Une surface de moule chaude maintient la surface du plastique liquide suffisamment longtemps pour créer une pression à l’intérieur de la cavité.
Si la cavité est remplie et que la pression de la cavité peut presser le plastique mou contre le métal avant que la peau gelée ne semble durcir, alors la surface de la cavité se réplique fortement.
D’autre part, si le plastique entrant dans la cavité à basse pression est suspendu, même brièvement, son léger contact avec le métal peut provoquer des taches, parfois appelées “gate smearing”.
Pour chaque type de plastique et de pièce en plastique, il existe une limite de température de la surface du moule au-delà de laquelle un ou plusieurs effets indésirables peuvent se produire (par exemple, les composants peuvent présenter des bavures).
Quels sont les effets d’une température plus élevée des moules ?
Des températures de moule plus élevées signifient moins de résistance à l’écoulement. Sur de nombreuses machines de moulage par injection, cela signifie naturellement un écoulement plus rapide à travers les canaux, les portes et les cavités car les vannes de contrôle de débit d’injection utilisées ne corrigent pas ce changement, et un remplissage plus rapide provoque une pression effective plus élevée dans les portes et les cavités. Cela peut entraîner des bavures de débordement.
Comme le modèle plus chaud ne gèle pas le plastique qui pénètre dans la zone du bord de débordement avant l’apparition de pressions élevées, la matière fondue peut déborder autour de la barre d’éjection et se déverser dans l’espace du plan de joint.
Cela indique la nécessité d’un bon contrôle du taux d’injection, et certains programmateurs modernes de contrôle de débit peuvent effectivement le faire.
En règle générale, une augmentation de la température du moule réduit la quantité de plastique qui présente une couche de condensation dans la matinée de la cavité, ce qui permet au matériau fondu de s’écouler plus facilement à l’intérieur de la cavité, d’où une augmentation du poids de la pièce et une meilleure qualité de surface.
Dans le même temps, l’augmentation de la température du moule entraîne également une augmentation de la résistance à la tension de la pièce.
Comment choisir la température du moule en moulage par injection ?
La température du moule affecte le comportement de l’écoulement de la matière plastique fondue lorsqu’elle est remplie et influe sur les performances du produit plastique.
La température du moule détermine la vitesse de refroidissement de la matière fondue. Plus la vitesse de refroidissement est élevée, plus la température de la matière fondue diminue rapidement, ce qui augmente la viscosité et rend l’écoulement difficile, entraînant une perte de pression d’injection accrue, une pression de remplissage du moule plus faible, voire un sous-remplissage.
En général, la température du moule doit être déterminée en fonction des propriétés du plastique transformé, des exigences de performance du produit, de la forme et de la taille du produit, et des conditions du processus de moulage, etc.
(1) Pour les plastiques à haute viscosité, tels que le PC, il convient d’utiliser une température de moule plus élevée ; tandis que les plastiques à faible viscosité, tels que le PA, le PS, etc.
Lorsque la température du moule diminue, la vitesse de solidification et la vitesse de refroidissement du plastique augmentent, ce qui permet d’améliorer la productivité et de raccourcir le cycle de production.
(2) Pour éviter toute déformation lors du démoulage, la température du moule doit généralement être inférieure à la température de transition vitreuse du plastique ou à la température la moins susceptible de provoquer une déformation du produit, mais la température de démoulage du produit doit être légèrement supérieure à la température du moule. La température de moulage est liée à l’épaisseur de la paroi et à la contrainte résiduelle du produit.
(3) La température du moule sur la cristallisation du plastique, l’orientation moléculaire, la contrainte du produit et diverses nouvelles énergies mécaniques. Une température de moule basse favorise la cristallisation du polymère.
Pour les produits à parois épaisses, le temps de remplissage et de refroidissement du moule étant long, si la température du moule est trop basse, cela entraînera la formation d’une bulle de vide et un rétrécissement à l’intérieur du produit, ainsi qu’une contrainte interne ; les produits à parois épaisses ne doivent donc pas utiliser une température de moule basse.
Système de régulation de la température des moules
Le processus de moulage par injection plastique consiste à injecter du plastique fondu dans la cavité du moule sous haute pression, après quoi le matériau fondu est refroidi dans la cavité du moule et durci en dessous de la température de déflexion sous charge du plastique.
Ce processus est réalisé par la différence de température entre la matière fondue et le moule. Comme différents matériaux de moulage nécessitent différentes températures de moule (la température du moule doit être inférieure à la température de déflexion sous charge de la pièce plastique), si la température du moule est trop élevée ou trop basse, cela affectera la qualité et la production de la pièce plastique.
A. Trop élevée : débordement, retrait, long temps de solidification des pièces plastiques, cycle de moulage par injection prolongé et faible productivité.
B. Trop basse : mauvaise fluidité de la matière fondue, contraintes accrues dans la pièce plastique et défauts tels qu’un remplissage insuffisant, des lignes de soudure, un manque de matière ou de brillance en surface.
C. Inégale : variation du taux de retrait, déformation des pièces plastiques, etc.
La conception du moule doit donc prévoir un dispositif de refroidissement ou de chauffage pour réguler sa température et le cycle d’injection. (1) Lorsque la température de la matière à mouler ne suffit pas à porter le moule à la température requise pour le moulage, un dispositif de chauffage doit être envisagé.
(2) Lors du moulage de pièces plastiques avec une épaisseur de paroi supérieure à 20 mm, il faut alors envisager un dispositif de chauffage.
(3) Lorsque la température du matériau fait que la température du moule dépasse la température requise pour le moulage, il convient d’envisager l’utilisation d’un dispositif de refroidissement.
(4) En général, lors du moulage d’un thermoplastique, le moule doit être refroidi ; pour le plastique thermodurcissable, le moule doit être chauffé.
Objectif de la régulation de la température des moules
A. Raccourcir le cycle de moulage : maintenir la température du plastique en dessous de la température de déformation thermique par des moyens de refroidissement efficaces.
B. Améliorer la qualité des pièces plastiques : prévenir la déformation du démoulage.
C. S’adapter aux besoins spécifiques : lors de l’injection de plastiques cristallins pour contrôler le taux de cristallinité du plastique et améliorer ses performances globales, il est généralement nécessaire de maintenir une température de moule plus élevée ; les grands moules doivent être préchauffés avant l’injection ; chauffage local du moule pour des besoins particuliers ; chauffage du système de canaux chauds, etc.
Comment isoler les moules
De nombreux moules, en particulier les thermoplastiques techniques, fonctionnent à des températures relativement élevées, telles que 80 degrés Celsius ou 176 degrés Fahrenheit.
Si le moule n’est pas isolé, autant de chaleur peut facilement être perdue dans l’air et dans la machine de moulage par injection que dans le cylindre d’injection. Pour isoler le moule de la plaque de la machine et si possible, isolez la surface du moule.
Si vous envisagez un moule à canaux chauds, essayez de réduire les échanges thermiques entre la section des canaux chauds et la partie moulée par injection refroidie. Une telle méthode peut réduire les pertes d’énergie et le temps de préchauffage.
1. Mesure de la température
La mesure et la régulation de la température sont très importantes en moulage par injection. Bien que ces mesures soient relativement simples, la plupart des presses à injecter ne disposent pas d’un nombre suffisant de points ou de lignes de mesure de température.
Sur la plupart des presses de moulage par injection plastique, la température est mesurée par des thermocouples. Un thermocouple se compose de deux fils différents reliés à leur extrémité. Si une extrémité est plus chaude que l’autre, un faible signal électrique est produit ; plus elle chauffe, plus le signal est intense.
2. Contrôle de la température
Le thermocouple est également largement utilisé comme capteur du système de contrôle de la température de la matière fondue. Sur le régulateur de température du moule, la température souhaitée de la matière fondue est réglée et l’affichage du capteur est comparé à la température générée au point de consigne.
Dans ce système le plus simple, l’alimentation est coupée lorsque la température de moulage atteint le point de consigne et rallumée lorsque la température baisse. Ce système est appelé commande marche/arrêt parce qu’il est soit en marche, soit à l’arrêt.
3. Température de fusion
La température de la colle fondue est très importante et la température du cylindre d’injection utilisée n’est qu’un guide. La température de la colle fondue peut être mesurée au niveau de la buse d’injection ou en utilisant la méthode d’injection d’air.
Le réglage de la température du cylindre d’injection dépend de la température de la matière fondue, de la vitesse de la vis, de la contre-pression, du volume d’injection et du cycle d’injection.
Résumé
Il est conseillé de commencer par le réglage le plus bas si vous n’avez pas d’expérience dans la transformation d’un certain type de plastique. Les cylindres d’injection sont divisés en zones pour faciliter le contrôle, mais ils ne sont pas tous réglés à la même température.
En cas d’utilisation prolongée ou à des températures élevées, réglez la température du moule dans la première zone sur une valeur inférieure, ce qui évitera la fusion prématurée et la déviation du plastique.
Assurez-vous que le fluide hydraulique, les fermetures de trémie, les moules et les cylindres d’injection sont tous à la bonne température avant le début de l’injection.
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