Influence du procédé de moulage par injection sur la qualité des produits injectés

Dans le processus de moulage qui consiste à transformer des particules de plastique en produits en plastique, le plastique est souvent soumis à des températures et des pressions élevées et s’écoule sous un taux de cisaillement important.

Les différentes conditions et méthodes de moulage ont des effets différents sur la qualité des produits. Le moulage par injection repose sur quatre éléments : la matière plastique, la presse à injecter, le moule d’injection et le procédé de moulage par injection plastique.

Si les matières premières plastiques sont correctement sélectionnées et que les paramètres techniques du procédé de la presse à injecter ainsi que la structure du moule sont conformes aux exigences des conditions de moulage par injection, la qualité des produits transformés est donc directement liée au procédé de moulage par injection.

La qualité du produit comprend la qualité interne du matériau et la qualité de l’apparence, la qualité interne du matériau est principalement la résistance mécanique, et la taille de la contrainte interne affecte directement la résistance mécanique du produit, la principale raison de la contrainte interne est la cristallinité du produit et l’orientation des molécules dans le moulage du plastique, etc.

La qualité d’aspect des produits est la qualité de la surface des produits, mais le gauchissement et la déformation causés par la contrainte interne affecteront également les problèmes de qualité d’aspect.

La qualité d’aspect des produits englobe notamment les manques de matière, retassures, lignes de soudure, bavures, bulles, stries argentées, points noirs, déformations, fissures, délaminages et décolorations. Tous ces défauts sont liés à la température, à la pression, au temps d’écoulement et à la position lors du moulage par injection.

Température de moulage

Température du fût, température de plastification, température de la buse, température du moule, température de séchage du plastique, etc.

Température du fourreau : il s’agit de la température de fusion du plastique. Si elle est réglée trop haut, la viscosité du plastique après fusion sera faible et, à pression et débit d’injection identiques, la vitesse d’injection sera élevée ; les produits moulés risqueront alors de présenter des bavures, des stries argentées, une décoloration et une fragilité.

Si la température du tonneau est trop basse, le plastique sera mal plastifié, la viscosité sera élevée, la vitesse d’injection sera lente sous la même pression d’injection et le même débit, et les produits moulés seront facilement déficients, avec des marques de fusion évidentes, une taille instable et des grumeaux froids dans les produits.

Température de la buse : un réglage trop élevé provoque un écoulement de la buse et entraîne la présence de fils de matière froide dans les produits. Une température trop basse obstrue le système d’alimentation du moule. Il faut alors augmenter la pression d’injection, mais les produits moulés instantanément contiennent des amas de matière froide.

Température du moule : lorsque la température du moule est élevée, la pression et le débit d’injection peuvent être réglés plus bas. Cependant, à pression et débit identiques, les produits ont tendance à former des bavures, à se voiler et à se déformer ; ils adhèrent aussi plus facilement au moule et sont difficiles à éjecter. Lorsque la température du moule est basse, à pression et débit d’injection identiques, le remplissage peut être incomplet et des bulles ou des lignes de soudure peuvent apparaître.

Température de séchage du plastique : chaque plastique exige une température de séchage différente. Pour l’ABS, elle est généralement réglée entre 80 et 90 ℃ ; sinon, l’eau et le solvant résiduel s’évaporent difficilement, le produit risque de présenter des stries argentées et des bulles, et sa résistance diminue également.

Pression du processus de moulage

Contre-pression de pré-moulage : densité de stockage par contre-pression élevée, plus de stockage dans le même volume de stockage. Faible contre-pression : la densité de stockage est faible et moins de matériau est stocké.

Après avoir réglé la position de stockage, puis effectué un réglage plus important de la contre-pression, vous devez faire attention à réinitialiser la position de stockage, sinon il est facile de faire voler les produits vers le bord ou de les rendre insuffisants.

Pression d’injection : les différentes familles de plastiques ont des viscosités à l’état fondu différentes, et celle des plastiques amorphes varie fortement avec la température de plastification.

La pression d’injection est réglée en fonction de la viscosité de la matière fondue et du rapport de transformation du plastique. Si elle est trop faible, le produit sera insuffisamment rempli et présentera des enfoncements, des marques de fusion et une instabilité dimensionnelle. Si elle est trop élevée, le produit présentera des bavures, une décoloration et des difficultés d’éjection du moule.

Force de fermeture : elle se détermine en fonction de la surface projetée de l’empreinte et du niveau de pression d’injection.

Une pression de serrage insuffisante facilite le vol du produit et augmente son poids. Si la force de serrage est trop importante, il sera difficile d’ouvrir le moule. La pression de serrage générale est fixée à un maximum de 120par/cm2.

Maintien en pression : une fois l’injection terminée, la vis continue d’exercer une pression appelée pression de maintien, car le produit dans l’empreinte n’est pas encore solidifié. Cette pression permet de continuer à remplir l’empreinte afin d’assurer un remplissage complet du produit.

Si la pression est trop élevée, le moule et le noyau résisteront et les produits seront facilement recouverts de blanc et déformés ; en outre, la porte de la glissière du moule sera facilement dilatée par le plastique et la porte se brisera dans la glissière. Si la pression est trop faible, le produit présente des bosses et sa taille est instable.

Le principe de réglage de la pression du moule et du neutron est basé sur la taille de la cavité du moule et la taille de la zone de projection du noyau inséré, ainsi que sur la complexité de la géométrie du produit moulé. D’une manière générale, la pression des cylindres du moule et du neutron doit être réglée à un niveau permettant de pousser le produit.

Débit

Vitesse de la vis : outre le réglage du débit de prédosage, elle dépend principalement de la contre-pression de prédosage.

Si le débit du pré-moulage est réglé sur une valeur élevée, la contre-pression du pré-moulage est élevée, avec la rotation de la vis, la force de cisaillement du plastique dans le tonneau, la structure moléculaire du plastique est facile à couper, et le produit présente des taches et des bandes noires, ce qui affecte l’apparence de la qualité et de la solidité du produit, et la température de chauffage du tonneau n’est pas facile à contrôler.

Le débit du pré-moulage est réglé trop bas et le temps de stockage du pré-moulage est prolongé, ce qui affecte le cycle de moulage.

Vitesse d’injection : elle doit être réglée de manière rationnelle, faute de quoi la qualité du produit sera affectée. Si elle est trop élevée, les produits présenteront des bulles, des brûlures et une décoloration. Si elle est trop faible, le produit sera insuffisamment formé et présentera notamment des lignes de soudure.

Débit du support du moule et débit de déplacement des noyaux : ces paramètres ne doivent pas être réglés trop haut. Sinon, l’éjection et le retrait des noyaux deviennent trop rapides et instables, ce qui risque de provoquer des marques blanches d’éjection sur le produit.

Réglage de l’heure

Temps de séchage : il s’agit de la durée de séchage des matières plastiques. Chaque famille de plastiques possède une température et une durée de séchage optimales. Pour l’ABS, elles sont de 80～90℃ et 2 heures. En général, après 24 heures, l’ABS absorbe 0,2～0,4 % d’eau, tandis que la teneur en eau admissible pour le moulage par injection est de 0,1～0,2 %.

Injection et temps de maintien : les méthodes de contrôle des machines d’injection informatisées sont équipées d’une injection en plusieurs étapes qui peut être graduée pour réguler la pression et la vitesse et ajuster la quantité de plastique injecté.

Ainsi, la vitesse du plastique injecté dans la cavité du moule est constante, ce qui améliore l’aspect des produits moulés et la qualité du matériau intérieur.

Par conséquent, le procédé de moulage par injection utilise généralement un contrôle par position et non par temps ; la pression est contrôlée par le temps. Par exemple, si le temps de maintien est long, la densité et le poids du produit sont élevés, les contraintes internes sont importantes, le démoulage est difficile, le blanchiment au niveau des éjecteurs est fréquent et le temps de cycle de moulage est prolongé. Si le temps de maintien est trop court, les produits présentent facilement des retassures et leurs dimensions sont instables.

Temps de refroidissement : il assure la stabilité de la mise en forme du produit en laissant au plastique injecté dans l’empreinte suffisamment de temps pour refroidir et se solidifier. Sinon, les produits risquent de se voiler et de se déformer à l’ouverture du moule, ou de présenter des marques blanches d’éjection. Un refroidissement trop long allonge le cycle de moulage et n’est pas économique.

Contrôle de position

Course du moule : toute la distance parcourue entre l’ouverture du moule et sa fermeture avec verrouillage constitue la course du moule. Le meilleur réglage est celui qui permet de retirer les produits sans difficulté. Une ouverture excessive allonge le cycle de moulage.

Position du support de moule : il suffit de régler la position d’éjection de façon à pouvoir retirer facilement les produits du moule.

Position de dosage : il faut d’abord garantir la quantité de plastique injectée en une fois pour mouler le produit, puis contrôler la quantité de matière stockée dans le fourreau. Si le volume dosé pour une injection est excessif, le produit présente facilement des bavures ; s’il est insuffisant, le produit n’est pas entièrement formé.

S’il y a trop de stock dans le tonneau, le plastique reste longtemps dans le tonneau, les produits perdent facilement leur couleur et la résistance des produits moulés s’en trouve affectée. Au contraire, cela affecte la qualité de plastification du plastique, et aucun matériau ne sera ajouté au moule lors du maintien de la pression, et les produits seront sous-moulés avec des bosses.

Conclusion

La qualité des produits moulés par injection dépend notamment de la conception du produit, de la matière plastique, de la conception et de la qualité d’usinage du moule, du choix de la presse à injecter et du réglage du procédé.

Pour les moules de production normaux, le seul moyen de garantir et d’améliorer la qualité des produits est d’ajuster le processus d’injection, c’est-à-dire d’ajuster la température, la pression, le débit, la durée et la position. L’ajustement du processus doit être complet et intégré.

Si la taille du produit change beaucoup, vous pouvez commencer à considérer les matières premières plastiques, le plastique cristallin ou non cristallin, la taille du poids moléculaire du plastique, etc.

Le plastique cristallin et le plastique macromoléculaire, pour tenir compte de la cristallinité du produit et de l’orientation moléculaire, la forme du produit sur le flux de moulage change, et provoque des changements de contrainte interne et de taille du produit, ce qui entraîne des changements de rétrécissement du produit.

Pour résoudre les faibles variations dimensionnelles du produit, on peut augmenter la température de la matière, réduire celle du moule, contrôler le volume injecté, réduire la pression d’injection, augmenter la vitesse d’injection afin de remplir instantanément l’empreinte, réduire le temps de maintien, prolonger le refroidissement et, tout en assurant le remplissage, diminuer la densité du produit moulé par injection. Cela réduit les contraintes internes et les variations de retrait du produit.

En bref, l’ajustement du processus d’injection ne peut se faire à partir d’un seul point, mais du principe du processus d’injection. Un examen complet et équilibré du problème peut être ajusté à partir d’une variété d’aspects, un par un, ou de plusieurs questions à la fois.

Cependant, la méthode et le principe de réglage doivent être déterminés d’après la qualité des produits fabriqués à ce moment-là et les conditions du procédé de moulage par injection.

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