La large application de la CAO, de la FAO et de l’IAO a ouvert la voie à notre technologie de contrôle des dimensions géométriques pour les moules et les produits moulés.
Comme la demande du marché varie fortement selon les moules d’injection et les produits moulés, ceux-ci se déclinent en de nombreux types et imposent des exigences très diverses en matière de forme, de dimensions, de matériau et de structure, ce qui engendre de nombreux problèmes et difficultés au cours de leur fabrication.
La manière de contrôler efficacement la géométrie des moules et des produits est également très intuitive. Il existe différentes techniques et méthodes de contrôle pour les différents types de moules et de produits.
Aujourd’hui, je vais présenter mon expérience du contrôle dimensionnel lors de la mise en forme de produits moulés par injection. Parler de ces produits implique nécessairement de parler du moule d’injection ; de manière générale, j’aborderai les aspects suivants.
Le contrôle de la conception du moule
1. Tout d’abord, il faut comprendre pleinement les exigences techniques de l’utilisateur concernant notamment la structure du moule, la matière, la dureté et la précision, y compris vérifier si le taux de retrait de la matière plastique moulée est correct, si les dimensions 3D du produit sont complètes et si l’analyse du traitement est pertinente.
2. Prendre pleinement en compte l’aspect des produits moulés par injection, notamment le retrait, les marques d’écoulement, la dépouille du moule, les lignes de soudure et les fissures.
3. Simplifiez autant que possible la méthode d’usinage du moule sans nuire à la fonction ni à la réalisation de la forme des produits moulés par injection.
4. Il convient de déterminer si le choix du plan de joint est approprié et de le sélectionner avec soin en tenant compte de l’usinage du moule, de l’aspect après moulage et de l’ébavurage des pièces moulées par injection.
5. Vérifier si la méthode de poussée et de soulèvement est appropriée, qu’elle utilise une tige d’éjection, une plaque de dévêtissage, un manchon d’éjection ou un autre moyen, et si la position de la tige d’éjection et de la plaque de dévêtissage est adaptée.
6. Vérifier que le mécanisme d’extraction latérale du noyau est adapté, souple et fiable, et qu’il ne présente aucun blocage.
7. Déterminer la méthode de régulation thermique la mieux adaptée aux produits en plastique, la configuration du circuit utilisée pour l’huile de thermorégulation, l’eau de thermorégulation et le fluide de refroidissement, et vérifier que la taille, le nombre et la position des perçages de refroidissement sont appropriés.
8. La forme de la carotte, la taille du canal d’alimentation et de l’entrée, ainsi que l’adéquation de l’emplacement et de la taille de la carotte.
9. L’effet de la déformation due au traitement thermique des différents modules et noyaux de moule, ainsi que la pertinence du choix des pièces standard.
10. Vérifier que le volume d’injection, la pression d’injection et la force de fermeture de la presse à injecter sont suffisants, et que le rayon R de la buse, l’ouverture de la douille de carotte, etc., sont correctement adaptés.
À partir de ces aspects de l’analyse globale de la préparation, le stade initial des pièces du produit doit être strictement contrôlé.
La maîtrise du procédé de fabrication
Même si la phase de conception prévoit une réflexion et des dispositions complètes et approfondies, de nombreux problèmes et difficultés apparaîtront en production réelle. Nous devons nous efforcer de respecter l’intention initiale de la conception pendant la production et de trouver, pour la transformation réelle, des moyens techniques plus efficaces, économiques et raisonnables.
1. Choisissez l’adaptation économique de la machine-outil pour les programmes d’usinage 2D et 3D.
2. Il convient également d’envisager des montages d’outillage adaptés aux préparatifs auxiliaires de production et d’utiliser rationnellement les outils afin d’éviter la déformation des pièces, les fluctuations de retrait et les variations de précision du moule, d’améliorer la précision de fabrication et de réduire les erreurs, ainsi que d’autres exigences et solutions du procédé.
3. Sont indiquées ici les causes des erreurs dimensionnelles des pièces moulées et leur répartition selon le British Plastics Council (BPF).
A : erreur de fabrication du moule, environ 1/3 ; B : erreur due à l’usure du moule, 1/6 ; C : erreur due au retrait irrégulier des pièces, environ 1/3 ; D : erreur d’écart entre taux de retrait prévu et réel, environ 1/6
Erreur totale = A + B + C + D. On voit donc que la tolérance de fabrication du moule doit être inférieure à 1/3 de la tolérance de taille de la pièce de forme, sinon il est difficile pour le moule de garantir la taille géométrique de la pièce de forme.
Le contrôle de production habituel
La fluctuation de la géométrie après le formage des pièces en plastique est un problème courant et un phénomène fréquent :
1. Température du matériau, contrôle de la température du moule
Les différents grades de plastiques exigent des températures différentes ; une mauvaise fluidité du plastique et l’emploi de plus de deux types de matériaux mélangés pour l’injection produisent des situations différentes. L’écoulement du plastique doit être maintenu dans sa plage optimale, ce qui est généralement facile à réaliser.
Cependant, le contrôle de la température du moule est un peu plus compliqué, la géométrie, la taille et le ratio d’épaisseur de paroi uniforme des différents systèmes de refroidissement ont certaines exigences, et la température du moule contrôle dans une large mesure le temps de refroidissement.
Par conséquent, essayez de maintenir le moule à une température basse admissible afin de raccourcir le cycle de moulage par injection et d’améliorer l’efficacité de la production.
Lorsque la température du moule varie, le taux de retrait varie également. Une température de moule stable garantit aussi une précision dimensionnelle stable, ce qui évite la déformation des pièces moulées par injection, le mauvais brillant, les marques de refroidissement et d’autres défauts, tout en maintenant les propriétés physiques du plastique dans les meilleures conditions. Un processus de mise au point reste bien sûr nécessaire, notamment pour les pièces complexes moulées dans des moules multi-empreintes.
2. Réglage et contrôle de la pression et de l’échappement
La combinaison appropriée de pression d’injection et de force de fermeture doit être déterminée lors de la mise au point du moule. L’air présent dans la cavité et le noyau par les jeux, ainsi que les gaz générés par le plastique fondu, doivent être évacués par les évents hors du moule d’injection. Une mauvaise évacuation entraîne un remplissage insuffisant, puis des lignes de soudure ou des brûlures ; ces trois défauts de moulage apparaissent parfois par intermittence sur une même pièce.
Lorsqu’une paroi épaisse entoure la partie à paroi mince de la pièce de formage, la température du moule est trop basse, il y aura un sous-remplissage, et la température du moule est trop élevée, il y aura des brûlures, généralement dans la zone de brûlure et en même temps il y aura des marques de fusion, la fente d’échappement est souvent ignorée, généralement dans un petit état.
Par conséquent, en général, tant qu’aucune bavure n’est produite, la profondeur de l’épaulement d’échappement doit être aussi grande que possible et une fente d’aération plus large doit être ouverte à l’arrière de l’épaulement afin que le gaz puisse être rapidement évacué du moule après avoir traversé l’épaulement.
S’il est nécessaire d’ouvrir une fente d’aération sur la barre supérieure, la raison est la même : d’une part, il ne faut pas que le bord volant apparaisse et, d’autre part, le gaz qui s’échappe rapidement peut avoir un effet bénéfique sur la ligne.
3. Taille de moulage par injection du contrôle supplémentaire du plastique
Certaines pièces en plastique, en raison de leur forme et de leur taille différentes, subiront, après le démoulage, des variations de température et de perte de pression qui entraîneront des déformations, des gauchissements, etc.
Certains montages auxiliaires peuvent être réglés dès la sortie du moule des pièces en plastique moulées par injection afin d’appliquer rapidement des mesures correctives ; les pièces refroidissent et se déforment alors naturellement, ce qui améliore l’efficacité de la correction et du réglage.
Une gestion rigoureuse de l’ensemble du processus de moulage par injection permet de maîtriser très efficacement les dimensions des pièces moulées.
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