Le choix du bon tonnage pour votre machine de moulage par injection est crucial pour optimiser l'efficacité de la production, les coûts et la qualité des pièces. Un choix judicieux permet de gagner du temps et d'économiser des matériaux, ce qui améliore le résultat de votre projet.

Sélectionnez le tonnage de la machine de moulage par injection en fonction de la taille de la pièce, du matériau et de la complexité du moulage. Une machine dont le tonnage est trop élevé peut entraîner une usure excessive, tandis qu'un tonnage insuffisant peut entraîner des défauts.

Il est essentiel de comprendre comment le tonnage affecte votre processus de moulage par injection. Découvrez comment le choix de la bonne taille de machine en fonction des spécificités du projet peut améliorer les performances et minimiser les problèmes.

Quel est le concept de base du tonnage d'une machine de moulage par injection ?

Le tonnage d'une machine de moulage par injection correspond à la force de serrage nécessaire pour maintenir le moule fermé pendant l'injection. Il s'agit d'un facteur essentiel pour garantir la qualité et la précision des pièces moulées.

Le tonnage de la machine de moulage par injection est mesuré en tonnes et détermine la force nécessaire pour fermer le moule. Un tonnage suffisant permet d'éviter d'endommager le moule et de garantir la précision et la qualité des pièces pendant le processus d'injection.

Calcul de la force de serrage

F=A P

où F est la force de serrage, A est la surface projetée de la cavité du moule et P est la pression de la matière plastique fondue dans la cavité.

La force de fermeture d'une machine de moulage par injection, également appelée tonnage, est essentiellement la pression maximale que la machine de moulage par injection peut appliquer pour maintenir le moule fermé pendant le moulage de la pièce. La force de fermeture est généralement mesurée en tonnes (T).

En bref, cette force garantit que le moule reste fermé tout au long du cycle d'injection, ce qui peut empêcher le plastique fondu de s'échapper du plan de joint du moule.

Principaux composants d'une machine de moulage par injection

Comprendre pourquoi tonnage de la machine de moulage par injection¹ est important, vous devez connaître les principaux composants d'une machine de moulage par injection :

• Unité d'injection : Il s'agit de la vis, du cylindre, de la buse, etc. qui fondent et injectent les granulés de plastique dans la cavité du moule.

• Unité de serrage : Il s'agit du plateau mobile, du plateau fixe, du mécanisme de serrage, etc. qui fournissent la force de serrage et maintiennent le moule fermé.

• Système de contrôle : Il s'agit des ordinateurs, des capteurs, des panneaux de commande, etc. qui contrôlent les différents paramètres du processus d'injection et de serrage.

• Système d'entraînement : Cela comprend les systèmes d'entraînement hydrauliques ou électriques qui fournissent la puissance nécessaire à l'injection et au serrage.

Principe de fonctionnement de la force de serrage

La force de fermeture est appliquée par le dispositif de fermeture de la machine de moulage par injection. Lorsque le moule est fermé, le mécanisme de fermeture de la machine presse les plateaux mobiles et fixes du moule pour qu'ils puissent résister à la pression du plastique fondu dans la cavité pendant le moulage par injection.

Le force de serrage² doit être suffisamment solide pour empêcher le plastique fondu de s'échapper du plan de joint du moule, mais elle ne doit pas être trop grande pour éviter d'endommager inutilement le moule et l'équipement.

Quelle est l'importance de choisir le bon tonnage de la machine de moulage par injection ?

Le choix du bon tonnage pour votre machine de moulage par injection est crucial pour maximiser l'efficacité, la qualité du produit et minimiser les défauts au cours de la production.

Le choix du bon tonnage garantit une force de serrage appropriée pour éviter les défauts tels que les coups courts ou les bavures. Il équilibre les exigences de pression de la cavité du moule, ce qui réduit la consommation d'énergie et améliore les temps de cycle.

Impact sur la qualité des produits

La force de fermeture a une incidence directe sur la qualité du produit. Si la force de fermeture est insuffisante, le moule ne peut pas être complètement fermé pendant le processus de moulage par injection et la matière plastique fondue s'échappe d'entre les moules.

Cela entraînera des défauts tels que des bavures et des éclats à la surface du produit, ce qui affectera la finition de la surface et la fonction du produit. Pour les produits de haute précision, une force de serrage insuffisante est encore plus grave, car elle entraîne des écarts dimensionnels et affecte les performances du produit.

Impact sur l'efficacité de la production

Un tonnage approprié (force de fermeture) assure la stabilité et la continuité du processus de production. Si la force de fermeture est insuffisante ou incorrecte, les conséquences suivantes peuvent se produire : le moule ne peut pas être fermé normalement, ce qui entraîne des interruptions de la production et affecte l'efficacité de la production, ce qui affecte l'efficacité de la production.

Au contraire, une force de serrage excessive augmente l'usure du moule et de la machine de moulage par injection, réduit leur durée de vie et augmente les coûts d'entretien et de remplacement.

Impact sur le contrôle des coûts

Il est important de sélectionner correctement le tonnage de la machine de moulage par injection pour contrôler les coûts de production. Le choix d'une machine d'un tonnage trop élevé augmentera les coûts d'acquisition de l'équipement et les coûts énergétiques, ce qui accroîtra les dépenses totales.

Au contraire, si le tonnage de la machine sélectionnée est trop faible, elle risque de ne pas répondre aux exigences de production, ce qui augmentera encore les dépenses d'équipement et les coûts d'investissement. Par conséquent, une sélection raisonnable du tonnage de la machine de moulage par injection peut maximiser l'utilisation des ressources et réduire les coûts de production.

Impact sur la sécurité de la production

Une force de serrage excessive entraînera une usure inutile du moule et de la machine de moulage par injection, augmentera le risque de défaillance et d'endommagement de l'équipement et affectera la sécurité de la production.

En outre, une force de fermeture excessive peut constituer une menace pour la sécurité des opérateurs et des machines. Par conséquent, le choix du bon tonnage de la presse à injecter peut non seulement améliorer l'efficacité de la production et la qualité des produits, mais aussi garantir la sécurité du processus de production.

Quelles sont les étapes pour déterminer le tonnage d'une machine de moulage par injection ?

Il est essentiel de déterminer le bon tonnage pour une machine de moulage par injection afin de garantir une production efficace et d'éviter d'endommager la machine. Ce processus implique le calcul de la force de serrage en fonction de la taille de la pièce et du matériau.

Pour déterminer le tonnage d'une machine de moulage par injection, il faut calculer la force de fermeture nécessaire en multipliant la surface de la pièce moulée par la pression d'injection du matériau. Cette formule permet de sélectionner la machine avec précision et d'obtenir un moulage efficace.

Comprendre les exigences spécifiques du produit et du moule

Tout d'abord, vous devez connaître en détail la taille, la forme et le matériau du produit à fabriquer, ainsi que son comportement au cours du processus de moulage. Ensuite, en fonction de la conception du produit et des exigences de production, il faut déterminer la taille du moule, le nombre de cavités et la disposition des cavités.

• Taille et forme du produit :La taille et la forme du produit ont une incidence directe sur la conception du moule et le calcul de la force de serrage. Par exemple, les produits de grande taille nécessitent généralement des moules plus grands et des forces de fermeture plus élevées. En outre, les produits aux formes complexes peuvent nécessiter une plus grande précision et des forces de serrage plus élevées.

• Caractéristiques du matériau :Les différents matériaux ont des caractéristiques d'écoulement et de pression différentes au cours du processus de moulage par injection. Par exemple, l'ABS nécessite une pression d'injection plus élevée que le PP pendant le moulage par injection. Certains plastiques techniques nécessitent une pression d'injection plus élevée et un taux de compression de la vis approprié pour obtenir de meilleurs effets de moulage. Il est donc important de comprendre les comportements de chaque matériau pour déterminer la force de fermeture nécessaire.

• Conception du moule : La taille du moule, le nombre de cavités et la disposition de ces cavités ont une incidence directe sur le calcul de la force de fermeture. Si le moule comporte plusieurs cavités, leur disposition doit également être prise en compte lors du calcul de la force de fermeture, mais pour un moule à une seule cavité, cela est relativement facile. En outre, la conception du moule doit tenir compte du système de refroidissement, de la conception de la porte et d'autres facteurs susceptibles d'affecter le calcul de la force de fermeture.

Calcul de la surface projetée de l'empreinte du moule

Pour calculer le tonnage du moulage par injection, vous devez connaître la zone de projection de la cavité. Plus précisément, la zone de projection fait référence à la zone de projection verticale de la cavité sur le plan de joint. Lors du calcul, vous devez additionner les aires de projection de toutes les cavités, et la disposition des moules à cavités multiples doit être prise en compte.

• Calcul de l'aire projetée pour les moules à cavité unique :Pour les moules à cavité unique, le calcul de la surface projetée est assez simple. Il suffit de calculer la surface verticale projetée du produit sur le plan de joint. Par exemple, si un produit mesure 100 mm 50 mm, la surface projetée est de 100 mm 50 mm = 5 000 mm².

• Calcul de l'aire projetée pour les moules à cavités multiples :Pour les moules à cavités multiples, il faut calculer le la surface totale projetée de toutes les cavités³. Par exemple, si un produit mesure 100 mm 50 mm et que le moule comporte quatre cavités disposées en 22, la surface projetée d'une seule cavité est de 100 mm 50 mm = 5 000 mm². La surface totale projetée des quatre cavités est de 5000mm² 4 = 20000mm².

Détermination de la pression de la matière plastique fondue dans la cavité

Les caractéristiques d'écoulement et de pression lors du moulage par injection varient d'un matériau à l'autre. En général, vous pouvez vous référer aux données fournies par le fournisseur du matériau ou les déterminer sur la base de votre expérience passée. D'une manière générale, pour les thermoplastiques, la pression dans l'empreinte est habituellement de 20 à 40 MPa.

• Caractéristiques de pression des matériaux courants :Voici les plages de pression de cavité pour plusieurs matériaux plastiques courants⁴:

• ABS : 30-40MPa

• PP : 20-30MPa

• PE : 20-25MPa

• PVC : 25-35MPa

• PC : 30-40MPa

• Facteurs affectant les caractéristiques de la pression :La pression de la matière plastique fondue dans la cavité est influencée par plusieurs facteurs, notamment :

• Fluidité des matériaux

• Vitesse d'injection

• Température du moule

• Epaisseur du produit

Par conséquent, lors de la détermination de la pression dans la cavité, ces facteurs doivent être pris en compte de manière exhaustive afin de garantir la précision du calcul.

Calcul de la force de serrage requise

Pour déterminer la force de serrage requise⁵Appliquer la formule ci-dessus F=A * P. Ne pas oublier que pour assurer la stabilité et la sécurité du processus de production, une marge de sécurité de 10-20% est généralement ajoutée à la force de serrage calculée.

• Exemple de calcul de la force de serrage :Prenons l'exemple d'un produit dont les dimensions sont de 100 mm. 50 mm. Le matériau utilisé est l'ABS et la pression dans la cavité est de 30MPa. Le moule est à cavité unique. Calculons tout d'abord la surface projetée de la cavité du moule. La surface projetée est de 100 mm 50mm = 5000mm². Calculons ensuite le tonnage. La force de serrage est égale à la surface projetée multipliée par la pression dans la cavité, soit 5000mm² * 30MPa = 150000N, ce qui représente environ 15 tonnes. En ajoutant une marge de sécurité de 20%, la force de serrage requise est d'environ 18 tonnes. Par conséquent, le choix d'une machine de moulage par injection à force de fermeture de 20 tonnes est plus approprié.

• Choix de la marge de sécurité :Dans la production réelle, pour assurer la stabilité et la sécurité de la production, une certaine marge de sécurité est généralement ajoutée à la force de serrage calculée. En général, la marge de sécurité est de 10-20%. Le choix spécifique de la marge de sécurité peut être déterminé en fonction des exigences du produit et de la situation réelle de la production.

Prise en compte des exigences de production particulières

Pour certains produits spéciaux et certaines exigences de production, nous devons également prendre en compte d'autres facteurs. Par exemple :

Moules à cavités multiples : Si nous utilisons des moules à cavités multiples, nous devons tenir compte de l'impact de la disposition des cavités sur la force de serrage.

Produits de précision : Pour les produits nécessitant une grande précision et une qualité élevée, il peut être nécessaire d'utiliser une machine de moulage par injection à force de fermeture plus élevée.

Produits de grande taille à parois fines : Comme la matière plastique fondue s'écoule et se refroidit rapidement, ces produits peuvent nécessiter une force de serrage plus importante pendant le processus de moulage.

• Exigences particulières des moules à cavités multiples :La disposition des cavités dans un moule multi-empreintes a un effet significatif sur la force qui doit être appliquée lors du serrage. Par exemple, s'il y a deux rangées et deux colonnes (2×2), la force de serrage nécessaire est différente de celle d'une rangée et de quatre colonnes (4×1). Les moules du deuxième type (appelés 4×1 parce qu'il y a quatre cavités dans une rangée) sont plus longs que les moules avec deux cavités côte à côte, et nécessitent donc une pression relativement plus importante lors de la fermeture. Par conséquent, lors de la conception d'un moule multi-empreintes, il convient de choisir la disposition appropriée des empreintes afin de garantir une répartition uniforme de la force de fermeture.

• Exigences particulières pour les produits de précision :Pour les produits de précision qui requièrent à la fois précision et haute qualité, il convient de choisir une machine de moulage par injection dotée d'une force de fermeture plus importante afin de garantir que le moule est complètement fermé pendant le processus de moulage par injection. Prenons l'exemple d'une entreprise qui produit des composants électroniques. Ses tolérances sont très fines : jusqu'à ± 0,01 mm. Si elle veut produire de bons produits en toute fiabilité, elle doit choisir une machine de moulage par injection dotée d'une force de fermeture plus importante afin de garantir la stabilité de la production et la qualité des produits.

• Exigences particulières pour les produits de grande taille à paroi mince :Lors de la production de grands objets à parois minces par moulage par injection, une force de fermeture plus importante est nécessaire car la matière plastique fondue s'écoule et se refroidit très rapidement. Par exemple, lors de la production de pare-chocs de voiture, la taille du produit est importante et l'épaisseur de la paroi est fine, de sorte qu'une machine de moulage par injection dotée d'une force de fermeture plus élevée est nécessaire pour garantir la qualité du produit.

Quelles sont les études de cas ?

Le choix du bon tonnage pour une machine de moulage par injection est crucial pour optimiser l'efficacité et prévenir les défauts. Nous examinerons des cas concrets pour mettre en évidence les éléments clés à prendre en compte.

Le choix du bon tonnage garantit une force de fermeture suffisante pour éviter l'ouverture du moule pendant l'injection. Il influe sur la qualité du produit et le temps de cycle. Les facteurs clés sont le type de matériau, la conception du moule et la taille de la pièce.

Cas 1 : Petits produits électroniques de précision

Une entreprise souhaite fabriquer un petit produit électronique de précision de 30 mm 20 mm 10 mm, en plastique ABS. Le moule est conçu avec quatre cavités disposées en 2*2.

• Trouvez la surface projetée de la cavité du moule : La surface projetée de chaque cavité est de 30 mm 20 mm = 600 mm², et la surface projetée totale des quatre cavités est de 600 mm² 4 = 2400 mm².

• Trouver la pression de la cavité : Selon le guide de moulage du matériau ABS, la pression dans la cavité est d'environ 30MPa.

• Calculer la force de serrage nécessaire : Force de serrage = 2400mm² * 30MPa = 72000N, soit environ 7,2 tonnes. Si l'on ajoute une marge de sécurité de 20%, la force de fermeture requise est d'environ 8,6 tonnes. Il est donc préférable de choisir une machine de moulage par injection à force de fermeture de 10 tonnes.

Cas 2 : Pare-chocs de voiture

Une entreprise souhaite fabriquer un pare-chocs de voiture de 1500 mm. 400mm 200 mm, en plastique PP. Le moule est à cavité unique.

• Trouvez la surface projetée de la cavité du moule : La surface projetée est de 1500mm * 400mm = 600000mm².

• Trouver la pression de la cavité : Selon le guide de moulage du matériau PP, la pression dans la cavité est d'environ 25MPa.

• Déterminez la force de serrage nécessaire : Force de serrage = 600000mm² * 25MPa = 15000000N, soit environ 1500 tonnes. Si l'on ajoute un facteur de sécurité de 20%, la force de fermeture nécessaire est d'environ 1800 tonnes. Une machine de moulage par injection à force de fermeture de 2000 tonnes est donc plus appropriée.

Cas 3 : Grand conteneur à parois minces

Une entreprise souhaite fabriquer un grand conteneur à parois minces de 200 mm. 200mm 200 mm, en plastique PE. Le moule est à cavité unique.

• Déterminez la surface projetée de la cavité du moule : La surface projetée est de 200mm * 200mm = 40000mm².

• Déterminer la pression de la cavité : Selon le guide de moulage du matériau PE, la pression dans la cavité est d'environ 20MPa.

• Déterminez la force de serrage dont vous avez besoin : Force de serrage = 40000mm² * 20MPa = 800000N, soit environ 80 tonnes. Ajoutez un facteur de sécurité de 20% et vous aurez besoin d'une force de fermeture d'environ 96 tonnes. Vous devez donc utiliser une machine de moulage par injection à force de fermeture de 100 tonnes.

Quels sont les problèmes courants et les solutions pour choisir le tonnage d'une machine de moulage par injection ?

Le choix du bon tonnage pour votre machine de moulage par injection est essentiel pour optimiser les performances et prévenir les défauts. La compréhension des facteurs clés peut conduire à des processus de production plus fluides.

Le choix du bon tonnage de la machine de moulage par injection est crucial pour éviter la sous-charge ou la surcharge. Les facteurs clés sont la taille des pièces, le type de matériau et la vitesse d'injection. Le bon tonnage garantit la qualité des pièces et l'efficacité, tout en évitant les tensions sur la machine.

Force de serrage insuffisante

Problème : si la force de serrage n'est pas suffisante, le moule ne sera pas complètement fermé pendant le processus d'injection, ce qui provoquera des bavures et des éclats, affectant ainsi la qualité du produit.

• Solution :Recalculez la force de serrage et tenez compte de tous les facteurs pertinents dans le calcul.

• Solution : Optimisez la disposition de la cavité lors de la conception du moule afin de réduire la force de serrage nécessaire.

• Solution : Lors du choix de l'équipement, il convient de tenir compte d'un certain facteur de sécurité afin d'éviter une force de serrage insuffisante.

Force de serrage excessive

Problème : une force de serrage trop importante peut augmenter les coûts de l'équipement et provoquer une usure inutile du moule et de l'équipement.

• Solution : Calculer avec précision le tonnage requis (force de serrage) afin d'éviter des marges de sécurité excessives.

• Solution : Choisissez les bonnes machines de moulage par injection et ne cherchez pas aveuglément à obtenir des équipements à fort tonnage.

• Solution :Optimiser la conception des moules pour réduire la nécessité d'une force de serrage élevée.

Calcul de la force de serrage pour les moules multi-empreintes

Problème : La disposition des cavités des moules à cavités multiples a un impact important sur la force de serrage, et il est facile de commettre des erreurs de calcul.

• Solution : Choisissez la bonne disposition de la cavité en fonction de la situation réelle pour vous assurer que la force de serrage est uniformément répartie.

• Solution : Utilisez un logiciel professionnel de simulation et de calcul pour vous assurer que la force de serrage est calculée correctement.

• Solution : Lors de la conception de moules à empreintes multiples, il convient de tenir compte de l'impact de la disposition des empreintes sur la force de serrage et d'optimiser le plan de conception.

Conclusion

Choisir le bon tonnage lors de l'utilisation d'un machine de moulage par injection⁶ est essentielle à la réussite de tout projet.

En comprenant les concepts de base du tonnage des presses à injecter, l'importance de choisir le bon tonnage, les étapes pour déterminer le tonnage, l'analyse de cas réels, les problèmes courants et leurs solutions, vous serez en mesure de mieux vous guider dans le choix du tonnage et de la taille de la presse à injecter.

En choisissant la machine de moulage par injection de tonnage approprié dans le processus de fabrication, vous pouvez améliorer l'efficacité et le contrôle de la qualité, tout en contrôlant strictement les coûts et en garantissant la sécurité du processus de production.

Dans cet article, nous avons compilé quelques études de cas détaillées, en espérant que ces études de cas puissent fournir des références précieuses pour le choix du tonnage de la presse à injecter et aider votre projet de moulage par injection à réussir.