Cet article aborde les facteurs qui influencent la vitesse. Nous aborderons également les avantages et les inconvénients des différentes vitesses d’injection. Selon le type de produit, la vitesse d’injection peut faire une grande différence.
Influence de la vitesse d’injection sur l’adhésion
La vitesse d’injection affecte le degré d’orientation et d’adhésion entre deux matériaux. Elle détermine également le degré de retrait et la résistance du composite.
Des vitesses d’injection plus élevées entraînent un réchauffement par cisaillement plus important et des délais de pression plus courts. En outre, des vitesses d’injection plus élevées entraînent une orientation moléculaire plus importante, ce qui entrave la liaison.
Au début du processus de moulage par injection, l’adhésion peut s’expliquer par la théorie de l’adsorption et de la diffusion, ainsi que par les forces de van der Waals exercées à la surface du rouleau.
Cependant, pour observer correctement ces processus, une étude approfondie des propriétés physiques du matériau est nécessaire. De plus, une compréhension complète des propriétés d’adhésion d’une substance est nécessaire pour optimiser le processus.
La vitesse d’injection et la température du cylindre ont un impact important sur l’adhésion interfaciale. Le film original a été testé avec une charge de 13 N et une élongation de 120-150 mm.
Les courbes charge-déplacement qui en résultent sont présentées à la figure 9. Chaque courbe représente différents modes de défaillance. Dans le cas du type 1, le film n’adhère pas au substrat, ce qui entraîne un décollement.
Influence de la vitesse d’injection sur l’orientation
La vitesse d’injection joue un rôle essentiel dans l’orientation moléculaire des matériaux composites. En outre, elle influence la résistance du composite, l’adhérence et le retrait du composant.
Des vitesses d’injection plus élevées se traduisent par une température plus élevée, un délai de pression plus court et des composites plus résistants. En outre, les vitesses d’injection élevées réduisent la probabilité de pics de contrainte et de formation d’entailles.
Pendant le moulage par injection, la matière adopte un profil laminaire pseudoplastique. Les chaînes s’étirent alors durant la phase de remplissage du moule tout en conservant une configuration en pelote au cœur de l’écoulement. Cette orientation se maintient tout au long du procédé.
La vitesse d’injection peut être augmentée ou diminuée pour obtenir l’orientation souhaitée. Les polymères de poids moléculaire élevé et les polymères renforcés par des fibres sont particulièrement vulnérables aux problèmes d’orientation.
La vitesse d’injection affecte également l’épaisseur de la zone centrale. Une vitesse d’injection plus élevée donne une couche centrale plus épaisse (37%) que celle d’une injection à faible vitesse. En revanche, une vitesse d’injection faible se traduit par une couche centrale plus fine (21%) et un taux de cisaillement plus faible.
De nombreux chercheurs ont étudié la distribution de l’orientation des fibres dans les pièces en SFRP moulées par injection. Certains ont mis au point des méthodes numériques permettant de prédire cette distribution à partir de résultats expérimentaux fiables. Ces méthodes peuvent être utiles lors de la conception de la pièce.
Influence de la vitesse d’injection sur le retrait
Si le retrait constitue un risque dans votre processus de moulage par injection, vous devez comprendre sa relation avec la vitesse d’injection. Plus la vitesse d’injection et la température de la matière fondue sont faibles, et plus le temps d’injection est long, plus la pièce risque de se rétracter. En cas de retrait, il peut être nécessaire d’augmenter la pression d’injection ou d’allonger le temps d’injection.
Les rapports SN entre le retrait post-moulage et le gauchissement sont une mesure de l’interaction entre ces deux facteurs. Les rapports SN entre les deux facteurs sont calculés à l’aide de l’équation 1. Le tableau de réponse des rapports SN moyens est utilisé pour déterminer la combinaison optimale des paramètres du processus. La combinaison optimale est celle qui présente le rapport SN le plus élevé.
En outre, la vitesse d’injection affecte également l’épaisseur de la région centrale. À une vitesse d’injection élevée, l’épaisseur relative du noyau est plus importante que lors d’injections à faible vitesse.
En effet, une région centrale plus fine subit des taux de cisaillement plus élevés. Par conséquent, elle présente un profil de vitesse plus plat et une pseudoplasticité plus importante. En bref, une cavité plus petite a une zone centrale plus fine.
Les variations de retrait sont logarithmiques dans les échantillons PP20 et PP80. Ces lignes de tendance sont représentées par les équations de la figure 2.
Le retrait primaire est maximal lorsque les pièces polymères sont transformées à des températures de moule élevées. Cette situation n’est pas souhaitable dans la pratique industrielle, mais il est possible de la corriger en ajustant les paramètres du processus de moulage par injection. Par exemple, prolonger la phase de maintien peut réduire le retrait primaire.
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