Défauts du moulage par injection et solutions

Dans cet article, nous analysons les causes des défauts courants des pièces plastiques en fonction du procédé, puis proposons des solutions adaptées aux différentes étapes du moulage par injection.

Craquage

La fissuration est un défaut fréquent des produits plastiques, principalement dû à une déformation sous contrainte. Elle peut provenir de contraintes résiduelles, de sollicitations extérieures ou de l’environnement.

A. Fissuration due aux contraintes résiduelles Les contraintes résiduelles proviennent principalement de trois situations : le surremplissage, le démoulage et la présence d’inserts métalliques.

Comme la fissuration dans le cas du débordement, la solution peut être principalement dans les aspects suivants.

(1) La perte de pression dans la vanne droite étant la plus faible, si la fissuration est principalement générée à proximité de la vanne droite, il convient d’envisager l’utilisation de vannes à points de distribution multiples, de vannes latérales et de vannes à talon.

(2) En s’assurant que la résine ne se décompose pas et ne se détériore pas, une augmentation adéquate de la température de la résine peut réduire la viscosité de la matière fondue, améliorer la fluidité et réduire la pression d’injection afin de réduire la contrainte.

(3) En général, lorsque la température du moule est basse, il est facile de produire des contraintes, et la température doit être augmentée de manière appropriée. Toutefois, lorsque la vitesse d’injection est élevée, même si la température du moule est plus basse, elle peut également réduire la production de contraintes.

(4) Des temps d’injection et de maintien trop longs génèrent également des contraintes. Il est préférable de les réduire ou d’avancer correctement le point de commutation en pression de maintien.

(5) Les résines non cristallines, telles que la résine AS, la résine ABS, la résine PMMA, etc. sont plus susceptibles de produire des contraintes résiduelles que les résines cristallines telles que le polyéthylène, le polyformaldéhyde, etc.

Lorsque le moule est démoulé et poussé, en raison de la faible pente de démoulage, du type de caoutchouc du moule et de la rugosité convexe du moule, la force de poussée est trop importante, ce qui entraîne des contraintes, et parfois même la poussée de la tige autour du phénomène de blanchiment ou de rupture. La cause peut être déterminée en observant attentivement l’emplacement de la fissure de la serrure.

B. Fissuration due à des sollicitations extérieures Ces contraintes résultent principalement d’une conception inadaptée et de concentrations de contraintes, notamment dans les angles vifs, qui exigent une attention particulière.

C. Fissuration due à l’environnement Les produits chimiques, la dégradation par l’eau après absorption d’humidité et l’emploi excessif de matières recyclées peuvent détériorer les propriétés physiques et provoquer des fissures.

Sous-déclaration

Les principales causes d’un remplissage incomplet sont les suivantes : (1) température trop basse du fourreau, de la buse ou du moule

(2) Quantité de remplissage insuffisante

(3) Trop de matière restante dans le tonneau

(4) La pression d’injection est trop faible

(5) La vitesse d’injection est trop lente

(6) La taille du patin et de la porte est trop petite, le nombre de portes n’est pas suffisant, la position de la porte de coupe n’est pas correcte.

(7) Mauvais échappement de la cavité

(8) Le temps d’injection est trop court

(9) Blocage du système d’écoulement

(10) La fluidité du plastique est trop faible

Les mesures correctives portent principalement sur les points suivants : (1) augmenter le temps d’injection pour éviter qu’un cycle trop court ne fasse refluer la résine avant la solidification du seuil, ce qui empêcherait le remplissage complet de l’empreinte.

(2) Augmenter la vitesse d’injection

(3) Augmenter la température du moule

(4) Augmenter la température de la résine

(5) Augmenter la pression d’injection

(6) Augmenter la taille de la porte. En général, la hauteur de la porte doit être égale à 1/2 à 1/3 de l’épaisseur de la paroi du produit.

(7) Régler le portillon à l’épaisseur maximale de la paroi du produit.

(8) Réglez la fente d’échappement (profondeur moyenne de 0,03 mm, largeur de 3 à 5 mm) ou la tige d’échappement. Ce réglage est plus important pour les petites pièces.

(9) Laisser une certaine distance tampon (environ SMM) entre la vis et la buse d’injection.

(10) Utiliser un matériau à faible viscosité

(11) Ajouter du lubrifiant

Moule collant

Dans le processus de production par moulage par injection, les phénomènes d’adhérence au moule sont fréquents et relativement difficiles à résoudre.

Une fois que cela se produit, le démoulage du produit nécessite non seulement beaucoup de main-d’œuvre et de ressources matérielles, mais il affecte également l’efficacité normale de la production, ce qui augmente invariablement les coûts.

En règle générale, pour résoudre le problème des moisissures collantes, il convient d’appliquer la méthode de prévention à l’avance afin d’empêcher l’apparition de ces moisissures.

Analyse des causes courantes d’adhérence au moule (1) Polissage insuffisant : si la partie mobile est mieux polie que la partie fixe, la pièce risque de rester directement collée à la partie fixe pendant les essais et la production.

(2) Conception déraisonnable de la pente de démoulage : en théorie, la pente de démoulage du moule avant est plus importante que celle du moule arrière, mais la pente de démoulage peut également rendre le moule avant collant si elle est inversée.

(3) Lorsque le moule est ouvert, il y a un vide et le produit est directement aspiré dans le moule avant ou arrière, et ne peut pas être libéré normalement, ce qui est plus courant pour les produits en coquille et en boîte.

(4) La température du moule est trop basse lorsque le moule commence à fonctionner, et la force de serrage du produit sur le moule est trop importante.

À partir de ces causes, les principales mesures préventives contre l’adhérence au moule sont les suivantes :

(1) Repolir le film intérieur du moule pour éviter que le moule ne colle à cause du problème de polissage.

(2) Pour les produits dont le moule est plus collant dans le contre-moule, augmenter la pente du démoulage, mais cela dépend du traitement du produit.

(3) S’il y a un vide dans le moule avant lorsque le moule est ouvert, le moule avant doit être épuisé pour éliminer l’effet du vide.

(4) Si la structure du produit exige la température du moule, il convient d’augmenter la température du moule au début de l’essai afin de réduire l’impact d’une température trop basse au début sur le meilleur effort de l’emballage du produit.

Fosse de rétrécissement

Les principales causes des retassures sont les suivantes : (1) quantité de matière injectée insuffisante

(2）La température du matériau est trop élevée

(3）La différence entre l’épaisseur de la paroi du produit et l’épaisseur de la paroi est trop importante.

(4）Injection et temps de maintien de la pression trop courts

(5）Injection d’une pression trop faible

(6）Injection trop rapide

(7）Position inappropriée du point d’injection

Les principales mesures correctives sont les suivantes : Les retassures ont des causes proches de celles d’un remplissage incomplet. On peut en principe les supprimer par surremplissage, mais cela risque de créer des contraintes. La conception doit donc privilégier une épaisseur de paroi uniforme et réduire autant que possible l’épaisseur des nervures, bossages et autres zones massives.

Bord de débordement

(1) La température du fût, de la buse et du moule est trop élevée.

(2) Pression d’injection trop élevée, force de serrage trop faible

(3) L’ajustement du moule n’est pas serré, il y a des débris ou le modèle a été déformé.

(4) Mauvaise évacuation de la cavité

(5) L’écoulement du plastique est trop bon

(6) La quantité de matière ajoutée est trop importante

En ce qui concerne le traitement du trop-plein, l’accent doit être mis principalement sur l’amélioration du moule.

Et dans les conditions de moulage, il peut commencer à réduire la liquidité. Plus précisément, les méthodes suivantes peuvent être utilisées.

(1) Réduire la pression d’injection

(2) Réduire la température de la résine

(3) L’utilisation de matériaux à haute viscosité

(4) Abaissement de la température du moule

(5) Poncer la surface du moule à l’endroit où se produit le débordement.

(6) Utiliser de l’acier de moulage plus dur

(7) Améliorer la force de serrage

(8) Ajuster la surface exacte de collage du moule et d’autres parties

(9) Augmenter la colonne de support du moule pour accroître la rigidité.

(10) Déterminer la taille des différentes fentes d’échappement en fonction des différents matériaux.

Brûlures

Selon les brûlures causées par différentes conditions mécaniques, de moule ou de moulage, différentes solutions sont adoptées.

(1) Causes mécaniques : une anomalie peut provoquer une surchauffe du fourreau, entraînant la décomposition de la résine à haute température puis son injection dans la pièce. Une stagnation de matière dans la buse, les filets de la vis, le clapet antiretour ou d’autres zones peut également provoquer une décomposition et une décoloration, qui apparaissent alors sur la pièce sous forme de brûlures brun foncé.

Dans ce cas, la solution consiste à nettoyer la buse, la vis et le canon.

(2) Du côté du moule, la cause principale est une mauvaise évacuation de l’air.

Ce type de brûlure se produit généralement à un endroit fixe et se distingue facilement du premier cas.

La solution, dans ce cas, devrait consister à prendre des mesures telles que l’ajout d’une fente d’échappement et d’une tige d’échappement arrière.

(3) Concernant les conditions de moulage, une contre-pression supérieure à 300 MPa entraîne une surchauffe du fourreau et provoque des brûlures.

Lorsque la vitesse de la vis est trop élevée, elle génère également une surchauffe. Une vitesse comprise entre 40 et 90 tr/min est généralement satisfaisante.

En l’absence d’un réservoir d’échappement ou d’un petit réservoir d’échappement, la vitesse d’injection élevée provoque des brûlures de gaz par surchauffe.

Fil d’argent

Les stries argentées et les ondulations à la surface de la pièce ont principalement les causes suivantes : (1) présence d’humidité et de substances volatiles dans le plastique

(2) La température du matériau est trop élevée ou trop basse

(3) Pression d’injection trop faible

(4) La taille de la glissière et de la porte est trop grande

(5) L’insert n’est pas préchauffé et la température est trop basse.

(6) Les contraintes internes du produit sont trop importantes

Les mesures suivantes peuvent améliorer la situation Les stries argentées sont principalement dues à l’humidité absorbée par le plastique. Il faut généralement sécher la matière à une température inférieure de 10 à 15 °C à sa température de fléchissement sous charge. Les qualités de PMMA les plus exigeantes doivent être séchées autour de 75 °C pendant 4 à 6 heures.

En particulier lors de l’utilisation d’une trémie de séchage automatique, il est nécessaire de choisir une capacité raisonnable en fonction du cycle de moulage (volume de moulage) et du temps de séchage, et de commencer à cuire le matériau plusieurs heures avant le début de l’injection.

Les lignes de soudure sont des défauts de surface formés à la rencontre de deux fronts d’écoulement. Elles peuvent apparaître lorsque la pièce comporte des trous ou des inserts, lorsque le moule possède plusieurs seuils d’injection ou lorsque l’épaisseur de paroi n’est pas uniforme.

Les retassures sont des creux qui apparaissent à la surface de la pièce au niveau des zones épaisses.

Causes : (1) pression d’injection ou de maintien trop faible ; (2) temps de maintien ou de refroidissement trop court ; (3) température de la matière fondue ou du moule trop élevée ; (4) conception inadaptée de la pièce.

En outre, le temps de stagnation du matériau dans la mémoire du matériau est trop long et produit également une ligne argentée. Le mélange de différents types de matériaux, tels que le polystyrène et la résine ABS, la résine AS, le polypropylène, le polystyrène, etc.

Lignes d’écoulement

Lors du moulage par injection, on peut parfois observer des ondulations à la surface des produits injectés, souvent appelées lignes d’écoulement.

La formation de lignes d’écoulement est principalement due au remplissage de la viande, la température élevée de la matière fondue rencontrant la basse température de la paroi de la cavité du moule et formant une coquille dure lorsque la couche de coquille est soumise à l’action de la force d’écoulement de la matière fondue, elle sera séparée de la surface de la cavité du moule et provoquera un refroidissement incohérent, d’où l’apparition de lignes d’écoulement.

Les principales causes de la formation de marques d’écoulement sont les suivantes : (1) Fluidité insuffisante du plastique

(2) Faible température du matériau, faible température du moule, faible température de la buse, vitesse d’injection lente, faible taux de remplissage du moule, approvisionnement insuffisant en matériau.

(3) Faible pression d’injection, faible température locale au niveau de la porte d’entrée

(4) long processus de coulée, petite section transversale, petite taille de l’entrée, canal d’écoulement tortueux, cavité de matériau froid étroite et inappropriée, il y a un matériau froid, de sorte que la résistance à l’écoulement du matériau fondu, le refroidissement rapide.

(5) Parois minces, grande surface et forme complexe des pièces en plastique

Solution (1) Choisir un matériau offrant une meilleure fluidité

S’il s’agit d’un matériau de moulage pur, il est possible d’augmenter de manière appropriée la température de traitement (on peut également ajouter un dispersant lubrifiant) afin d’améliorer la fluidité.

S’il contient du remplissage, vous pouvez ajouter un dispersant lubrifiant et d’autres additifs pour améliorer la fluidité de la matière fondue.

(2) Augmenter correctement la température du moule et de la buse, ajuster le taux d’injection et le taux de remplissage du moule.

(3) Augmenter la pression d’injection et le temps de maintien, et installer des dispositifs de chauffage à l’intersection pour augmenter la température locale de l’intersection.

(4) Agrandir de manière appropriée la porte et rester dans la zone, changer l’emplacement de l’intersection, augmenter la cavité des matériaux froids, et d’autres mesures pour éviter la génération de schémas de flux.

Déformation et gauchissement

(1) La température du moule est trop élevée, le temps de refroidissement n’est pas suffisant.

(2) Différence d’épaisseur entre les produits

(3) Emplacement inapproprié de la porte, le numéro de la porte n’est pas approprié.

(4) Emplacement inapproprié et force inégale

(5) L’orientation moléculaire plastique est trop importante

Le gauchissement et la déformation des produits injectés constituent un problème très difficile. Le problème principal doit être résolu dès la conception du moule, tandis que l’effet de l’ajustement des conditions de moulage est très limité.

(1) La déformation causée par les contraintes résiduelles dues aux conditions de moulage peut être éliminée en réduisant la pression d’injection, en surélevant le moule et en uniformisant la température du moule, en augmentant la température de la résine ou en utilisant des méthodes de recuit.

(2) Lorsque la déformation sous contrainte est due à un mauvais démoulage, elle peut être résolue en augmentant le nombre ou la surface des poussoirs et en réglant la pente du démoulage.

(3) Si la méthode de refroidissement n’est pas appropriée, de sorte que le refroidissement n’est pas uniforme ou que le temps de refroidissement n’est pas suffisant, la méthode de refroidissement peut être ajustée et le temps de refroidissement peut être prolongé. Par exemple, le circuit de refroidissement peut être placé aussi près que possible de la déformation.

(4) En ce qui concerne la déformation causée par le retrait du moule, il est nécessaire de modifier la conception du moule. Parmi ces modifications, la plus importante est de veiller à ce que l’épaisseur de la paroi du produit soit constante.

Parfois, en dernier recours, il est nécessaire de corriger la déformation en mesurant la déformation du produit et en taillant le moule dans le sens inverse.

Les résines à fort retrait, généralement cristallines (telles que le polyformaldéhyde, le nylon, le polypropylène, le polyéthylène et les résines PET) ont une déformation plus importante que les résines non cristallines (telles que les résines PMMA, le PVC, le polystyrène, les résines ABS et les résines AS).

En outre, la déformation de la résine renforcée par des fibres de verre est également due en grande partie à l’alignement des fibres.

Bulles

La présence de bulles dans les pièces fabriquées s’explique principalement par les raisons suivantes : (1) Le plastique n’est pas suffisamment sec et contient de l’humidité

(2) Le plastique a une composition dea

(3) Vitesse d’injection trop rapide

(4) La pression d’injection est trop faible

(5) La température du trouble est trop basse, le moule n’est pas rempli.

(6) Mauvais échappement du moule

(7) L’air est introduit par l’extrémité de chargement.

(1) Lorsque l’épaisseur de la paroi du produit est importante, la vitesse de refroidissement de sa surface extérieure est plus rapide que celle de la partie centrale ; par conséquent, au fur et à mesure du refroidissement, la résine de la partie centrale se rétracte et s’étend à la surface en même temps, ce qui fait que la partie centrale n’est pas suffisamment remplie. Cette situation est appelée “bulle de vide”.

Les principales solutions sont les suivantes : A : Déterminer des dimensions appropriées pour le seuil et la carotte en fonction de l’épaisseur de paroi. En général, la hauteur du seuil doit représenter 50 % à 60 % de l’épaisseur de paroi du produit.

B : Jusqu’à la fermeture du portail, laisser une certaine quantité de matériel d’injection supplémentaire.

C : Le temps d’injection doit être légèrement plus long que le temps de fermeture de la porte.

D : Réduire la vitesse d’injection et augmenter la pression d’injection.

E : Utiliser des matériaux à haute viscosité à l’état fondu.

(2）Bubbles causées par la génération de gaz volatils, les solutions sont principalement les suivantes :

A : Pré-séchage adéquat

B : Réduire la température de fusion de la résine pour éviter la production de gaz de décomposition.

(3) Les bulles causées par une mauvaise fluidité peuvent être résolues en augmentant la température de la résine et du moule et en augmentant la vitesse d’injection.

Marques de stress

Lors du moulage par injection, si les pièces en plastique sont démoulées à l’aide de broches d’éjection, celles-ci laissent souvent des traces plus ou moins profondes sur les pièces.

Si ces traces sont trop profondes, il y aura le phénomène dit du “blanc” et, dans les cas graves, le sommet se produira à travers les parties en plastique de la situation connue sous le nom d‘“explosion du sommet”.

Les marques de contrainte sur les pièces en plastique moulées par injection sont principalement dues à une adhérence excessive de la pièce au moule ; les broches d’éjection produisent alors des marques blanches aux points d’appui.

Les causes précises et les méthodes d’amélioration sont les suivantes : (1) Température du moule trop basse ou trop élevée : régler la température du moule à une valeur appropriée.

(2) Vitesse d’éjection trop rapide : ralentir la vitesse d’éjection.

(3) Il y a un chanfrein sur le moule : réparer le moule (polissage).

(4) Ejection déséquilibrée du produit fini (ressort de la plaque d’éjection cassé) : réparer le moule (équilibrer l’éjecteur).

(5) Nombre insuffisant de goupilles d’éjection ou position incorrecte : augmenter le nombre de goupilles d’éjection ou modifier la position des goupilles d’éjection.

(6) Phénomène de vide dans le moule pendant le moulage : nettoyer la tache dans le trou d’éjection et améliorer l’effet d’entrée d’air.

(7) Position de l’os brut et position de la colonne du produit fini (vers l’arrière) : polir chaque position de l’os et position de la colonne.

(8) La pression d’injection ou la pression de maintien en pression est trop élevée : réduire la pression de manière appropriée.

(9) La pente de démoulage du produit fini est trop faible : augmenter la pente de démoulage.

(10) Mauvaise synchronisation ou position du coulisseau latéral : réparer le moule (rendre l’action d’extraction du noyau normale).

(11) La zone d’éjection est trop petite ou la vitesse d’éjection est trop rapide : augmenter la zone d’éjection ou ralentir la vitesse d’éjection.

(12) La vitesse d’injection de la dernière section est trop rapide (bavure) : ralentir la vitesse d’injection de la dernière section.

Obtenez des prix compétitifs, un retour DFM et un calendrier de production auprès de l’équipe d’ingénierie de ZetarMold.

Demandez un devis gratuit → Consultez notre guide complet du moulage par injection pour obtenir une vue d’ensemble détaillée.