haute stabilité dimensionnelle

Rétrécissement du plastique ⁴ est l'une des propriétés inhérentes aux matières plastiques. Il est très important pour la stabilité dimensionnelle et la précision des pièces en plastique. Le retrait plastique comprend la réflexion globale du retrait thermique, de la reprise élastique, de la déformation plastique, du post-retrait et du retrait dû au vieillissement des matières plastiques.

Il s'agit de la variation du retrait linéaire et du retrait volumétrique provoquée par des facteurs environnementaux au cours du processus de moulage et de l'utilisation, et qui est généralement exprimée par des valeurs caractéristiques de retrait.

Précision de la conception et du traitement des moules

• Matériaux pour moules de précision :Les matériaux utilisés pour la fabrication des cavités et des coulisses doivent subir un traitement thermique rigoureux. Il faut choisir des aciers alliés à haute résistance mécanique ou à haute dureté (les pièces moulées doivent atteindre environ HRC52), avec une bonne résistance à l'usure et une forte résistance à la corrosion.

• Usinabilité et rigidité :Lors de la conception de la structure du moule, ne faites pas trop de cavités. La plaque de fond, la plaque de support et la paroi de la cavité doivent être plus épaisses pour que les pièces ne se déforment pas lorsqu'elles sont chaudes et écrasées.

• Propriété de démoulage du produit :Le moule doit essayer d'adopter moins de cavités, un chemin de roulement petit et court, et une finition plus élevée que les moules ordinaires, ce qui est propice au démoulage.

• La précision des pièces en plastique :Elle dépend principalement de la précision de la taille de la cavité du moule, de la précision de la position de la cavité et de la précision de la surface de séparation. Les critères de jugement sont les suivants : la conception de la pièce en plastique est-elle facile à traiter, les performances de remplissage de la porte du moule sont-elles bonnes, le système de refroidissement du moule est-il capable de refroidir uniformément le moule, etc. La tolérance dimensionnelle des moules d'injection de précision générale doit être inférieure à 1/3 de la tolérance dimensionnelle du produit.

La température, l'humidité et l'amplitude du fluage dimensionnel de l'environnement d'utilisation du produit

Le produit doit pouvoir conserver sa forme lorsqu'il est poussé ou lorsque la température change.

Équipement de moulage par injection - Remplacer les machines de moulage par injection de précision par des machines de moulage par injection de précision

Les machines de moulage de précision sont des machines d'injection dotées d'un système de contrôle en boucle fermée. Normalement, la pression d'injection⁵ et la vitesse d'injection des machines de moulage par injection sont contrôlées en boucle fermée.

Le contrôle en boucle fermée, également appelé contrôle par rétroaction, signifie que le signal de sortie du système de contrôle est détecté par l'élément de détection dans le système de contrôle, puis que le signal de détection est transmis au contrôleur.

Le contrôleur calcule le signal de détection pour obtenir un signal de sortie cohérent avec le signal de sortie requis par le système, de sorte que le signal de sortie soit plus proche de la valeur attendue et que l'écart de sortie du système soit minimisé.

En termes simples, le contrôle en boucle fermée est un contrôle d'ajustement automatique qui vous rapproche de ce que vous voulez. Les machines de moulage par injection de précision sont devenues beaucoup plus efficaces pour fabriquer la même chose encore et encore parce qu'elles utilisent le contrôle en boucle fermée pour l'injection.

Pour obtenir un contrôle en boucle fermée de la machine de moulage par injection, les machines de moulage par injection hydrauliques doivent utiliser des servovalves pour obtenir un contrôle en boucle fermée de la pression et du débit du système hydraulique.

Outre les servovalves, les moules à injection de haute précision utilisent également des cartes de servocommande. Les cartes de servocommande fonctionnent avec des systèmes de contrôle informatique pour améliorer encore la précision répétitive de la pression et du débit de sortie du système hydraulique, et réaliser un moulage par injection ultra-précis.

Les machines de moulage par injection entièrement électriques sont bien meilleures que les machines de moulage par injection hydrauliques lorsqu'il s'agit d'obtenir un contrôle complet de l'injection en boucle fermée.

Le contrôleur de mouvement informatique de la machine de moulage par injection entièrement électrique commande et entraîne le servomoteur, puis effectue des opérations logiques sur le signal de retour du capteur par l'intermédiaire du contrôleur logique afin de réaliser un contrôle en boucle fermée de l'action de moulage par injection, y compris l'injection, la plastification, l'ouverture et la fermeture du moule, et l'action d'éjection.

Le contrôle de la position peut atteindre 0,01 mm, la précision dimensionnelle de la pièce à usiner est plus élevée, et la stabilité et la précision répétitive de la machine sont beaucoup plus élevées.

Utilisation de la technologie du moulage de précision

Le moulage de précision est un processus qui s'effectue principalement sur des machines de moulage par injection de précision. Il utilise principalement le moulage par injection en plusieurs étapes et contrôle avec précision la température du moule.

Moulage par injection en plusieurs étapes⁶ signifie que lorsque la vis pousse la matière fondue dans le moule pendant le processus d'injection, elle contrôle les paramètres du processus tels que les différentes vitesses d'injection et les différentes pressions d'injection à différentes positions.

Le programme de contrôle de l'injection multi-étapes peut régler la pression d'injection multi-étapes, la vitesse d'injection, la pression de maintien et la méthode de fusion en fonction de la structure du canal, de la forme de la porte et de la structure de la pièce moulée par injection. Cela permet d'améliorer la plastification, la qualité du produit, le taux de défauts et la durée de vie du moule/de la machine.

Le moulage par injection en plusieurs étapes sera défini en fonction de la structure du produit, de l'emplacement du défaut et de la taille de la vis de la machine de moulage par injection. Pour des raisons d'espace, ce sujet sera traité dans un autre article et ne sera pas abordé en détail ici.

Quels sont les problèmes de rétraction liés au moulage par injection de précision ?

Le rétrécissement au cours du moulage par injection de précision peut affecter la qualité et la précision dimensionnelle des pièces moulées. Il est essentiel de s'attaquer à ce problème pour obtenir des résultats optimaux.

Le rétrécissement dans le moulage par injection se produit lorsque le matériau se refroidit et se contracte. Il en résulte des imprécisions dimensionnelles et des défauts de surface. Des facteurs tels que le choix des matériaux, la conception du moule et les taux de refroidissement ont un impact sur les niveaux de retrait et la cohérence des pièces.

Le retrait est dû à quatre facteurs : le retrait thermique, le retrait dû au changement de phase, le retrait dû à l'orientation et le retrait dû à la compression.

Rétrécissement thermique

Le retrait thermique est une propriété naturelle des matériaux de moulage et des moules. Lorsque la température du moule est élevée, la température du produit l'est également et le taux de rétrécissement réel augmente. Par conséquent, la température du moule pour l'injection de précision ne doit pas être trop élevée.

Rétrécissement par changement de phase

Le retrait par changement de phase se produit lorsque les polymères se cristallisent et réduisent leur volume pendant le processus d'orientation des résines cristallines. C'est ce qu'on appelle le retrait par changement de phase. Plus le moule est chaud, plus la résine est cristalline et plus elle se rétracte.

Mais plus la résine est cristalline, plus le produit est dense, moins il se dilate et moins il rétrécit. Le retrait réel est donc une combinaison des deux.

Orientation Rétrécissement

Lorsque les molécules sont étirées dans le sens de l'écoulement, elles ont tendance à s'enrouler et à se rétracter lorsqu'elles refroidissent, ce qui entraîne un retrait dans le sens de l'orientation. Le degré d'orientation moléculaire est lié à la pression d'injection, à la vitesse d'injection, à la température de la résine et à la température du moule. Mais le facteur principal est la vitesse d'injection.

Rétrécissement par compression et réinitialisation élastique

Les matières plastiques peuvent être comprimées et étirées. Cela signifie que le volume du plastique change considérablement lorsque vous le comprimez. À température ambiante, si vous comprimez le plastique, il deviendra plus petit, plus dense, il ne se dilatera pas autant et il se rétractera beaucoup moins.

Le plastique peut également s'étirer, ce qui réduit le retrait. Le retrait du produit plastique est affecté par les conditions de moulage et les conditions de l'opération.

Comprendre les causes du retrait et comment le contrôler est essentiel pour améliorer votre processus de moulage. Plongez dans les stratégies qui permettent de minimiser le retrait et d'améliorer la précision.

Quels sont les avantages du moulage par injection de précision ?

Le moulage par injection de précision offre une précision et une cohérence exceptionnelles, ce qui le rend idéal pour la production de pièces complexes et de haute qualité dans des secteurs tels que l'automobile, le médical et l'électronique.

Le moulage par injection de précision permet d'obtenir des tolérances serrées, de réduire les déchets et d'améliorer les performances des pièces. Il est largement utilisé pour produire des composants complexes répondant à des normes de haute qualité. Les avantages comprennent une précision supérieure, une réduction des déchets de matériaux et une efficacité accrue.

Haute précision et cohérence

La technologie du moulage par injection de précision est capable de produire des produits en plastique aux formes complexes et aux dimensions précises, des pièces métalliques de haute précision garantissant une grande cohérence et une grande stabilité. Que vous fabriquiez de petites pièces ou de grands composants, vous pouvez compter sur la qualité et la précision de vos produits.

Efficacité et vitesse de production élevées

Par rapport aux méthodes de production traditionnelles, la technologie du moulage par injection de précision offre une efficacité et une vitesse de production plus élevées. L'utilisation d'équipements automatisés et de lignes d'assemblage permet d'améliorer considérablement l'efficacité de la production, de raccourcir les cycles de production et de réduire les coûts de production.

Économiser les matières premières et les ressources

La technologie du moulage par injection de précision peut vous aider à tirer le meilleur parti de vos matières premières, à réduire les déchets et à économiser les ressources. En contrôlant le processus de moulage par injection et en concevant parfaitement votre moule, vous pouvez réduire les déchets, économiser de l'argent et répondre aux exigences du développement durable.

Applicable à une variété de matériaux et de domaines

Vous pouvez utiliser la technologie du moulage par injection de précision pour traiter diverses matières plastiques. Elle convient à de nombreux domaines, tels que l'électronique, l'automobile, les appareils médicaux, l'ameublement, etc. Que vous souhaitiez fabriquer un petit lot de produits personnalisés ou une production de masse à grande échelle, il peut répondre à vos besoins.

Production automatisée et contrôle de la qualité

La technologie du moulage par injection de précision permet une production et un contrôle de la qualité entièrement automatisés, réduisant ainsi les opérations manuelles et les erreurs humaines. L'utilisation de capteurs et de systèmes de contrôle pour surveiller le processus de moulage par injection en temps réel permet d'ajuster rapidement les paramètres afin de garantir la qualité et l'uniformité du produit.

Protection de l'environnement et développement durable

La technologie du moulage par injection de précision utilise des thermoplastiques comme matières premières, qui sont recyclables et réutilisables. Le recyclage des matières premières et la conservation des ressources permettent de réduire l'impact sur l'environnement, ce qui répond aux exigences de la protection de l'environnement et du développement durable.

Conclusion

D'une manière générale, la technologie du moulage par injection de précision présente les avantages d'être très précise, très efficace, d'économiser les ressources et d'être utilisée dans de nombreux domaines, ce qui en fait le meilleur choix pour l'industrie manufacturière.

À mesure que la science et la technologie progressent et que la technologie s'améliore, la technologie du moulage par injection de précision sera de plus en plus utilisée dans divers domaines, ce qui favorisera le développement et l'innovation de l'industrie manufacturière.