7 types de plastique alimentaire

Lorsqu'il s'agit de la sécurité des aliments, il est essentiel de disposer d'informations précises sur les matériaux utilisés pour l'emballage et le stockage. Les plastiques qui entrent en contact avec les aliments ne sont pas tous sûrs. Il est donc essentiel d'obtenir des informations sur les plastiques qui conviennent à une utilisation avec des denrées alimentaires. Pour améliorer à la fois la santé et la qualité des aliments, il peut être très utile d'avoir quelques idées sur la manière de faire le meilleur choix. Dans cet article, vous apprendrez ce que signifient les termes "qualité alimentaire" et "sécurité alimentaire", ainsi que les principales propriétés de ces polymères, la législation qui les régit et les principales applications de ces plastiques.

Que signifie l'expression "qualité alimentaire" ?

L'utilisation de matériaux en contact avec les aliments est sans danger lorsqu'ils entrent en contact direct avec les aliments. En plus d'être utilisés dans les emballages, les couverts et d'autres articles, ces matériaux n'ont pas une saveur amère qui pourrait avoir un impact sur les aliments. Une façon de considérer les matériaux de qualité alimentaire d'un point de vue économique est de prendre en compte le fait que certains matériaux ne peuvent pas être utilisés dans la fabrication d'aliments s'ils ne satisfont pas à certaines conditions imposées par les autorités, comme les plastiques approuvés par la FDA.

Comment définir les "plastiques alimentaires" ?

Il existe des types spécifiques de plastique qui ont été approuvés par des organismes administratifs pour être utilisés au contact des aliments. Ces plastiques sont connus sous le nom de plastiques de qualité alimentaire. Afin de déterminer s'ils sont capables ou non de contaminer les aliments avec des produits chimiques ou des toxines, ils sont soumis à des tests rigoureux.

Comment définir "Plastiques sans danger pour les aliments“?

Les plastiques qui conviennent à une utilisation avec des aliments peuvent être caractérisés comme ceux qui possèdent des propriétés et des caractéristiques qui permettent de manipuler, de stocker ou de transporter les aliments. Le fait que ces polymères ne se désintègrent pas facilement et ne libèrent pas de substances nocives lorsqu'ils sont exposés aux aliments, à la chaleur ou à l'humidité est un élément à prendre en considération.

Plastique de qualité FDA

Comparaison entre sécurité alimentaire et qualité alimentaire

L'expression "de qualité alimentaire" désigne une substance qui satisfait aux exigences fixées par la Food and Drug Administration (FDA) ou d'autres autorités réglementaires. Le terme "alimentaire" fait référence à un matériau qui peut entrer en contact avec des denrées alimentaires dans des conditions considérées comme normales. Bien que tous les polymères entrant en contact avec des aliments soient propres à la consommation, tous les matériaux acceptables pour la consommation ne sont pas considérés comme étant de qualité alimentaire.

Tout ce que vous devez savoir sur le bisphénol A (BPA)

Le bisphénol A, parfois connu sous le nom de BPA, est un produit chimique utilisé dans les plastiques et susceptible de migrer dans les aliments et les boissons. Selon la recherche, le BPA peut être nocif s'il est consommé ; par conséquent, certaines autorités ont tenté de restreindre l'utilisation de ce produit chimique dans les applications qui comprennent le contact avec les aliments (applications de contact avec les aliments). Il est important que nous soyons attentifs aux emballages alimentaires en plastique qui sont commercialisés comme étant "de qualité alimentaire" et qui contiennent du BPA, et qui devraient être retirés du marché.

approches de la production de matières plastiques adaptées à l'utilisation dans l'alimentation

Le type précis de matière première, les mesures préventives contre la contamination et la procédure de traitement appropriée sont autant d'éléments nécessaires à la production d'articles en plastique utilisables dans les denrées alimentaires. Voici un aperçu des étapes de la production d'articles en plastique utilisables dans l'alimentation :

1. La sélection des composants primaires

La procédure commence par l'acquisition de matières premières de la plus haute qualité qui ont été sélectionnées pour répondre aux critères réels et requis en matière de sécurité alimentaire. Par exemple, le bisphénol A (BPA) et les phtalates sont des exemples de produits chimiques nocifs et susceptibles de migrer dans les aliments. Il est impératif que le produit ne contienne aucun de ces composés. Les plastiques autorisés sont ceux qui répondent à ce statut au niveau international, fédéral ou étatique ; en d'autres termes, les plastiques qui ont été approuvés par la Food and Drug Administration des États-Unis (US-FDA) ou d'autres organisations similaires. Les plastiques tels que le PET, le PEHD, le PP et le PEBD sont des exemples de types bien connus de plastiques de qualité alimentaire.

2. Respect des normes réglementaires.

Selon la Food and Drug Administration (FDA) aux États-Unis et l'Autorité européenne de sécurité des aliments (EFSA) en Europe, les fabricants sont tenus de s'assurer que le plastique et les additifs qu'ils utilisent sont sans danger pour les aliments. Ils effectuent des tests pour s'assurer que les matériaux qui seront transférés dans les aliments ne contiennent pas de composés potentiellement nocifs qui migrent. En d'autres termes, les normes relatives aux plastiques en contact avec les aliments exigent que le matériau présente une certaine pureté et une certaine composition avant que la Food and Drug Administration (FDA) n'autorise son utilisation à des fins de stockage ou d'emballage de denrées alimentaires. 

Les bonnes pratiques de fabrication (BPF) seront abordées.

Un respect strict des bonnes procédures de fabrication (BPF) est nécessaire pour la production de plastiques utilisables dans les aliments. La propreté, la garantie que tous les composants et toutes les procédures sont exempts de contamination et le nettoyage des machines et des équipements sont autant de facteurs inclus dans les BPF. Du point d'origine des matières premières au point d'emballage du produit fini, cela signifie que l'entreprise a un contrôle total sur l'ensemble du processus.

Parmi les autres concepts importants des BPF, citons

Afin d'assurer une bonne maintenance des installations, il est impératif que les installations de production soient nettoyées à fond et qu'elles ne contiennent aucune impureté.

Il existe un processus connu sous le nom de stérilisation des machines, qui consiste à nettoyer l'équipement utilisé à des fins industrielles afin d'éviter toute liaison potentielle avec des maladies.

Hygiène et formation des employés : Les employés qui participent à la production de plastiques de qualité alimentaire reçoivent une formation pour s'assurer qu'ils manipulent le produit de manière appropriée tout en maintenant un environnement propre.

4. Moulage par soufflage Utilisation du moulage par injection ou de l'extrusion

En ce qui concerne les produits, la sélection et le contrôle de la qualité des matières premières constituent la première étape. Des procédés tels que le moulage par injection et l'extrusion sont utilisés à ce stade du processus de fabrication des matières plastiques.

Ces granulés de plastique sont fondus par le processus de moulage par injection, qui consiste à les chauffer et à les forcer dans des moules utilisés pour produire des récipients, des bouteilles ou d'autres formes.

Lorsque du plastique est utilisé, le processus d'extrusion consiste à faire fondre le matériau et à le forcer à travers une filière afin de créer des structures continues, telles que des feuilles et des films.

Chacune de ces méthodes de production garantit une précision en termes de dimensionnalité, d'épaisseur de plastique et de résistance, ce qui est essentiel pour assurer la conformité avec les réglementations alimentaires.

5. Effectuer des tests pour garantir la conformité et la sécurité

Les produits en plastique sont soumis à divers tests afin de s'assurer qu'ils répondent aux normes de sécurité requises. Les résultats de ces tests permettent de déterminer l'efficacité de la lixiviation chimique, la stabilité thermique et la durée de vie de l'huile végétale conditionnée. Les matières plastiques en contact avec les aliments ne subissent aucune réaction chimique avec les surfaces en contact avec les aliments et ne doivent pas être détruites par la chaleur. En outre, ils ne doivent pas se détériorer et rejeter des substances dangereuses dans l'environnement.

Voici quelques-uns de ces tests :

Lors des tests de migration, il est impératif de s'assurer que le produit chimique en question migre dans l'aliment dans une mesure qui ne dépasse pas le niveau admissible, même lorsqu'il est soumis aux conditions spécifiées, telles que le chauffage ou la congélation.

Le processus d'essai de résistance et de durabilité consiste à évaluer la ténacité du plastique afin de déterminer s'il est capable de résister à la rupture ou à la dématérialisation.

6. Certification et étiquetage des produits

Lorsque le plastique de qualité alimentaire satisfait à toutes les exigences en matière de sécurité et de conformité, il est approuvé pour une utilisation avec des étiquettes officielles. Les produits capables de fonctionner conformément à des exigences de sécurité prédéterminées peuvent être accrédités par les clients et les autorités réglementaires telles que la FDA. Il est courant que les fabricants incluent des mentions telles que "sans BPA", "approuvé par la FDA" ou le symbole de recyclage qui indique le type de plastique du produit, par exemple "1" pour le PET et "2" pour le PEHD. Grâce à ces étiquettes, le client est en mesure de faire la différence entre la sécurité du produit et le fait qu'il convienne ou non à un usage alimentaire.

7. Recyclabilité et responsabilité environnementale

Au cours des dernières années, on a assisté à une augmentation des efforts visant à maintenir la durabilité dans le développement de solutions de remplacement du plastique de qualité alimentaire. La majorité des producteurs sont confrontés à une prise de conscience accrue de la part de leurs clients, ce qui les pousse soit à adopter des matières plastiques recyclées après utilisation, parfois connues sous le nom de plastique de qualité alimentaire, soit à rechercher des polymères biodégradables. C'est pourquoi il est de la plus haute importance de s'assurer que les plastiques utilisables dans l'alimentation sont à la fois recyclables et respectueux de l'environnement à l'heure actuelle.

Les sept catégories de plastiques alimentaires

Voici une liste des types de plastiques les plus courants qui peuvent être utilisés comme matériaux de qualité alimentaire ou de sécurité alimentaire :

Tout d'abord, le polyéthylène téréphtalate, également connu sous le nom de PET ou PETE.

D'une manière générale, le PET est utilisé dans la production de bouteilles d'eau et de boissons, ainsi que de récipients alimentaires, tels que les pots de beurre de cacahuète. Il est léger, durable et empêche particulièrement bien l'humidité de pénétrer, ce qui explique son utilisation dans l'emballage. Le PET est également extrêmement recyclable, bien que ce matériau ne doive être utilisé qu'une seule fois, car il risque de se détériorer s'il est réutilisé.

2. Polyéthylène haute densité (PEHD) Les bouteilles de lait, les récipients de jus de fruits et les sacs à provisions sont autant d'exemples de produits remplis de PEHD. Il est incassable, résistant aux produits chimiques et aux chocs, et les consommateurs peuvent le consommer en toute sécurité, car il ne contamine pas les produits alimentaires. En outre, le polyéthylène haute densité (PEHD) est un matériau qui peut être recyclé et qui est désigné par le code de recyclage "2".

3. Chlorure de polyvinyle (PVC) Bien qu'il soit possible d'utiliser le PVC dans les récipients, il faut éviter de l'utiliser dans des applications qui impliquent une chaleur élevée, car il produit des substances nocives. Malgré sa plus grande durabilité, il n'est utilisé que dans une moindre mesure pour la conservation des aliments, en particulier dans les situations où il faut chauffer, et porte donc la désignation "3".

4. le PEBD, qui signifie polyéthylène de faible densité

Des produits tels que les sacs pour le pain et les produits surgelés, ainsi que certains types d'emballages flexibles, sont des exemples de produits qui utilisent le PEBD. En plus d'être léger et adaptable, ce matériau n'absorbe pas l'humidité. Il peut donc être utilisé pour le stockage des aliments. Comparé à d'autres matériaux, le PEBD est recyclable avec le code "4", mais il est recyclé beaucoup moins souvent que d'autres matériaux.

(PP) signifie polypropylène.

Les applications les plus fréquentes du polypropylène (PP) sont les bouchons de bouteilles de soda et de bière, les pailles réutilisables et les pots de yaourt. C'est pourquoi il est résistant à la chaleur et peut être utilisé pour l'emballage d'aliments ou d'autres choses qui peuvent être chauffées au micro-ondes. Le PP est un matériau de code "5", sûr, durable et recyclable.

Les fourchettes, cuillères, couteaux, gobelets et assiettes en polystyrène (PS) sont quelques exemples d'articles jetables fabriqués en PS. Malgré son prix raisonnable et sa légèreté, ce n'est pas le matériau idéal pour conserver des aliments pendant une longue période en raison des risques de lessivage des produits chimiques, en particulier lorsqu'il est soumis à la chaleur. Il se distingue par le code "6".

[PC] signifie polycarbonate.

Les bouteilles d'eau réutilisables et les récipients destinés à la conservation des aliments l'utilisent tous deux. Il peut contenir du BPA, une substance chimique susceptible d'avoir des effets néfastes sur la santé. Bien que ces matériaux soient solides et transparents, nous devrions nous efforcer d'éviter d'utiliser tout produit contenant du BPA. En outre, l'ordinateur personnel est marqué d'un code de recyclage.

Matériau de qualité alimentaire FDA

7 Caractéristiques principales de sept types de plastiques utilisés dans l'alimentation

Dans les pages qui suivent, nous aborderons quelques-unes des principales variétés de plastique, ainsi que leurs caractéristiques et leurs applications dans de nombreuses industries :

Type de plastiqueCode de recyclageUtilisations courantesDurabilitéRésistance à la chaleurRésistance chimiqueSans BPARecyclabilité
Polyéthylène téréphtalate (PET ou PETE)1Bouteilles de boissons, bocaux alimentairesHautFaibleModéréOuiHaut
Polyéthylène haute densité (PEHD)2Pots de lait, bouteilles de jus de fruit, sacs d'épicerieTrès élevéModéréHautOuiHaut
Chlorure de polyvinyle (PVC)3Films d'emballage, récipients alimentairesModéréFaibleModéréPeut contenir du BPAFaible
Polyéthylène basse densité (LDPE)4Sacs à pain, sacs pour produits surgelés, conteneursModéréFaibleHautOuiFaible
Polypropylène (PP)5Pots de yaourt, bouchons de bouteille, paillesHautHautTrès élevéOuiModéré
Polystyrène (PS)6Gobelets, couverts et assiettes jetablesModéréFaibleFaiblePeut contenir du BPAFaible
Polycarbonate (PC)7Bouteilles réutilisables, conservation des alimentsTrès élevéHautHautPeut contenir du BPAFaible

 

Voici cinq des caractéristiques les plus remarquables des plastiques alimentaires. Les plastiques de qualité alimentaire et les plastiques de sécurité alimentaire présentent les caractéristiques suivantes :

1. sans BPA ni autres substances toxiques 2. résistant à la chaleur et durable

3. Inerte aux produits chimiques présents dans les aliments

4. riche en odeur et en goût

5. Approuvé par les organismes de réglementation (Food and Drug Administration des États-Unis, Union européenne, etc.)

 

Existe-t-il des aliments qui peuvent être conservés dans des bouteilles en plastique ?

Oui, il est possible d'utiliser des bouteilles et des récipients en plastique de qualité alimentaire pour l'usage humain, à condition qu'ils aient été soigneusement nettoyés et qu'ils ne contiennent pas de BPA. Un tel produit doit être approuvé par la FDA et ne doit pas être nocif au fil du temps.

Numéros en plastique sans danger pour la conservation des aliments

Pour la conservation des aliments, il est prudent d'utiliser des plastiques recyclables de types 1, 2, 4 et 5, qui sont respectivement le PET, le PEHD, le PEBD et le PP. Les plastiques portant les codes 3 (PVC), 6 (PS) et 7 (Autres) doivent être évités, car ils contiennent du BPA et d'autres substances chimiques nocives pour l'environnement.

Plastique de qualité alimentaire

Le tableau des numéros pour des plastiques sûrs, y compris les récipients de qualité alimentaire

Le tableau suivant nous aidera à comprendre quels plastiques de qualité alimentaire sont également sûrs pour la consommation ; quels types de plastiques sont sûrs pour le contact avec les denrées alimentaires... Exemples d'utilisation courante

La première option est le PET ou le PETE. En effet, les bouteilles d'eau et autres contenants

Oui, les pots à lait et les bouteilles de jus sont en polyéthylène haute densité (PEHD). Les films étirables et les récipients 4 (PEBD) ne sont pas autorisés. Oui, les sacs pour le pain et les sacs pour les aliments surgelés sont autorisés.

Oui, les pots de yaourt et les bouchons de bouteille, numéro cinq (PP)

Six (PS)Pas de tasses ou d'assiettes jetables

Sept (Autres) Dépendances (ne pas utiliser de BPA)Objets étrangers

Exemples d'applications pour les plastiques alimentaires et de qualité alimentaire

Voici quelques exemples d'utilisations courantes des polymères alimentaires et des polymères moussants :

Les consommables de laboratoire, y compris les plateaux-repas et les matériaux d'emballage alimentaire, les bouteilles de boissons, les ustensiles et les couverts, les sacs en papier et les feuilles, ainsi que les applications industrielles sont autant d'exemples de produits entrant dans cette catégorie. Équipement pour la transformation des aliments

Les plastiques de qualité et de sécurité alimentaires présentent un certain nombre d'avantages.

Parlons maintenant des avantages des plastiques de qualité alimentaire et de sécurité alimentaire :

1. Peu coûteux et simple à administrer par les utilisateurs

Il est durable et résistant à l'éclatement. Il est également résistant à la contamination.

4. Capacité à être moulé et à être polyvalent

Si l'on considère le type de produit jetable, la cinquième caractéristique est qu'il est réutilisable.

Les plastiques de qualité et de sécurité alimentaires présentent un certain nombre d'avantages.

Les plastiques de qualité alimentaire et de sécurité alimentaire présentent quelques inconvénients et restrictions.

1. La possibilité de causer des dommages à l'environnement (déchets plastiques)

Il est difficile d'éliminer certains plastiques lorsqu'ils sont chauffés, car ils libèrent des composés dangereux.

3. Bien que la majorité d'entre eux soient conçus pour être utilisés dans les magasins, ils ne peuvent pas tous être utilisés en toute sécurité dans les micro-ondes ou les lave-vaisselle.

4. Pour certains, les possibilités de recyclage sont relativement limitées.

5. La durabilité à long terme peut varier.

Réflexions finales

En conclusion, les plastiques de qualité et de sécurité alimentaires sont des composants essentiels des solutions d'emballage et de conservation utilisées par le secteur alimentaire. En matière de santé et de sécurité, il est essentiel d'avoir une compréhension générale du type de plastique utilisé et d'être capable d'identifier les produits favorables à l'environnement. Vous pouvez vous assurer que les aliments et les boissons stockés sont à l'abri de toute contamination en choisissant des plastiques alimentaires approuvés par la FDA et exempts de BPA lorsque vous faites vos choix.

Questions fréquemment posées :

Pouvez-vous expliquer ce que signifie l'expression "qualité alimentaire" ?

Le terme "de qualité alimentaire" désigne une substance plastique qui convient au contact direct avec les denrées alimentaires et qui satisfait aux conditions fixées par la loi.

Lorsqu'il s'agit de conserver des aliments, les plastiques sans BPA sont-ils toujours sûrs ?

Il est vrai que les plastiques qui ne contiennent pas de BPA sont un peu plus sûrs, mais vous devez tout de même vous assurer que les plastiques que vous utilisez sont de qualité alimentaire.

Lorsqu'il s'agit de conserver des aliments, puis-je utiliser n'importe quel type de récipient en plastique ?

Sur leurs surfaces, vous ne devez utiliser que des récipients étiquetés de manière appropriée comme plastique de qualité alimentaire ou alimentaire.

Est-il possible de réutiliser les récipients en plastique ultérieurement ?

Oui, à condition qu'ils soient fraîchement emballés, stockés de manière hygiénique et emballés dans un matériau qui ne risque pas d'entrer en contact avec les aliments. Si l'article est endommagé ou usé, il est fortement conseillé de ne pas l'utiliser.

Lorsqu'il s'agit de conserver des aliments plus longtemps, quel type de plastique est le plus performant ?

Grâce à la rigidité du matériau et à l'absence de réactions chimiques potentielles, les plastiques HDPE et PP peuvent être utilisés pendant une période prolongée.

Si j'évite les plastiques comportant les chiffres 3, 6 et 7, pourquoi dois-je le faire ?

On sait que certains polymères peuvent libérer des agents pathogènes tels que le BPA lorsqu'ils sont soumis à la chaleur et à l'humidité des chocs.

 

surmoulage d'inserts

Le moment est venu de commencer à surmouler les élastomères thermoplastiques (TPE). Les TPE ont traditionnellement été utilisés pour remplacer le caoutchouc, mais les nouvelles tendances du marché de la consommation ont fait de l'idée du surmoulage une réalité dans le monde des affaires. La demande et les tendances sur le marché de la consommation augmentent pour une meilleure ergonomie et un meilleur toucher, une meilleure préhension, une meilleure apparence, une meilleure protection contre les chocs, une meilleure séparation des vibrations et une meilleure isolation. Les concepteurs de produits de consommation fixent les normes que les fabricants de matériaux doivent respecter en proposant des solutions qui ont un aspect et un toucher agréables et qui fonctionnent bien dans des applications finales exigeantes.

Cet essai traite de la technologie de surmoulage TPE en termes généraux et en tant que groupe de matériaux qui peuvent être utilisés pour créer des solutions conçues pour cette tendance en constante évolution. En termes de substrats rigides, le polypropylène (PP), le polyéthylène (PE), le polystyrène (PS), le polystyrène à haute résistance aux chocs (HIPS), l'oxyde de polyphénylène (PPO), le polyéthylène téréphtalate modifié par le glycol (PETG), l'acrylonitrile-butadiène-styrène (ABS) et les plastiques polaires semi-cristallins comme le polyester (PET, PBT) et le polyamide (Nylon 6, Nylon 66) en sont quelques exemples. Les nouvelles technologies de mélange et de compatibilité des matériaux ont permis de fabriquer des produits qui peuvent être surmoulés sur ces différents substrats.

surmoulage

Pour le surmoulage de TPE sur des surfaces rigides, plusieurs éléments sont très importants. Le premier et le plus important est de choisir le type de TPE qui fonctionnera avec la base rigide. Le processus de surmoulage (insertion ou moulage 2K), le type de machine, les conditions du processus, la préparation du matériau, la conception de la pièce et la conception du moule sont également importants. Des technologies de matériaux uniques, de nouvelles conceptions de pièces et d'outils, et des améliorations dans les technologies de surmoulage maintiendront l'esprit des concepteurs en éveil afin qu'ils puissent répondre aux besoins sans cesse croissants des consommateurs en matière de confort, d'esthétique et de valeur ajoutée.

Technologie de surmoulage du TPE

Surmoulage TPE utilise le moulage par injection pour placer un matériau (surmoulage) sur un autre matériau (substrat). Le matériau surmoulé doit adhérer au substrat d'une manière qui dure dans le cadre de l'utilisation finale et qui fonctionne bien. Le surmoulage permet de se passer de colles et d'apprêts pour fixer les TPE sur des matériaux durs. La technologie du surmoulage donne plus de liberté aux concepteurs, réduit les coûts de production et facilite la fabrication des produits. Le moulage de matériaux multiples et le moulage par insertion sont les deux principales méthodes de surmoulage.

Le moulage par injection avec plus d'un matériau est également connu sous le nom de moulage par injection multicolore ou en deux temps. La figure 1 montre le type d'outils utilisés. Ils comportent deux ou plusieurs unités d'injection. Les bras de la machine d'injection peuvent être réglés de manière à être parallèles l'un à l'autre ou à angle droit l'un par rapport à l'autre. Le moule comporte deux séries de trous. L'un sert à mouler le matériau de base, l'autre le matériau de revêtement.

Le processus de moulage en deux temps se déroule en deux étapes. La première étape consiste à remplir les trous du substrat avec le premier cylindre. Une fois le substrat refroidi, le moule s'ouvre et le côté qui peut être déplacé tourne de 180° sans que le substrat ne sorte du moule. Ensuite, le moule est fermé et le matériau de surmoulage est injecté dans le deuxième cylindre. La seconde moitié du moule est remplie du côté qui reste immobile. Si le matériau de surmoulage doit être façonné des deux côtés de la pièce, le moule peut déplacer les pièces entre deux séries de trous au lieu de tourner.

Machines à plateaux rotatifs et machines à matrices rotatives : Un plateau rotatif sur la deuxième partie de la presse est parfois intégré à la machine pour la faire tourner. Lorsqu'un plateau rotatif est utilisé quatre fois séparément, les moitiés de moule qui sont montées dessus sont généralement utilisées. Dans certains cas, la rotation est intégrée à l'outil lui-même et il n'y a que deux moitiés de moule, mais quatre séries de trous de moule.

Le mouvement : L'outil du processus Core comporte une partie mobile actionnée par un système hydraulique ou par l'air. Une fois que le premier substrat a été injecté et qu'il a eu le temps de refroidir, une section du moule se retire, créant un espace pour le matériau de surmoulage du TPE. Le TPE est alors introduit, la plupart du temps par le côté du trou visible lorsque l'insert est retiré. Cette méthode permet des cycles plus rapides, une cavitation plus importante et de meilleures performances de la machine. Le seul problème est que seule une épaisseur constante de TPE peut être utilisée.

surmoulage d'inserts

Surmoulage d'inserts - surmoulage d'inserts

Le moulage par insertion est l'un des types de surmoulage. Lors du moulage par insertion, un substrat en plastique dur ou une pièce métallique déjà moulée est introduit dans le trou par un robot ou une personne (figure 2). Le second matériau, appelé "surmoulage", est placé sur un côté de l'insert ou autour de l'ensemble dans d'autres cas. Pour le moulage d'inserts, des outils de moulage par injection standard sont utilisés.

Rotation ou déplacement ? Moulage sur table : Une unité d'injection horizontale ou un robot est utilisé pour façonner un substrat ou placer un insert dans la deuxième cavité dans la première position. La table se déplace ou tourne vers la station suivante, où une autre unité d'injection horizontale ou verticale est utilisée pour introduire le TPE. Il est possible d'utiliser une carotte chaude ou de placer le canal de coulée sur la ligne de séparation. Un troisième tour de la table de l'unité rotative l'envoie vers une station de "déchargement", où la pièce finie en deux parties est éjectée.

Processus de surmoulage du TPE

Le choix du procédé et de la conception du moule dépendent du matériau choisi, du coût de la main-d'œuvre, des outils et des machines disponibles et de la rentabilité de la fabrication d'un grand nombre de pièces. Si l'insert n'est pas un thermoplastique, il faut recourir au moulage par insertion. Si vous n'avez besoin que d'une petite quantité de substrat plastique ou métallique, que le coût de la main-d'œuvre locale est faible et que vous devez maintenir le coût des outils à un niveau peu élevé, vous pouvez les placer à la main. Pour de plus grandes quantités de travail, des outils à navette peuvent être utilisés. Les plaquettes placées de manière robotisée et les outils à table rotative peuvent être utilisés lorsque la quantité de travail à effectuer justifie le coût. Si vous devez fabriquer beaucoup de pièces ou si le coût de la main-d'œuvre est élevé dans votre région, les machines de moulage bi-matières sont les mieux adaptées aux substrats plastiques. Les systèmes à canaux chauds dotés de vannes sont les plus appropriés pour obtenir les plus hauts niveaux de production et les pièces les plus belles.

Considérations sur la conception des pièces de surmoulage

La conception des surmoulages comporte de nombreux aspects différents, et ce document présente quelques éléments généraux à garder à l'esprit.

En ce qui concerne les matériaux, les TPE collables sont soumis à des règles plus strictes que les TPE ordinaires. Il en va de même pour la fabrication des pièces. Lorsque vous concevez des pièces en deux parties, vous devez réfléchir à la manière dont les deux matériaux flexibles vont se rétracter, ce qui est différent de la conception de pièces en une seule partie. Les deux ont leurs propres systèmes de portes et de glissières qui doivent être personnalisés en fonction des caractéristiques du matériau utilisé.

Pour obtenir le meilleur temps de cycle, les parois minces de la base et du surmoulage doivent être aussi régulières que possible. Dans la plupart des cas de surmoulage, des parois d'une épaisseur comprise entre 1 mm et 3 mm s'assemblent bien. Si la pièce nécessite des zones épaisses, il convient de les évider pour éviter que la pièce ne se rétracte trop et pour réduire le temps de cycle et le poids. Pour éviter les problèmes d'écoulement tels que les remblais et les pièges à gaz, les modifications de l'épaisseur de la paroi doivent être effectuées lentement. L'ajout de cercles (au moins 0,5 mm) dans les angles vifs peut contribuer à réduire les contraintes dans cette zone. Les poches sombres et profondes ou les nervures qui ne peuvent pas être ouvertes doivent être évitées. Les longs tirages doivent avoir un tirage de 3 à 5 degrés pour aider la balle à sortir. Des contre-dépouilles profondes peuvent être réalisées avec des composés de surmoulage, mais uniquement si un noyau d'avance est utilisé lors de l'ouverture du moule, si la pièce ne présente pas d'arêtes vives et si l'élastomère est autorisé à se plier lors de son démoulage.

Lorsqu'ils sont moulés, la plupart des composés TPE se rétractent assez fortement dans le sens de l'écoulement, mais pas beaucoup dans le sens de l'écoulement transversal. Le matériau de surmoulage peut donc se rétracter davantage que le substrat une fois que la pièce est sortie de l'outil. Le substrat peut alors se déformer ou se tasser, généralement dans le sens de l'écoulement du matériau de surmoulage. Cela est particulièrement vrai pour les pièces dont le substrat est plus fin que le surmoulage ou pour lesquelles un matériau de substrat à faible rigidité est utilisé. Ce problème peut être partiellement résolu en utilisant des matériaux de base ayant un module plus élevé et en ajoutant des nervures de rigidification au substrat. Il sera également utile d'utiliser des couches plus fines et une qualité de surmoulage moins dure. Le déplacement de la porte pour modifier le schéma d'écoulement du TPE peut également être utile.

La dureté Shore, qui correspond à la résistance d'un matériau à l'enfoncement sur une plaque moulée d'une épaisseur minimale de 6,3 mm (ASTM D2240), est utilisée pour mesurer les matériaux TPE. Un article d'une dureté inférieure semble plus doux à l'extérieur, même s'il a la même épaisseur. Mais comme le surmoulage n'est généralement effectué que sur la fine peau du TPE, la base dure située en dessous affecte la sensation de douceur. Si l'on soumet le produit à un test de dureté, une empreinte plus petite montrera que la roche est plus dure, même si la peau est douce. Si le surmoulage en caoutchouc doit se trouver sur les deux côtés des pièces (A et B), il faut utiliser deux moules en matériau qui peuvent se déplacer d'une section de moule à l'autre. Le rendement peut être très élevé, en fonction de l'épaisseur des parois de l'élastomère et du substrat.

Comment le TPE adhère au thermoplastique d'ingénierie

De nombreux éléments peuvent modifier l'adhérence entre le plastique technique dur et le caoutchouc mou. Pour établir des relations spécifiques entre les matériaux, il est important que les énergies de surface des deux soient identiques. La capacité du TPE à adhérer à une surface est un autre facteur important. Pour que certaines réactions se produisent entre le TPE et le substrat, il faut qu'ils soient très proches l'un de l'autre et que la surface soit humide. La façon dont les TPE se théologisent, comme le montre la figure 3, détermine la manière dont ils s'humidifient. Les matériaux de surmoulage n'ont pas une viscosité très élevée. Ils sont également sensibles au cisaillement et présentent un comportement d'amincissement par cisaillement.

L'image ci-dessous montre que la viscosité est proche de la limite inférieure de la plage lorsque le débit est élevé. Cela permet au TPE de pénétrer et de remplir les zones à parois minces qui sont courantes dans le surmoulage.

Surmoulage TPE

La chimie du TPE et le type de plastique industriel ont une grande influence sur la qualité du mouillage. Outre les qualités d'adhérence, les propriétés de diffusion et viscoélastiques de l'élastomère jouent également un rôle. Le point de rencontre entre le TPE et le substrat rigide est très important pour la force d'adhérence et le type de défaillance, qui peut être cohésive (C) ou adhésive (A). Lorsque l'on recherche les signes d'une liaison forte, on pense généralement que le système cohésif est le meilleur moyen de s'en rendre compte. Mais un TPE faible avec une force d'adhérence modérée peut donner l'impression que la liaison est forte. Il arrive qu'une bonne liaison existe même lorsque la colle est défaillante. Il existe trois types de processus au niveau du contact qui peuvent aider le substrat rigide et l'élastomère thermoplastique souple à se coller l'un à l'autre. Ces processus sont illustrés dans l'image ci-dessous.

Lignes directrices pour la conception de pièces surmoulées

C'est la conception qui rend possible la connexion mécanique. Il n'y a pas de véritable lien entre les deux surfaces, mais n'importe quel TPE fonctionnera dans ce cas. La deuxième méthode fonctionne parce que le substrat et le matériau TPE de surmoulage sont chimiquement compatibles. La compatibilité chimique est basée sur les énergies de surface, qui sont liées à la capacité du substrat et du TPE à adhérer l'un à l'autre. Lorsque la méthode de moulage et la température sont appropriées, une interface peut se former là où les molécules de la base et du surmoulage se mélangent. On peut créer une interface avec un TPE styrénique ou un TPE oléfinique qui a été moulé sur du polyéthylène comme base. La troisième voie peut être intégrée au TPE. Le processus de liaison est constitué d'interactions polaires spécifiques ou de réactions chimiques entre les groupes du TPE et le substrat rigide.

Un "test de décollement à 90 degrés" peut être utilisé pour déterminer la solidité de la liaison entre le TPE et le plastique industriel. Nous avons modifié la méthode ASTM D903 pour les plastiques afin de tester l'adhérence du TPE souple au thermoplastique dur. Pour les tests, on utilise une base moulée sur laquelle est moulé un insert de peau en TPE. Un testeur de tension Instron est utilisé pour couper et tirer une bande de TPE d'un pouce de large à angle droit par rapport à la base. Elle est bloquée en place sur la roue de manière à ce que l'angle de 90 degrés reste le même pendant que le caoutchouc est tiré. La force d'adhérence est déterminée par la force avec laquelle l'élastomère est arraché de la base. Cette force est généralement supérieure à 2 pouces. L'élastomère est classé en deux groupes, selon qu'il s'agit d'une défaillance adhésive (A) ou d'une défaillance cohésive (C). La rupture adhésive signifie qu'il ne reste aucun résidu de TPE sur le matériau. Les chiffres indiqués correspondent à la moyenne de trois études différentes sur l'adhérence. Le client exigeant un certain niveau d'adhérence, nous avons décidé qu'un indice d'adhérence supérieur à 12 pli était suffisant.

Aujourd'hui, le surmoulage des TPE sur des substrats rigides suscite un grand intérêt, notamment pour les produits de marché qui doivent être doux au toucher. De nouveaux TPE sont surmoulés sur un nombre croissant de substrats. Les concepteurs disposent ainsi d'une plus grande liberté de conception et ont la possibilité de faire en sorte que leurs produits se distinguent sur un marché rempli de copies "me-too".

Les TPE sont très connus parce qu'ils facilitent les ventes dans les points de vente. Les consommateurs ont aujourd'hui l'embarras du choix dans les magasins, et les entreprises qui fabriquent des produits veulent que les leurs se distinguent. Il existe de nombreuses bonnes raisons de choisir un produit doté d'un TPE surmoulage La surface de l'emballage peut être modifiée, notamment par l'ajout de nouvelles couleurs, de nouvelles textures, de nouveaux motifs et d'un nouveau confort. Pour de nombreuses personnes, un toucher "chaud" et doux est plus agréable qu'un toucher de plastique dur. Et les objets qui ont l'aspect et le toucher du caoutchouc sont souvent considérés comme plus précieux. Les gens sont plus intelligents lorsqu'il s'agit de trouver des produits qui s'adaptent mieux à leur corps et qui réduisent les vibrations, maintenant qu'ils en savent plus sur l'ergonomie et l'augmentation des blessures dues à la surutilisation des articulations. Les TPE surmoulés peuvent également être utiles pour d'autres raisons que la sensation et la facilité d'utilisation. Par exemple, ils offrent une prise sûre et solide dans les zones humides, ils imperméabilisent les joints et les garnitures, ils sont moulés dans des "pare-chocs" pour protéger contre les chocs et empêcher les ruptures prématurées, et ils réduisent les vibrations.

 

 

moulage pour le plastique

Moulage par injection pour l'industrie automobile est l'un des éléments importants de la création de pièces automobiles en acier de première qualité et d'une grande durabilité. Dans les voitures modernes, le moulage par injection de plastique automobile fait partie intégrante de tout. Il contribue à la fabrication du tableau de bord du véhicule ou de toute autre pièce détaillée du moteur. En outre, les différentes techniques, les matériaux et les avantages du moulage par injection sont des points de départ cruciaux pour les constructeurs automobiles et les fournisseurs. Dans cet article, nous aborderons donc l'histoire, les processus de production, les applications et les différents avantages et inconvénients du moulage par injection pour l'automobile.

Qu'est-ce que le moulage par injection de plastique pour l'automobile ?

Moulage par injection de plastique pour l'industrie automobile désigne le processus par lequel des pièces automobiles en plastique de forme complexe sont créées à l'aide d'un matériau fondu dans un moule. Ce procédé est particulièrement utilisé dans l'industrie automobile car il permet d'obtenir des pièces d'une précision et d'une cohérence acceptables. En outre, il garantit une productivité élevée. Les pièces automobiles moulées par injection englobent les grandes garnitures extérieures et les petites pièces intérieures en plastique. Elles ont des exigences précises en matière de performance et de persistance.

Histoire du moulage par injection dans l'automobile

L'industrie automobile utilise le moulage par injection depuis l'adaptation du procédé à la production de masse dans les années 1930. Le moulage par injection a d'abord été appliqué à la production de pièces relativement simples. Par la suite, grâce aux innovations en matière de technologie et de matériaux, il a trouvé de nombreuses applications dans différents domaines. De nombreuses entreprises de moulage par injection pour l'industrie automobile ont mis au point diverses approches complexes. Elles peuvent ainsi contribuer à la fabrication de pièces automobiles encore plus complexes et plus légères. Cela permettra également de réduire les coûts de fabrication tout en améliorant les performances des véhicules.

Types de méthodes de moulage par injection pour l'automobile

D'une manière générale, les méthodes de moulage par injection pour l'industrie automobile se répartissent en plusieurs catégories.

1. Moulage par injection de matières thermoplastiques

Cette méthode implique l'utilisation de plastiques qui fondent. Par la suite, il peut être remodelé plusieurs fois sans être détruit. En outre, elle est largement utilisée dans la construction automobile pour la fabrication de divers tableaux de bord, clips et panneaux en raison de sa souplesse d'utilisation et de sa recyclabilité.

 2. Moulage par injection de thermodurcissables

Les matériaux thermodurcissables se solidifient de manière permanente lorsqu'ils sont chauffés. Ils conviennent donc parfaitement aux pièces soumises à des températures élevées, comme les pièces de moteur. Une fois fixés, ces matériaux ne peuvent pas être refondus ou reformés. 

3. Surmoulage

Le surmoulage consiste à mouler une couche supplémentaire de matériau sur une pièce préexistante. Le surmoulage est par exemple largement utilisé pour créer des poignées confortables au toucher ou des joints d'étanchéité pour les composants automobiles.

4. Moulage par injection assisté par gaz

Cette technique implique l'utilisation d'un agent qui fait mousser le gaz dans les canaux du moule au moment de la fabrication de la pièce. Il est moins lourd que la plupart des métaux ferreux. Mais il est très résistant et idéal pour la fabrication de grandes structures telles que les poignées de porte et les panneaux.

5. Insérer le moulage

Dans le cas du moulage par insertion, les pièces sont placées dans le moule, puis le plastique est injecté autour des pièces. Ce dernier peut être fait de métal ou de tout autre matériau. En outre, ce matériau combine plusieurs matériaux en une seule section. Il améliore non seulement la résistance et la durabilité du produit, mais il présente également d'autres avantages.

Processus complet de moulage par injection pour l'automobile

Le moulage par injection automobile est un processus de fabrication de matières plastiques pour l'automobile. Il comporte plusieurs étapes clés qui garantissent la précision, la cohérence et la qualité du produit final ;

1. Serrage :

Le serrage est le premier processus du moulage par injection. Au cours de ce processus, les deux plaques du moule sont fermées par l'application d'une force. Comme décrit précédemment, le moule est composé de deux moitiés et comprimé par une unité de fermeture. Cette unité a une force de serrage suffisante pour maintenir le moule fermé pendant l'injection du plastique fondu. La force de serrage générée varie en fonction de la taille des moules à utiliser et du type de matériau. Il est toujours nécessaire d'utiliser correctement les pinces pour éviter les fuites dans la cavité du moule et s'assurer que la cavité est bien fermée. 

Moulage par injection de matières plastiques pour l'industrie automobile

2. L'injection

Une fois le moule serré, il est prêt pour la phase d'injection. Cette phase consiste à introduire des granulés de plastique sous forme solide dans un tonneau chauffé où ils sont liquéfiés. Le plastique fondu est alors forcé de s'écouler dans la cavité du moule à travers une buse à très haute pression. La pression et le taux d'injection sont donc contrôlés avec précision pour garantir le remplissage du moule. En outre, on vérifie également que le plastique atteint la cavité intérieure du moule sans former certains des défauts habituels. Il peut s'agir de la formation de bulles d'air ou d'un remplissage incomplet du moule.

3. Refroidissement

Une fois que la matière plastique a été injectée dans le moule, elle commence à prendre et à se raffermir. Le refroidissement est également une étape très importante car il définit les dimensions finales de la pièce et sa résistance. Grâce aux canaux de refroidissement à l'intérieur du moule, la chaleur est distribuée avec beaucoup de chaleur et dans un laps de temps relativement court. Le temps que la pièce passe à refroidir est critique.  En effet, il peut se rétracter ou se déformer et si la pièce est refroidie pendant une longue période, l'ensemble du processus de production peut être ralenti.

4. Ejection:

Une fois la pièce refroidie et solidifiée, le moule s'ouvre et la pièce est expulsée. Dans ce processus, l'utilisation de goupilles d'éjection est la plus courante ; ces goupilles poussent simplement la pièce hors du moule. Parfois, des souffleurs d'air ou des plaques mécaniques peuvent également être utilisés pour faciliter l'extraction d'une pièce. Le démoulage est un processus crucial qui doit être effectué avec précaution. Afin de ne pas endommager la pièce, surtout si elle est ornée ou présente de multiples caractéristiques.

 5. Finition :

La dernière opération, appelée finition, consiste à éliminer toute matière excédentaire ou peau appelée "flash". La pièce peut également être poncée et peinte. En outre, elle est assemblée si elle est destinée à être un composant d'un système, en fonction de son utilisation. La finition de la surface permet de s'assurer que la pièce présente la précision, la couleur et la taille souhaitées, telles qu'elles ont été conçues.

 Application du moulage par injection dans la production de pièces automobiles

L'utilisation du moulage par injection est importante pour la fabrication de nombreuses pièces automobiles en raison de la précision et de la possibilité de produire en masse des pièces identiques. Les pièces automobiles courantes fabriquées par moulage par injection sont les suivantes

  1. Composants du tableau de bord : Il s'agit généralement de composants complexes qui nécessitent la précision qu'offre le moulage par injection. Ils permettent ainsi de s'adapter à l'espace intérieur de la voiture.
  2. Pare-chocs et panneaux extérieurs : Le procédé permet de fabriquer des pièces extérieures rigides et esthétiques. Ainsi, il peut également subir des impacts et des impulsions météorologiques.
  3. Couvercles de moteur : Ces pièces doivent être résistantes à la chaleur et avoir une solidité suffisante.
  4. Collecteurs d'admission d'air : Ce processus permet de former des composants légers et rigides, idéaux pour l'efficacité des moteurs.
  5. Garnitures et poignées intérieures : Ce processus permet d'obtenir des pièces esthétiquement attrayantes et fonctionnellement efficaces grâce à un travail minutieux sur les détails.
  6. Boîtiers électriques : Ces composants sont importants car ils protègent une partie de l'électronique délicate d'un véhicule.

Avantages du moulage par injection pour l'automobile

Les avantages du moulage par injection pour le secteur automobile sont les suivants ;

  1. Production de masse rentable :  Le moulage par injection convient à la production à grande échelle, le coût de chaque pièce diminuant à mesure que le nombre de pièces produites augmente.
  2. Flexibilité de la conception : Cette méthode convient à la production de conceptions automatiques, de formes et de géométries complexes et de conceptions automobiles à tolérances étroites.
  3. Variété de matériaux : La plupart des types de plastique, y compris les plastiques renforcés, peuvent être utilisés. Ils permettent ainsi de formuler des pièces présentant des caractéristiques telles qu'une résistance élevée ou une capacité de résistance à la chaleur.
  4. Qualité constante : Le moulage par injection contribue à maintenir les normes de la production automobile pour toutes les pièces et sous-ensembles. Il s'agit donc d'un aspect important pour atteindre les normes requises.
  5. Pièces légères : Cette caractéristique résulte de l'utilisation de plastiques légers. Elle permet donc de réduire le poids total des véhicules et d'améliorer le rendement énergétique.

 Limites du moulage par injection dans l'automobile

  1. Coûts d'outillage initiaux élevés : La création de moules est très coûteuse et, pour cette raison, le moulage par injection n'est pas envisageable pour les faibles volumes de production.
  2. Déchets de matériaux : Le processus impliquant l'utilisation de carottes et de coulisses produit des déchets qui sont parfois réutilisés ou éliminés.
  3. Contraintes de conception : Cela augmente également les coûts et les délais pour les pièces délicates. En outre, le processus devient très compliqué et nécessite un autre processus comme l'usinage secondaire.

Alternatives au moulage par injection pour les prototypes automobiles à faible coût

Pour les premiers stades de développement ou la production de faibles volumes, les alternatives au moulage par injection sont les suivantes : Pour les premières phases de développement ou la production de faibles volumes ;

  • Impression 3D : Parfait pour les prototypes, car il n'y a pas de coût de moule. Toutefois, le produit risque de ne pas être aussi résistant que celui fabriqué à partir de moules injectés.
  • Usinage CNC: Avantages : Elle offre une grande précision pour la génération de la pièce donnée. Toutefois, les inconvénients de cette méthode sont qu'elle peut prendre du temps et qu'elle est coûteuse pour le développement de pièces complexes.
  • Uréthane Coulée : Il convient à la production de petites pièces. Il offre donc de bonnes caractéristiques de matériaux et une bonne qualité de surface des pièces. En outre, le processus ne permet souvent pas d'atteindre la taille et la productivité du moulage par injection.

 

Moulage par injection Automobile

Matériaux de moulage par injection pour les pièces automobiles

Les matériaux couramment utilisés dans le moulage par injection automobile sont les suivants :

  •  Polypropylène (PP) : Très léger et capable de supporter les chocs utilisés dans la partie interne du véhicule, voir plus de détails à Moulage par injection de polypropylène page.
  • Acrylonitrile Butadiène Styrène (ABS) : Il s'agit d'un matériau solide et rigide, principalement utilisé pour les tableaux de bord et les panneaux, et c'est pour cette raison qu'il est réputé. Moulage par injection d'ABS page.
  • Polyamide (Nylon) : Il présente une résistance élevée et une grande stabilité à la température, ce qui permet de l'utiliser, par exemple, dans des applications de pièces sous le capot, voir plus de détails à l'adresse suivante Moulage par injection de nylon page.
  • Polycarbonate (PC) : Les travaux visant à apporter visibilité et longévité aux pièces qui impliquent un éclairage, voir plus de détails sur Moulage par injection de polycarbonate page.
  • Polyuréthane (PU) : Convient pour les joints et les garnitures tels que les petits composants en caoutchouc.

Choisissez Sincere Tech pour des services de moulage par injection de plastiques automobiles

Voici quelques raisons. Pourquoi choisir le Sincere Tech Services de moulage par injection:

1. Solidité et durabilité : Sincere Tech fournit des pièces automobiles durables et résistantes, en particulier pour la pratique de la pression, comme les blocs moteurs et les carters.

2. Précision et cohérence : Ce procédé garantit une grande précision et une grande uniformité du produit, il répond aux exigences de l'industrie automobile pour tous les matériaux austénitiques, en particulier lorsqu'ils sont utilisés dans une production en grande quantité.

3. Avantage de la légèreté : It a une nature légère, et nos services rapides rendent les automobiles légères. Ils peuvent donc contribuer à améliorer la consommation de carburant et les performances.

4. Le rapport coût-efficacité : Il est spécialement utilisé pour les gros volumes,Sincere Tech offre également la meilleure solution. Il peut ainsi contribuer à réduire les coûts de production en éliminant la nécessité d'effectuer des opérations secondaires.

5. Applications polyvalentes : Entreprise bien adaptée pour plusieurs composants automobiles. Elle contribue à la fabrication de plusieurs pièces. Il peut s'agir d'applications structurelles, microélectroniques et électriques avec des caractéristiques anticorrosion.

Conclusion

En conclusion, le moulage par injection de plastique automobile est essentiel à la fabrication de diverses sections automobiles. Il peut s'agir du tableau de bord, des enjoliveurs, du collecteur d'admission et du capot. Il permet de créer des pièces très précises en grandes quantités. En outre, il offre une liberté de conception et une relative rentabilité, ce qui en a fait l'un des fondements de la fabrication contemporaine des voitures. Malgré tous les changements dans l'industrie automobile et la tendance à utiliser de nouvelles technologies et de nouveaux matériaux dans la production, le moulage par injection occupe une place particulière dans le développement de nouvelles technologies. En outre, le moulage par injection occupe une place particulière dans le développement des nouvelles technologies. Il contribue à accroître les performances et la qualité requises dans l'industrie automobile moderne.

Questions fréquemment posées

Q1. Comment le moulage par injection contribue-t-il à réduire le poids des véhicules ?

Grâce au moulage par injection, il est possible d'utiliser des types de plastiques plus légers. Il peut remplacer de nombreux matériaux lourds comme le métal, ce qui allège le véhicule. Cela permet d'améliorer l'économie de carburant et de réduire les émissions.

Q2. Le moulage par injection est-il envisageable pour la fabrication de pièces automobiles de faible volume ?

Bien que le moulage par injection soit idéal pour les gros volumes, il l'est aussi pour les faibles volumes. Cependant, pour les gros volumes, ou pour un besoin précis de pièces multiples. Le coût élevé de l'outillage peut signifier que des méthodes telles que l'impression 3D ou l'usinage CNC conviennent mieux à la tâche.

Q3. Quels sont les types de composants automobiles qui conviennent le mieux au fabricant de moules Sincere Tech ?

Le Sincere Tech convient à la fabrication de pièces légères et résistantes telles que les blocs moteurs, les boîtiers de transmission et les pièces structurelles qui renforcent la structure des voitures.

 

Outil de moulage par injection est l'un des aspects les plus importants de la fabrication actuelle d'une large gamme de pièces en plastique. En outre, il a plusieurs applications sur le marché. Ces produits peuvent aller des pièces automobiles aux ustensiles domestiques, etc. Cet article vous aidera à fournir une analyse plus détaillée des outils de moulage par injection. Nous nous concentrerons sur les différentes catégories, celles qui sont actuellement sur le marché et les principaux fabricants.

Qu'est-ce que l'outillage de moulage par injection ?

Outillage pour le moulage par injection peut être défini comme l'équipement et les outils utilisés dans le processus de moulage par injection. Il permet donc de façonner le plastique fondu en pièces finies. En outre, ce processus est très important pour la production en masse d'articles complexes en plastique, et il offre une grande précision et une grande efficacité. Il peut s'agir de mouler le plastique à l'aide d'une variété de modèles de composants. En outre, l'outillage de moulage par injection se compose d'une base de moule, de son noyau, de canaux de refroidissement et d'une plaque porte-empreinte. L'ensemble de ce dispositif garantit que le plastique en fusion sera formé avec précision, puis refroidi et éjecté du moule.

Outil de moulage par injection

Comment sont fabriqués les outils de moulage par injection ? Un processus complet

Voici un processus approprié et détaillé de formation des outils de moulage par injection.

1. Phase de conception

       Design conceptuel : Les ingénieurs et les concepteurs commencent par élaborer le design conceptuel du moule en fonction des spécifications du produit. Ces spécifications peuvent concerner la géométrie des pièces, les fluides d'écoulement ou les fluides de refroidissement.

       Modélisation CAO : Ensuite, le L'outil de CAO est utilisé pour construire un modèle 3D précis du moule qui doit être produit. Les principaux éléments sont la disposition des composants, l'ébauche, les portes et le système de refroidissement.

       Examen de la conception : Une fois qu'il est terminé et examiné, il est à nouveau vérifié pour garantir qu'il répond aux exigences fonctionnelles et de fabrication. Il peut donc s'agir de prédire comment le métal s'écoule dans un moule, comment le moule se refroidit, ou encore où et comment les pièces sont éjectées.

2. Prototypage

Dans ce cas, le moule prototype est souvent fabriqué à partir d'un matériau moins coûteux, l'aluminium. Ce moule prototype est généralement utilisé pour tester la conception et confirmer la fonctionnalité du moule. Cette étape permet donc généralement d'identifier les problèmes potentiels et de procéder à des ajustements avant la production finale.

 3. Fabrication d'outils

       Sélection des matériaux : Une fois la conception et les spécifications finalisées, l'étape suivante consiste à sélectionner le matériau d'outillage approprié. Les matériaux les plus courants sont l'acier à outils (tel que P20, H13), l'acier inoxydable ou l'aluminium. Leur sélection dépend de facteurs tels que le volume de production, la complexité de la pièce et les considérations de coût.

       Usinage : Les procédés d'usinage CNC sont ensuite utilisés pour découper et façonner les composants moulés à partir du matériau sélectionné. Ces procédés sont généralement le fraisage, le perçage et le meulage de précision. Ils permettent ainsi d'obtenir les dimensions et les états de surface requis.

       Traitement thermique : Ensuite, Certains matériaux d'outillage subissent des traitements thermiques, à savoir la trempe et le revenu. Ils permettent d'optimiser leurs propriétés mécaniques, telles que la dureté et la ténacité.

4. Assemblage

       Base du moule : Juste après la fabrication, la base du moule, l'empreinte et les autres composants sont assemblés. Il s'agit donc principalement des inserts de montage, des glissières et de tous les mécanismes nécessaires à l'éjection et au refroidissement des pièces.

       Montage et alignement :  Les composants y sont soigneusement ajustés et alignés. Ils peuvent ainsi contribuer à la réalisation d'opérations précises lors du moulage par injection.

5. Traitement de surface

Ici, les surfaces critiques du moule, c'est-à-dire la cavité et le noyau, sont soumises à des processus de finition de surface. Elles peuvent ainsi obtenir la douceur et la texture requises. Il peut s'agir de polissage, d'électroérosion (EDM) ou de texturation. Tous ces procédés permettent de conférer des caractéristiques de surface spécifiques aux pièces moulées.

6. Essais et validation

       Essais : Une fois que le moule est entièrement préparé, il subit des essais. Ceux-ci sont réalisés avec la machine de moulage par injection et le matériau cible dans des conditions de production. Cette phase permet donc de prouver la fonctionnalité du moule, la qualité des pièces et les performances.

       Ajustements : En cas de problème de moisissure ou de surface, il est nécessaire de procéder à des ajustements. des ajustements peuvent être apportés aux systèmes de refroidissement, d'injection ou d'éjection. Ils peuvent ainsi contribuer à optimiser la qualité des pièces et les temps de cycle.

Conteneur moulé par injection plastique

Types d'outils de moulage par injection

Examinons les différents types d'outils de moulage par injection disponibles.

1. Moules à cavité unique

Les moules à cavité unique peuvent former une pièce à la fois en une seule fois. Ces moules sont utilisés lorsqu'il s'agit d'une production en petite série ou lorsqu'il est nécessaire de produire des pièces de prototypage. En raison de leur structure de base, les moules à cavité unique sont comparativement moins chers et plus faciles à construire que les moules à cavités multiples. Néanmoins, ils fonctionnent lentement car ils ne créent la pièce qu'une seule fois, en un seul cycle. Ils sont généralement utilisés lorsqu'il est nécessaire de respecter des tolérances étroites ou lorsque la pièce peut avoir une désignation difficile à créer dans un moule multi-empreintes.

2. Moules à cavités multiples

Les moules multi-empreintes comportent plusieurs cavités au sein d'un même moule, ce qui permet de produire plusieurs pièces identiques à chaque cycle d'injection. Cela permet d'accroître l'efficacité de la production et rend les moules multi-empreintes adaptés à la fabrication en grande série. Par ailleurs, ces moules sont plus complexes et plus coûteux à fabriquer et à concevoir que les moules à cavité unique. Cependant, ils permettent d'augmenter la production et de réduire les coûts par pièce. Ils peuvent donc justifier l'investissement initial lorsqu'il s'agit de scénarios de production de masse.

3. Moules familiaux

Les moules familiaux créent plusieurs cavités qui produisent une variété de pièces en même temps dans un cycle. Cela signifie que chaque cavité du moule forme une pièce, ce qui peut être idéal pour les environnements d'assemblage où de nombreuses pièces sont le plus souvent nécessaires en même temps. Les moules familiaux sont souvent utilisés pour mouler des pièces appartenant à un groupe spécifique. Ils permettent en effet de mouler simultanément les membres de ce groupe, ce qui réduit les délais. Cependant, ils doivent être très bien conçus en termes de temps de remplissage et de refroidissement de toutes les cavités du moule. Cette condition peut les rendre plus difficiles à produire et à maintenir que les moules à une ou plusieurs cavités.

4. Moules à deux tirs

Les moules à deux tirs, ou moules multimatériaux ou multicolores, permettent de mouler deux matériaux ou couleurs différents en un seul cycle. Cette technique est idéale dans de nombreux cas, comme celui des engrenages nécessitant l'incorporation de différentes couleurs ou matières. On peut ainsi obtenir des pièces avec des poignées ou des zones multicolores. Le processus comprend deux cycles d'injection distincts : le premier matériau est injecté, puis il est partiellement refroidi. Ensuite, le matériau est injecté par-dessus ou autour du premier matériau. La fonction et l'aspect des pièces peuvent être améliorés grâce à la méthode de moulage en deux temps. Toutefois, ce procédé exige un équipement exclusif et une conception précise des moules.

5. Moules pour canaux chauds

Ces moules utilisent un système de chauffage afin de maintenir le plastique à l'état fondu lorsqu'il s'écoule à travers le système de glissières vers les cavités du moule. Cette approche de la reproduction à l'état brut diminue l'ampleur des déchets plastiques, car il n'y a plus de patins à détacher et à recycler. Les systèmes à canaux chauds peuvent réduire les temps de cycle et améliorer la qualité de la pièce, car ils permettent de maintenir la continuité du plastique fondu, améliorant ainsi les garanties de mauvais état de surface. Les systèmes à canaux froids sont plus faciles à concevoir que les moules à canaux chauds, mais ces derniers sont relativement coûteux, tant au niveau de la conception que de la fabrication et de la maintenance.

6. Moules à canaux froids

Les moules à canaux froids sont dotés de canaux dans lesquels la matière plastique fondue s'écoule avant de pénétrer dans les cavités. En revanche, dans les systèmes à canaux froids, les blocs de canaux se solidifient avec la pièce et doivent être retirés et fréquemment recyclés ou mis au rebut. Ces moules sont généralement plus faciles et moins chers que les moules à canaux chauds. Ils se prêtent donc à une utilisation généralisée. Cependant, ils produisent plus de déchets et la durée du cycle peut être plus longue en raison de la nécessité de refondre et de manipuler les patins solidifiés.

Différents paramètres et valeurs clés associés à l'outillage de moulage par injection

Voici quelques paramètres et valeurs clés qui sont généralement associés à l'utilisation de la technologie de l'information. Outillage de moulage par injection.

outil de moulage par injection de plastique

 

 

Paramètres

Description

Valeurs/plages typiques

Matériau d'outillage

Le matériau utilisé pour construire le moule

Acier, aluminium et cuivre

Nombre de cavités

Nombre de cavités dans le moule

Simple, Multi (2-16+ cavités)

Durée du cycle

Durée d'un cycle d'injection

10-60 secondes

Force de serrage

Force pour maintenir le moule fermé

50-4 000+ tonnes

Pression d'injection

Pression d'injection du plastique

10 000-30 000 psi

Temps de refroidissement

Temps de refroidissement de la pièce

5-30 secondes

Système d'éjection

Mécanisme d'éjection de la pièce

Goupilles d'éjection, plaques d'éjection et air

Système de coureurs

Méthodes de distribution du plastique

Coureur à chaud, coureur à froid

Type de porte

Le point d'entrée du plastique dans le moule

Direct, Pin, Submarine et Edge

Finition de la surface

Qualité de la surface de la pièce

Classes SPI (A1, A2, B1, B2, C1, C2)

Tolérances

Écarts dimensionnels

±0,001-0,005 pouces

La vie des moules

Durée de vie du moule

100 000-1 000 000+ cycles

Délai d'exécution pour l'outillage

Temps de conception et de fabrication du moule

4-16 semaines

Maintenance des outils

Fréquence d'entretien

Nettoyage et inspection réguliers

Compatibilité des matériaux

Types de plastiques utilisés

Thermoplastiques, thermodurcissables et élastomères

Système de refroidissement

Méthodes de refroidissement des moules et des pièces

Canaux d'eau, refroidissement conforme

Complexité des pièces

Le niveau de détail de la pièce moulée

Du plus simple au plus complexe

Taux de rétrécissement

Rétrécissement de la pièce lors du refroidissement

0.1-2.5%

Coût des moisissures

Le coût initial de la conception et de la fabrication du moule

$5,000-$100,000+

Quels sont les avantages de l'outillage pour moules à injection ?

       Haute efficacité : On peut toutefois noter qu'une fois les moules conçus et construits, le processus d'injection du matériau dans le moule est très efficace, ce qui permet de créer de nombreuses pièces en peu de temps.

       Cohérence et précision : Le moulage par injection permet également un démoulage précis et régulier, ce qui permet d'obtenir des tolérances similaires pour la grande série de la même pièce.

       Géométries complexes : Ce processus permet aux concepteurs de réaliser des dessins multiples et élaborés sur les pièces. Ce qui ne serait pas possible avec d'autres techniques.

       Moules, Variété : Les polymères thermoplastiques et thermodurcissables, ainsi que les élastomères, sont préférés pour la plupart des matériaux. Parce qu'ils font preuve de souplesse dans leur sélection.

       Peu de déchets : Le moulage par injection est aujourd'hui respectueux de l'environnement, principalement grâce aux systèmes à canaux chauds. En outre, il ne permet pas le gaspillage de matériaux.

       Solidité et durabilité : Il permet d'incorporer des charges dans le matériau injecté afin d'améliorer la résistance et l'endurance des pièces.

       Automatisation : Le moulage par injection peut impliquer un niveau élevé d'automatisation, ce qui tend à avoir un impact sur la réduction des coûts de main-d'œuvre et l'augmentation de la productivité.

Quels sont les inconvénients de l'outillage de moulage par injection ?

Voici quelques inconvénients et limites de l'outillage de moulage par injection.

       Coût initial élevé de l'outillage : La création et le développement de moules impliquent des coûts importants, car les conceptions peuvent être complexes, ce qui entraîne souvent des coûts très élevés.

       Longs délais d'exécution : De la conception à la production, il peut s'écouler beaucoup de temps, ce qui, à vrai dire, est chronophage pour les projets dont le calendrier est serré.

       Limites de la conception : Le changement de moule est coûteux et, parfois, il nécessite l'acquisition de nouveaux moules. 

       Machine ; elle a des contraintes : Il n'est pas possible d'utiliser tous les matériaux pour le moulage par injection, ce qui réduit le type de matériau à utiliser.

       Limitations de la taille des pièces : La production est limitée par la taille du moule et de la machine ; elle est difficile pour les grandes pièces.

       Entretien du complexe : D'autre part, les moules doivent faire l'objet d'un entretien périodique afin de garantir leur productivité et leur durabilité.

       Défis en matière de contrôle de la qualité : Il peut être difficile à maintenir, en particulier avec les nombreux cycles de production sur les marchés mondiaux actuels. 

       Impact sur l'environnement : En tant que processus de fabrication, le moulage par injection peut produire des plastiques et donc des déchets plastiques, ce qui nécessite des mesures d'élimination des déchets. 

Conclusion

En conclusion, les outils de moulage par injection occupent une place très importante dans la fabrication moderne. Ils apportent polyvalence et efficacité dans la production de pièces en plastique. Il est donc très important de comprendre les différents types d'outils et les facteurs permettant de choisir le bon fabricant. En outre, la qualité et la précision, l'assistance à la clientèle, le coût et le délai d'exécution sont également des éléments très importants à prendre en compte lors de la sélection d'un fabricant. En outre, ce domaine du moulage par injection est en constante évolution et permet d'atteindre des performances optimales et une durabilité dans les opérations de fabrication.

Questions fréquemment posées

Q1. Combien de temps faut-il pour fabriquer un outillage de moulage par injection ?

Le délai d'exécution est le temps nécessaire à la fabrication du produit. Il peut donc prendre de quelques semaines à plusieurs mois, en fonction de la complexité de la conception. En outre, il peut évoluer dans le temps.

Q2. Quels sont les facteurs à prendre en compte lors du choix d'un fabricant d'outillage ?

Ce facteur peut être l'expérience, la qualité, le service à la clientèle, le prix, le temps et la capacité à traiter certains matériaux. En outre, les pièces complexes doivent également être prises en considération.

Q3. Quels sont les problèmes courants liés à l'outillage de moulage par injection ?

Ces problèmes comprennent les défauts des pièces, c'est-à-dire les déformations ou les marques d'enfoncement, les variations de qualité et l'exigence de la localisation d'un contrôle rigoureux des facteurs d'injection.

 

Moulage par injection transparent

Le moulage par injection de plastique transparent et ses applications

Le marché mondial du plastique moulé par injection est en pleine expansion. Selon une étude, le marché représentait 387,51 milliards de dollars en 2023. Il devrait atteindre 561,58 milliards de dollars d'ici 2032. Le moulage par injection transparent est un procédé permettant de produire des objets en plastique transparent. Nous allons donc faire la lumière sur le processus et les avantages du moulage par injection transparente. moulage par injection de plastique transparent en détail.

Qu'est-ce que Moulage par injection de plastique transparent ?

Nous utilisons de nombreux produits en plastique transparent dans notre vie quotidienne. Ces produits sont des lentilles, des casques de fenêtres, etc. Vous êtes-vous déjà demandé comment ces produits étaient fabriqués ? Ils sont fabriqués à l'aide d'une procédure différente connue sous le nom de moulage par injection de matières transparentes. Différents matériaux sont utilisés dans ce processus, tels que le polycarbonate, le polyméthacrylate de méthyle et le polyéthylène haute densité. Vous pouvez choisir n'importe quel matériau qui répond aux exigences de l'utilisateur. Par conséquent, ce processus nécessite une sélection minutieuse des matériaux et des types d'équipements spécifiques. En outre, le contrôle de la température est nécessaire pour garantir que les produits présentent un minimum de défauts.

Moulage par injection de plastique transparent

Matériaux couramment utilisés dans les Moulage par injection de plastique transparent :

Différents types de matériaux sont utilisés dans le moulage par injection de pièces transparentes. Voici quelques-uns des matériaux les plus utilisés.

1. Acrylique (PMMA)

L'acrylique est un autre nom pour le polyméthacrylate de méthyle. Il s'agit d'un matériau non toxique. Il est résistant aux UV. En outre, il présente une excellente transmission de la lumière. Il présente l'inconvénient d'être cassant. Mais il est possible de le polir pour le rendre moins cassant. En savoir plus Moulage par injection de PMMA.

2. PolyCarbonate

Le polycarbonate est un matériau résistant à la chaleur. Cette propriété en fait un matériau idéal pour les écrans thermiques. Il est également utilisé pour fabriquer des lunettes de protection. En outre, ce matériau est clair et transparent. Il s'agit toutefois d'un matériau un peu coûteux. En savoir plus sur Moulage par injection de polycarbonate.

3. Polyéthylène haute densité

Une pression et des températures élevées transforment le pétrole en polyéthylène haute densité. Il peut facilement être transformé en différentes formes. Il est utilisé pour la production en masse de conteneurs et de tuyaux. Ce n'est pas un matériau toxique. Il peut donc également servir à la fabrication de récipients pour le stockage des aliments. 

Processus étape par étape Moulage par injection de plastique transparent :

Vous disposez désormais d'informations suffisantes sur le moulage par injection. Nous allons donc examiner en détail la procédure complète, étape par étape.

1.    Conception des moules

La toute première étape consiste à créer un moule basé sur la forme et la taille de la pièce plastique souhaitée. Nous commencerons donc par spécifier la géométrie du moule, qui comprend les cavités, les noyaux et les canaux. Les matériaux les plus couramment utilisés peuvent être l'acier et l'aluminium. D'autre part, des procédés tels que le moulage, l'usinage ou l'impression 3D peuvent permettre de fabriquer le moule. Nous pouvons également utiliser un logiciel de conception assistée par ordinateur (CAO) pour concevoir un moule entièrement aligné.

2.    Sélection des matériaux

Nous utilisons différents matériaux pour le moulage par injection en fonction de nos besoins. Tenez compte des propriétés telles que la résistance, la flexibilité et le point de fusion avant de choisir la matière plastique. Vous pouvez acheter les pastilles ou les granulés de plastique auprès du fournisseur. Si nécessaire, vous pouvez ajouter des additifs ou des colorants au matériau. Veillez à sécher le matériau pour en éliminer l'humidité. Vous pouvez utiliser un séchoir pour réduire la teneur en humidité. Le séchage du matériau est essentiel pour éviter les fissures et les petites bulles. Cela permet d'éviter les défauts dans les pièces finales.

3.    Sélection des machines

Vous avez maintenant terminé la sélection des matériaux. L'étape suivante consiste donc à choisir une machine de moulage par injection. Sélectionnez la machine en fonction de la taille de la pièce et du matériau. Installez le moule dans l'unité de fermeture de la machine. Connectez les systèmes hydraulique et électrique de la machine. Vous pouvez également régler la température et la pression de la machine en fonction de vos besoins.

4.    Injection du matériau

Placez la matière plastique dans la trémie de la machine. Ensuite, il faut chauffer la substance jusqu'à ce qu'elle fonde. Généralement, nous chauffons la matière à l'aide du barillet et de la vis de la machine. Utiliser la buse et le système de canaux pour injecter le plastique fondu dans la cavité du moule. Le plastique est injecté à une pression élevée, de l'ordre de 500 à 1500 psi. Il se déplace à travers les canaux avant d'entrer dans la cavité du moule. Au fur et à mesure que la vis tourne, la matière plastique se répand. Le plastique fond et se mélange sous des températures et des pressions extrêmes. Veillez à ce que le moule soit rempli. Cela permet d'éviter les défauts et de conférer au plastique des qualités uniformes.

5.    Refroidissement du plastique

Les machines de moulage sont dotées de canaux de refroidissement contenant de l'eau et de l'huile. Ils aident à refroidir la matière plastique à l'intérieur du moule et ont un temps de refroidissement typique de 10 à 60 secondes. En outre, le temps dépend du matériau et de l'épaisseur du plastique. Un refroidissement adéquat garantit une structure plastique uniforme.

6.    Ejection du plastique

Enfin, la matière plastique est refroidie. Vous pouvez maintenant l'éjecter. Des broches d'éjection forcent le plastique fini à sortir du moule lorsque celui-ci s'ouvre. Ensuite, nous plaçons le moule sur un tapis roulant ou dans une zone de stockage.

7.    Parage

Nous utilisons des outils d'ébarbage pour retirer l'excès de plastique du matériau fini. Nous nettoyons le plastique préparé à l'aide de solvants. Ensuite, nous le séchons à l'aide de méthodes telles que le soufflage. Nous vérifions ensuite la qualité de la pièce. Les pièces sont soumises à des contrôles physiques et mécaniques pour garantir l'exactitude des dimensions. Elles sont alors prêtes à être expédiées aux clients.

Moulage en PP transparent

Défauts courants du moulage par injection de plastique transparent

Voici un bref tableau des défauts de moulage par injection transparents

 

Défaut

Causes

Solutions potentielles

Lignes d'écoulement

Flux irrégulier de plastique fondu, température du moule trop basse, vitesse d'injection trop rapide

Augmenter la température du moule, ajuster la vitesse d'injection, optimiser l'emplacement de la porte et la conception.

Lignes de soudure (lignes de tricot)

La confluence des fronts de fusion pendant l'injection, une pression insuffisante ou la température

Augmenter la pression d'injection, augmenter la température du moule et modifier la conception des pièces pour minimiser l'apparition de lignes de soudure.

Éviers (marques d'évier)

Taux de refroidissement différentiel et pression de garnissage inadéquate

Augmenter la pression et le temps de remplissage, modifier l'emplacement et la taille des vannes, et concevoir des sections plus épaisses dans les zones critiques.

Bulles (pièges à air)

Piégeage de l'air pendant le moulage et ventilation inadéquate

Améliorer la ventilation du moule, optimiser les paramètres d'injection et utiliser des matériaux ayant de meilleures propriétés d'écoulement

Trouble ou brume

Mauvais séchage ou contamination du matériau, température de fusion irrégulière

Assurer une manipulation et un séchage corrects des matériaux, maintenir une température de fusion constante et utiliser des matériaux de qualité optique si nécessaire.

Traces ou rayures

Imperfections du moule ou de l'outillage, contaminants ou débris dans la cavité du moule

Nettoyer et polir régulièrement les moules, inspecter et entretenir l'outillage et utiliser les agents de démoulage appropriés.

Les pages de guerre

Refroidissement ou rétrécissement non uniforme, éjection incorrecte

Optimiser les canaux de refroidissement, utiliser une épaisseur de paroi uniforme, ajuster les paramètres et la séquence d'éjection

Variations dimensionnelles

Taux de refroidissement incohérents, mauvaise conception ou entretien du moule

Assurer une température uniforme dans les moules, contrôler rigoureusement les paramètres de traitement, inspecter et entretenir régulièrement les moules.

 Avantages du moulage par injection de matières plastiques

Vous connaissez maintenant la procédure complète du processus de moulage par injection. Expliquons maintenant les avantages de ce procédé. En voici quelques-uns :

1.    Une forme précise

Le moulage par injection transparente permet de créer des pièces de forme et de taille exactes. En outre, les pièces produites sont résistantes aux produits chimiques et aux rayures. En outre, les pièces en plastique sont transparentes et claires. Le plastique est donc utilisé dans les appareils où la visibilité est importante.

2.    Efficacité des coûts

Il s'agit d'un procédé économique. Il permet de produire de grandes pièces en plastique à un prix abordable. Il s'agit donc d'une option intéressante pour les créateurs d'entreprises et les petites entreprises.

3.    Faible entretien

Le plastique produit par le processus de moulage par injection nécessite peu d'entretien. Comme mentionné ci-dessus, il produit des plastiques transparents. Les plastiques transparents sont plus légers que les autres matériaux. Ils sont également faciles à nettoyer. En outre, les plastiques transparents sont de bons isolants. Ils conviennent donc aux appareils électriques.

4.    Large choix de matériaux

Le moulage par injection de plastique permet de traiter divers matériaux aux propriétés différentes. Il peut s'agir de thermoplastiques, d'élastomères et de thermodurcissables. En outre, il est polyvalent et permet aux fabricants de sélectionner les matériaux en fonction de leurs exigences, à savoir la solidité, la flexibilité, la résistance à la chaleur, etc.

5.    Déchets de matériaux et impact sur l'environnement réduits au minimum

Ce processus permet de produire un minimum de matériaux de rebut. Le plastique excédentaire peut souvent être rebroyé, puis recyclé. Les méthodes modernes se concentrent également sur la réduction de la consommation d'énergie. En outre, elles s'efforcent également de réduire les émissions pendant la production, de sorte que ce processus peut devenir une option plus respectueuse de l'environnement.

Inconvénients du moulage par injection de matières plastiques :

Le moulage par injection plastique présente également certains inconvénients. Examinons-les ici.

1. Coûts initiaux élevés de l'outillage et de l'équipement

Les coûts initiaux d'outillage et d'équipement sont élevés pour ce processus par rapport à d'autres produits. La fabrication des moules est la partie la plus coûteuse du moulage par injection, le concepteur devant dépenser beaucoup d'argent lors de la première conception et de la fabrication des moules et des outils. Ce coût peut parfois être élevé, en particulier lorsqu'il n'y a que quelques produits à fabriquer ou lorsqu'il y a de l'espace inutilisé dans les conteneurs.

2. Limites de la conception

Cependant, comme tout type de processus de fabrication, le moulage par injection a des limites quant aux modèles que le moule peut produire. Par exemple, des parois minces peuvent être souhaitables lorsqu'il est nécessaire de maintenir une paroi uniforme. Cela permettra un écoulement fluide de la matière en fusion tout autour et évitera la formation de défauts. Lorsque les géométries des pièces sont petites et complexes, il peut également y avoir plus de contre-dépouilles ou de petits détails à capturer dans le moule. Cela ajoute à la complexité et au coût du moule.

3. Délai d'exécution pour l'outillage

Le processus de conception et de construction de ces formes est généralement long, et une telle forme peut prendre des semaines, voire des mois, en fonction de la complexité et de la mesure de la forme. Cela peut également réduire la personnalisation des produits, le temps de réponse aux tendances du marché et le délai global de lancement de la production.

4. Limites des matériaux et compatibilité

L'utilisation du moulage par injection fournit un substrat pour un grand nombre de types de matériaux. Cependant, chaque type de matériau a ses caractéristiques et ses défauts. La fabrication générale du matériau peut comporter plusieurs risques, tels que le gauchissement et la dégradation, ou nécessiter des conditions de traitement particulières. Le choix du bon type de matériau est très important et influe sur le coût et l'efficacité de la production.

5. Défis en matière de contrôle de la qualité

La qualité du produit doit être maintenue au même niveau tout au long du processus. Vous pouvez y parvenir en contrôlant des paramètres tels que la température, la pression et la vitesse de refroidissement du matériau. Toute modification de ces paramètres peut entraîner des problèmes tels que des marques d'enfoncement, des déformations ou des problèmes de dimensionnalité.

Les défis du moule d'injection de plastique transparent

Comme nous le savons tous, chaque processus présente des avantages et des inconvénients. Parlons donc de ses inconvénients

  • Lignes d'écoulement : Le plastique fondu se déplace à des vitesses différentes dans le moule. La résine s'épaissit donc à des vitesses différentes. En conséquence, des lignes visibles apparaissent à la surface d'une pièce moulée. Leur apparition indique que la vitesse ou la pression d'injection est faible.
  • Lignes de soudure : Les lignes de soudure sont également connues sous le nom de lignes de tricotage. Elles apparaissent lorsque deux fronts d'écoulement se rejoignent. Elles sont dues à une interruption de l'écoulement du plastique. Elles se produisent principalement autour des trous. Les lignes de soudure sont plus apparentes que les lignes d'écoulement.
  • Torsions dans le plastique fini : Le gauchissement du plastique se traduit par des plis et des courbures qui apparaissent dans le plastique fini. les plastiques finis. Elles sont dues à un mauvais refroidissement du moule. Nous pouvons minimiser ces torsions en prévoyant un temps de refroidissement adéquat.
  • Décollement de la surface : Parfois, la couche superficielle est séparée des couches sous-jacentes. Cela se produit en raison d'une vitesse ou d'une pression d'injection excessive. La contamination et l'humidité sur la surface du moule sont une autre cause de délamination. La surface peut devenir rugueuse et boursouflée à cause de la délamination.
  • Marques d'évier : La matière plastique peut se rétracter en refroidissant. Ce phénomène est dû au fait que la partie extérieure, plus épaisse, met plus de temps à refroidir et que la partie intérieure peut se contracter. Il en résulte des dépressions sur la surface finie du plastique. Ces dépressions sont appelées "marques d'enfoncement". Il est possible de les minimiser en prévoyant un temps de refroidissement suffisant.
  • Maintenir la clarté : Une température optimale est nécessaire pour la formation d'un plastique transparent. Une température extrême peut entraîner une décoloration. Les températures élevées induisent donc un stress. Par conséquent, elles nuisent à la transparence du plastique.

Applications de la Moulage par injection de plastique transparent

Injection de plastique transparent Le moulage a de nombreuses applications. Il permet de fabriquer des gobelets, des assiettes, des bols et des récipients en plastique transparent. Il joue donc un rôle dans l'industrie de l'alimentation et des boissons. Il permet également de fabriquer des chaises et des ornements en plastique. En outre, il joue un rôle dans les composants automobiles et électroniques. Il est également utilisé dans les appareils médicaux et les biens de consommation.

Conclusion

En résumé, moulage par injection de plastique transparent crée du plastique de haute qualité. Ces matières premières peuvent inclure des acryliques, polypropylèneset les polycarbonates. Le processus consiste à choisir le matériau et à l'injecter dans la machine. Le matériau est ensuite injecté dans la machine. Il est éjecté après avoir atteint la forme requise. L'obtention d'une forme précise et la rentabilité sont ses principaux avantages. Il présente également des inconvénients tels que les lignes de soudure et les lignes d'écoulement. En outre, elle est utilisée dans les secteurs de la médecine, de l'automobile, de l'électronique et d'autres industries.

Questions fréquemment posées :

Quel est le meilleur matériau pour moulage par injection de plastique transparent ?

Différents matériaux sont utilisés pour moulage par injection de plastique transparent. Toutefois, l'acrylique et le polycarbonate sont le plus souvent utilisés. Ces substances sont résistantes aux acides et aux bases. Ce sont donc des matériaux idéaux pour le moulage de plastique transparent.

Quels sont les problèmes les plus courants liés aux moules à injection de plastique transparent ?

Le plastique transparent moulé par injection présente plusieurs difficultés. Certains d'entre eux sont les lignes d'écoulement, les lignes d'argent et les lignes de fuite. La délamination de la surface, le gauchissement du plastique et la stabilité de l'épaisseur font également partie de ces défis

Quel est le prix moyen d'un moule d'injection plastique ?

Le coût moyen du moulage par injection transparent varie de $100 à $1000. Il dépend de nombreux facteurs. Certains facteurs clés sont la matière première, la conception souhaitée et la complexité du moule.

 

moule pour tabouret en plastique

 

Moule pour tabouret en plastique : Créez des tabourets qui ne vous laisseront pas tomber

Les tabourets en plastique sont des meubles discrets qui sont omniprésents dans les maisons, les jardins et les lieux de travail du monde entier. Mais savez-vous comment ces outils sont formés ? C'est grâce à la moule pour tabouret en plastiqueBien sûr !

La magie du moulage : De la conception à la production

Un moule pour tabouret en plastique est comme un emporte-pièce géant, mais pour du plastique fondu.  Le moule est généralement fabriqué en acier de haute qualité et est méticuleusement conçu pour capturer tous les détails et les subtilités du tabouret à fabriquer.  Ce processus de conception exige que les concepteurs de produits et les professionnels de la fabrication de moules travaillent main dans la main.

Après avoir finalisé la conception, le moule du tabouret en plastique est réalisé grâce à l'association de techniques avancées telles que l'usinage CNC et l'électroérosion (EDM). Des outils contrôlés par ordinateur sont utilisés pendant l'usinage CNC pour sculpter la forme souhaitée dans l'acier. L'électroérosion, quant à elle, permet de traiter des détails plus complexes ou des angles serrés grâce à une érosion précise par étincelles électriques.

moule pour tabouret en plastique

Anatomie d'un moule à tabouret

Un moule de tabouret en plastique se compose de deux parties principales, à savoir le noyau et la cavité. La cavité définit la forme extérieure du tabouret, tandis que le noyau forme les sections creuses ou les caractéristiques intérieures.  Ces deux éléments sont conçus pour s'emboîter parfaitement, créant ainsi une cavité étanche lorsqu'ils sont fermés.

Au-delà du noyau et de la cavité, un moule bien conçu comprend un réseau de canaux permettant au plastique fondu de s'écouler ou de couler, ainsi qu'un système de refroidissement efficace ou des lignes de refroidissement.  Le système d'ouverture, par lequel le plastique fondu entre dans la cavité, joue un rôle crucial pour assurer un flux régulier et un minimum de déchets.

Le processus de moulage : Donner vie aux tabourets

Le moule du tabouret en plastique est au cœur du processus de production appelé moulage par injection.  Le plastique fondu est chauffé à une certaine température en fonction du matériau sélectionné, qui est souvent du polyéthylène ou du polypropylène pour les tabourets. Il est ensuite injecté sous haute pression dans la cavité fermée du moule.

La cavité est ensuite remplie par le plastique fondu qui s'adapte à tous les coins et recoins du moule.  Les lignes de refroidissement abaissent ensuite rapidement la température, solidifiant le plastique dans la forme de tabouret souhaitée. Une fois refroidi, le moule s'ouvre et le tabouret fraîchement formé est éjecté, prêt pour les finitions telles que l'ébavurage ou l'empilage.

Au-delà de l'essentiel :  Considérations relatives à la conception du moule

Bien que le concept de base reste le même, le tabouret en plastique conception de moules peut être étonnamment complexe. Des facteurs tels que :

  • Empilabilité

Des moules peuvent être conçus pour permettre à plusieurs tabourets de s'emboîter les uns dans les autres afin de faciliter le stockage et le transport.

 

  • Résistance et poids

Des ajustements peuvent être apportés à la conception du moule pour optimiser l'équilibre entre la résistance et le poids du tabouret en incorporant des nervures ou en variant l'épaisseur de la paroi.

  • Texture de la surface

La surface du moule peut être texturée pour créer une finition lisse, à motifs ou antidérapante sur le tabouret final.

L'héritage durable du moule

Lorsqu'il est fabriqué avec le plus grand soin, un moule à tabouret en plastique est un investissement rentable qui permet de produire de grandes quantités de tabourets tout au long de sa durée de vie.  Un moule pour tabouret en plastique garantit une qualité constante, une production efficace et la possibilité de créer une vaste gamme de tabourets en plastique moulé répondant à tous les besoins. 

 

moule d'injection tpu

Pourquoi le moulage par injection de TPU est-il idéal pour les pièces souples ?

Pourquoi TPU moulage par injection est-il idéal pour les pièces souples ? Comme le montre ce blog, le TPU n'a pas beaucoup d'égaux en ce qui concerne les avantages qu'il offre. Le TPU présente les avantages de la flexibilité, de la résistance à la chaleur et de l'incombustibilité chimique. Ceci est dû au fait que le moulage par injection permet une production précise.

Examinons maintenant les propriétés qui confèrent un avantage au TPU.

Moulage par injection de TPU

Quelles sont les propriétés uniques du TPU qui le rendent adapté aux pièces souples ?

Flexibilité

Le module de cisaillement d'environ 1000 psi est avantageux pour la formation de pièces souples. La pression d'injection est utilisée pour aligner correctement les chaînes moléculaires. La dureté Shore du TPU varie entre 60A et 98A.

Cette gamme permet de créer diverses pièces souples. La précision du moulage est influencée par la résistance à la traction. Cette propriété est utile pour l'automobile et les biens de consommation.

La flexibilité du module s'applique bien aux conceptions ergonomiques. La résistance à la flexion aide les composants dynamiques. La température du moule affecte la flexibilité de la pièce finale. La vitesse d'injection détermine les caractéristiques d'écoulement du polymère.

Élasticité

Le module d'élasticité en traction définit les propriétés d'étirement et de récupération d'un matériau. Les applications dynamiques exigent une capacité de déformation élevée. L'allongement à la rupture du TPU est supérieur à 500. Ce paramètre garantit la fiabilité des pièces. La faible déformation rémanente à la compression améliore les performances car elle permet de résister aux contraintes.

Les paramètres d'injection déterminent les propriétés mécaniques. L'élasticité est utile pour les joints, les garnitures et les tubes flexibles. Le module d'Young renseigne sur les exigences de conception.

L'élasticité est obtenue lorsque la température du moule est correctement réglée. Les caractéristiques du produit final dépendent des conditions dans lesquelles il est traité.

Durabilité

Lors du test de Taber, la résistance à l'abrasion est supérieure à 200 cycles. Les paramètres de moulage par injection améliorent la dureté de la surface. La résistance à la traction est un facteur essentiel pour les pièces durables en TPU.

L'endurance à la fatigue par flexion assure la durabilité des applications qui impliquent des mouvements de rotation ou de flexion. Ils varient de 85A à 95A. Cette gamme permet de soutenir les structures.

La résistance aux chocs à basse température assure une plus grande durabilité. La conception du moule détermine le degré de durabilité du produit final. La résistance du TPU à l'usure mécanique permet de l'utiliser dans les pièces industrielles.

Résistance chimique

Ainsi, la résistance aux hydrocarbures assure la stabilité des propriétés des matériaux dans des conditions extrêmes. Elle préserve l'intégrité de la pièce car l'absorption d'eau est réduite au minimum. Le TPU présente une bonne résistance aux huiles et aux carburants. Les propriétés de résistance chimique dépendent des conditions d'injection.

Cette caractéristique est précieuse pour les applications à haute performance. Les composants tels que les tuyaux et les joints nécessitent une compatibilité chimique. Cette caractéristique est fournie par la structure moléculaire du TPU.

Le contrôle du traitement est important pour la résistance durable. La résistance du TPU au gonflement sous l'effet des solvants ajoute à sa durabilité. La vitesse d'injection et la température font partie des facteurs qui influencent la résistance.

Adaptabilité à la température

La stabilité thermique varie entre - 40 et 100. Le procédé d'injection permet de conserver cette flexibilité. La température de transition vitreuse du TPU influe sur ses performances. Il est avantageux dans une large gamme d'applications dans toutes les zones climatiques. Il a été démontré que les paramètres de traitement affectent les propriétés thermiques.

La stabilité des performances à des températures variables est importante. Elle est utilisée dans les secteurs de l'automobile et de l'aérospatiale. Le contrôle de la température du moule est très important.

La polyvalence du TPU contribue à la longévité du produit. La stabilité thermique est obtenue grâce à un traitement précis.

En quoi le moulage par injection de TPU diffère-t-il des autres types de moulage plastique ?

Comparaison des thermoplastiques

Moulage par injection de plastique TPU a une température de transformation comprise entre 190 et 230. Cette température est inférieure à celle de nombreux thermoplastiques. La faible viscosité de cisaillement du TPU facilite le moulage de pièces complexes. D'autres thermoplastiques, comme le PP, nécessitent des pressions plus élevées.

L'indice de fluidité du TPU facilite l'injection. Le TPU a une meilleure élongation que le PET. Les vitesses d'injection diffèrent en raison des caractéristiques relativement différentes du TPU. rhéologie. Le TPU a un taux de dissipation thermique beaucoup plus lent que l'ABS.

Défis spécifiques

Le contrôle de l'humidité dans la manutention doit être inférieur à 0,03. Le contrôle de l'humidité dans la manutention des matériaux doit être inférieur à 0,03. conception de moules est rendue difficile en raison de la grande sensibilité aux paramètres de traitement.

Aux températures de traitement, le TPU a une viscosité inférieure à celle du PVC. Un autre facteur à surveiller de près est la vitesse de refroidissement, qui affecte la stabilité des dimensions. Le retrait élevé du moule du TPU doit être pris en considération au niveau de l'outillage.

Le processus de démoulage nécessite un contrôle étroit de la température. Les vis utilisées pour le traitement du TPU nécessitent des conceptions spécifiques. La faible résistance à la fusion du TPU est un problème chez TPU. Les changements de pression d'injection ont un impact sur la qualité des pièces produites.

Avantages du moulage par injection de TPU

En raison de sa grande flexibilité, le moulage par injection de TPU est adapté aux applications dans les pièces dynamiques. Rappelons le principe de l'élasticité, qui garantit la capacité à supporter la charge en continu et pendant longtemps.

La résistance élevée à l'usure est idéale pour une utilisation industrielle. La capacité à couvrir une large gamme de dureté améliore la polyvalence du TPU. La résistance aux produits chimiques est un autre avantage pour les pièces automobiles. Les performances à basse température du TPU permettent d'élargir son champ d'application.

Les options de haute transparence conviennent au secteur des biens de consommation. Une bonne adhérence permet le surmoulage. La biocompatibilité du TPU permet son utilisation dans le domaine médical. Le contrôle obligatoire des propriétés mécaniques permet d'obtenir des produits finaux de grande qualité.

Moulage par injection de palstique TPU

Moulage par injection de palstique TPU

Pourquoi le TPU est-il préféré à d'autres matériaux pour la fabrication de pièces flexibles et durables ?

Caractéristiques de performance

Une résistance élevée à la traction permet de rendre les pièces moulées par injection en TPU plus durables. Un allongement élevé à la rupture indique que le matériau est flexible. Une faible déformation rémanente à la compression permet de conserver la forme du matériau sous contrainte.

La résistance à l'abrasion du TPU augmente également la durabilité. La résistance élevée à la déchirure permet une utilisation très performante. Le module d'élasticité détermine à la fois la flexibilité et la rigidité.

La gamme de dureté Shore permet de l'utiliser de différentes manières. La résistance chimique du TPU est synonyme de stabilité. La flexibilité à basse température est adaptée à diverses conditions. Les paramètres d'injection permettent d'améliorer les caractéristiques de performance.

Flexibilité supérieure

La valeur du module d'élasticité permet une plus grande flexibilité des composants en TPU. Un allongement élevé à la rupture indique que le matériau est extensible. Le TPU possède une bonne résilience pour les applications dynamiques. La compression à de faibles niveaux maintient la flexibilité du matériau sous contrainte.

De bonnes caractéristiques de rebond contribuent à améliorer les niveaux de performance. L'existence d'une plage de dureté shore montre que la plage de flexibilité est variable.

La résistance à la flexion permet de fabriquer des pièces souples et flexibles. Grâce à la structure moléculaire du TPU, la flexibilité est maintenue tout au long du produit. Le traitement de contrôle rend les matériaux très flexibles. Grâce à sa flexibilité, le TPU est également avantageux en termes de polyvalence de conception.

Prestations à long terme

La résistance à l'abrasion garantit l'utilisation à long terme des pièces en TPU moulées par injection. La stabilité chimique est la capacité à maintenir son niveau de performance tout au long de la période d'utilisation. La résistance aux chocs à basse température augmente également la durée de vie des produits. La résistance élevée à la déchirure contribue à accroître la durabilité des produits.

La résistance du TPU permet d'atténuer la fatigue du matériau. Sa grande élasticité garantit une flexibilité accrue à long terme. La faible absorption de l'humidité est un autre facteur qui favorise sa durabilité.

La fiabilité est donc définie comme la capacité à fonctionner de manière cohérente dans des conditions différentes. Ainsi, la stabilité de l'environnement de la TPU minimise la dégradation. La durabilité permet de réduire les coûts à long terme, car le TPU est très efficace.

Résilience des matériaux

La résistance à la déchirure du tissu augmente grâce à l'incorporation de TPU dans le matériau. Les caractéristiques d'usure exceptionnelles font que le produit convient à des utilisations exigeantes.

La mesure connue sous le nom de module d'élasticité définit la résistance et la flexibilité en équilibre. Un faible module de compression ne permet pas à la structure de conserver sa forme. La résistance chimique du TPU permet de maintenir la stabilité du matériau. La capacité à résister aux basses températures élimine le risque de fragilité.

La flexibilité du TPU réduit les risques de tensions sur les matériaux. Une grande résistance aux chocs permet d'obtenir des composants durables. En effet, la constance dans le temps accroît la fiabilité. La polyvalence du TPU lui permet de s'adapter à diverses utilisations.

moulage par injection tpu

Quelles sont les principales considérations à prendre en compte lors de la conception d'un produit destiné au moulage par injection de TPU ?

Épaisseur de la paroi

L'épaisseur des parois joue un rôle essentiel dans la fonctionnalité des pièces moulées par injection de plastique TPU. Des parois minces minimisent la quantité de matériau utilisé dans la construction. Une épaisseur uniforme empêche le gauchissement. Une épaisseur appropriée garantit la solidité.

La formation des parois dépend de la pression d'injection. La flexibilité du TPU implique des dimensions spécifiques pour les parois. Les variations d'épaisseur affectent également les taux de refroidissement.

Les conceptions légères sont favorisées par les parois minces. Pour les sections plus épaisses, un renforcement peut être nécessaire. Plus l'épaisseur est importante, plus les parois sont longues et résistantes.

Angles d'ébauche

Les coordonnées aident à l'éjection correcte. On constate également que les pièces moulées par injection de TPU ont besoin d'une dépouille suffisante pour le processus de démoulage. Des angles incorrects provoquent des défauts. En raison de sa grande élasticité, le moulage par injection de TPU peut être utilisé pour la production d'éléments avec des angles de dépouille plus faibles. Une dépouille correcte permet d'éviter les surfaces inégales.

Les angles de dépouille élevés minimisent également les tensions dans le matériau. La conception des moules doit également tenir compte de la flexibilité du TPU. L'optimisation de la dépouille permet de s'assurer que la qualité produite est uniforme tout au long du processus de production. La force d'éjection est directement proportionnelle aux angles de dépouille. Une plus grande précision des angles de dépouille réduit la durée du cycle.

Placement des côtes

Les nervures contribuent à améliorer la résistance des pièces moulées par injection de plastique TPU. Une construction appropriée des nervures réduit la torsion. L'épaisseur des nervures doit être inférieure à celle des parois. L'emplacement des nervures affecte le flux de matière.

Minimiser les angles vifs lors de la conception des nervures. L'augmentation de l'espacement des nervures optimise la flexibilité du TPU. Moule d'injection TPU doivent correspondre aux lignes de tension. Des nervures excessives peuvent entraîner la formation de marques d'enfoncement.

La répartition égale des nervures augmente la capacité de charge. Il est également important de noter que la forme des nervures affecte de manière significative le processus de refroidissement.

Flux de matières

Le flux de matière a un impact sur la qualité de la pièce moulée par injection de TPU. Le premier concerne les règles d'écoulement, qui permettent d'éviter la formation de vides et de défauts. La faible viscosité du TPU contribue à l'écoulement.

L'emplacement des vannes influe sur le flux. Le flux équilibré de matériaux et de composants contribue à la réduction des contraintes internes. Le débit affecte les caractéristiques de la pièce finale.

En raison de sa grande flexibilité, l'écoulement dans le TPU doit être géré correctement. L'application de la dynamique des fluides numérique améliore la conception du moule. Un écoulement adéquat joue également un rôle important en fournissant un modèle correct d'écoulement du matériau. Les canaux d'écoulement doivent tenir compte de la nature du TPU.

Considérations sur le refroidissement

Par conséquent, la vitesse de refroidissement a des répercussions sur la qualité des pièces injectées en TPU. Un autre inconvénient de cette méthode est qu'une telle vitesse de refroidissement est susceptible d'entraîner un gauchissement. Un refroidissement uniforme préserve les dimensions pour éviter le gauchissement. En raison de son faible coefficient de conductivité thermique, il existe certaines méthodes de refroidissement pour le moule d'injection TPU. La température du moule est l'un des facteurs qui influent sur la vitesse de refroidissement.

Les canaux de refroidissement doivent être bien conçus. Un refroidissement optimal améliore les caractéristiques mécaniques du TPU. Un refroidissement inégal peut provoquer des tensions. En effet, la flexibilité du TPU est améliorée par un refroidissement contrôlé. Cela signifie que le temps de refroidissement a un impact direct sur le cycle de fabrication spécifique.

moule d'injection tpu

Comment fonctionne le processus de moulage par injection du TPU ?

Aperçu du processus

Les granulés de TPU fondent dans l'unité d'injection. Le TPU est injecté dans la cavité d'un moule à l'état fondu. La pression et la vitesse d'injection contrôlent le processus de remplissage du moule. Le TPU durcit et prend la forme souhaitée au cours du processus de refroidissement. Le système d'éjection permet de retirer la pièce moulée.

Le TPU a une faible viscosité et peut donc facilement s'écouler et être traité. La température du moule joue donc un rôle important pour éviter les défauts. Le temps d'injection cyclique affecte le taux de production. La conception du moule détermine la qualité de la pièce finale.

Machines spécifiques

Le moulage par injection utilisent une vis à mouvement alternatif. Le cylindre fait fondre les granulés de TPU en les chauffant. L'unité de serrage est chargée de maintenir fermement le moule en position.

La gestion de la température permet au TPU de conserver son uniformité. Le TPU est injecté dans le moule sous haute pression. La plupart des machines sont hydrauliques ou électriques.

Le contrôle de la solidification est assuré par des systèmes de refroidissement des moules. Le retrait des pièces peut être assisté par des bras robotisés. Des capteurs contrôlent les paramètres d'injection. La faible viscosité de cisaillement du TPU rend ces machines adaptées à son utilisation.

Contrôle de la qualité

La vérification de la précision des dimensions est effectuée après le moulage. L'inspection de l'état de surface prouve que le produit ne présente aucun défaut. Les essais de résistance à la traction sont importants car ils confirment la qualité des matériaux. Dans l'ensemble, les tests de dureté confirment également les spécifications du TPU.

Il est important de procéder à un étalonnage régulier des machines pour garantir leurs performances optimales. La température du moule est surveillée pour éviter toute variation. La qualité de la production est contrôlée grâce à l'enregistrement des données en temps réel. Les inspections de visibilité permettent de détecter les défauts de surface.

Pour assurer la stabilité dimensionnelle, le retrait est également mesuré. Grâce à l'assurance qualité normalisée, les pièces moulées par injection en TPU sont fiables.

Procédures de test

Pour déterminer la résistance à la traction du TPU, des essais de traction sont effectués. Les essais de dureté permettent de déterminer les caractéristiques du matériau et de confirmer ses propriétés. Les essais d'élongation permettent d'évaluer la flexibilité. Les propriétés d'usure sont déterminées par des tests de résistance à l'abrasion.

Les essais de résistance chimique visent à vérifier la stabilité. La ténacité du TPU est déterminée par des tests d'impact. Les contrôles dimensionnels confirment la précision du moule. L'analyse thermique vérifie les caractéristiques de température. Les tests d'émission de dioxyde de carbone montrent l'impact sur l'environnement.

Il confirme que le TPU répond aux spécifications établies en effectuant des tests réguliers.

Quels sont les processus de post-moulage pour les pièces en TPU ?

Techniques de finition

Le rognage permet de couper les parties inutiles du matériau TPU. Le polissage améliore la douceur de la surface. La peinture apporte des couleurs et un polissage de la surface. Le marquage au laser permet d'obtenir des informations détaillées de manière précise. Le soudage par ultrasons est utilisé pour assembler les pièces en TPU.

Le lustrage permet d'éliminer les petites imperfections. L'essuyage au solvant permet d'éliminer les débris de la surface. Le thermocollage permet de fixer les composants. La tampographie consiste à appliquer des graphiques ou du texte. Chaque technique permet d'obtenir un produit TPU final de haute qualité.

Ébavurage

L'ébavurage manuel permet d'éliminer les arêtes vives. Le culbutage nettoie et ébavure les pièces. Les systèmes automatisés améliorent l'efficacité. Les outils de précision garantissent l'exactitude.

L'ébavurage permet d'éviter les défauts des pièces. Les propriétés du TPU sont préservées par une technique appropriée. Les petites bavures sont éliminées par des brosses rotatives. L'ébavurage est essentiel pour la sécurité. Chaque méthode permet de s'assurer que les pièces produites par moulage par injection tpu répondre aux exigences requises.

Traitements de surface

Le traitement au plasma améliore l'adhérence du TPU. Les revêtements améliorent la résistance chimique. Le durcissement aux UV est utilisé pour solidifier les revêtements de surface. La gravure apporte de la texture. Les traitements antistatiques minimisent l'accumulation de poussière. Le scellement de la surface améliore la durabilité. Ces traitements s'appliquent aux pièces en TPU.

Les traitements chimiques améliorent les caractéristiques de surface du matériau. Le traitement corona modifie l'énergie de surface. Tous ces traitements permettent d'adapter les surfaces du TPU à certains usages.

 

Considération

Description

Valeurs idéales / lignes directrices

Impact sur la qualité

Épaisseur de la paroi

Uniformité, solidité, fluidité

0,5-3,0 mm

Cohérence, force

Angles d'ébauche

Facilité d'éjection, durée de vie du moule

1-3° par côté

Démoulage, durabilité

Placement des côtes

Renforcement, rigidité

50-60% d'épaisseur de paroi

Intégrité structurelle

Flux de matières

Consistance, remplissage complet

Portes d'accès et ventilations appropriées

Finition de la surface, résistance

Considérations sur le refroidissement

Temps de cycle, précision dimensionnelle

Canaux de refroidissement uniformes

Réduction du temps de cycle

Tableau sur les considérations clés dans la conception pour le moulage par injection de TPU !

Conclusion

Ainsi, Moulage par injection de plastique TPU convient mieux aux pièces souples. Il convient de noter que le TPU convient à diverses industries et garantit un travail de haute qualité. Visiter le site plas.co pour obtenir des avis d'experts.

 

Usinage CNC du plastique

Les matières plastiques sont un composant essentiel dans plusieurs industries de fabrication en raison de leurs propriétés polyvalentes, notamment mécaniques, chimiques et biologiques, qui sont combinées à leur abondance et à leur diversité. En outre, le processus de transformation du plastique brut en prototypes de pièces et d'assemblages fonctionnels est relativement rapide par rapport aux techniques d'usinage conventionnelles.

L'une des principales méthodes utilisées est la fabrication plastique soustractive, également connue sous le nom de Usinage CNC du plastique.Cet article présente les principes de base de la Usinage CNC du plastiqueIl s'agit d'un outil qui permet de mieux comprendre les processus de fabrication, leurs types, leurs considérations et leurs spécifications, et d'acquérir une compréhension complète de ces processus et de leur potentiel d'amélioration de la fabrication.

usinage du plastique

Qu'est-ce que l'usinage des matières plastiques ?

 Bien que le terme "usinage" soit généralement associé à des processus soustractifs précis pour les métaux, des approches similaires peuvent être modifiées pour les matières plastiques, à quelques différences près. Usinage CNC des matières plastiques comprend l'utilisation de tours, de fraises, de machines à découper, de perceuses, de meuleuses et d'autres machines contrôlées pour produire des pièces ou des produits répondant à des spécifications exactes.

Ces machines sont également utilisées pour l'usinage des métaux, mais les plastiques ont des propriétés d'usinage très différentes. Par exemple, les métaux ont des températures de fusion spécifiques, alors que les plastiques présentent une expansion amorphe dans une large gamme de températures. Le plastiques usinés en CNC en tant que matériaux hybrides, ils sont plus susceptibles de fluer, de s'écailler, de fondre, de se fissurer et, d'une manière générale, de présenter une plus grande variabilité lors de l'usinage que les métaux.

Les différentes variations nécessitent des techniques d'usinage avancées pour les matières plastiques, ce qui signifie que l'équilibre entre la sélection des matériaux, les techniques de manipulation, l'outillage approprié et les facteurs de stabilisation doit être soigneusement maintenu pour obtenir des résultats optimaux.

Différents types de procédés d'usinage des matières plastiques :

Le plastique peut être traité à l'aide de différentes méthodes d'usinage. Voici un bref aperçu des techniques d'usinage les plus courantes dans l'industrie du plastique ;

Plastique Perçage :

La perceuse à colonne est l'une des principales machines-outils utilisées pour réaliser des trous cylindriques et traversants dans les matériaux. En outre, le perçage génère plus de chaleur que les autres procédés d'usinage, ce qui peut parfois poser problème pour les matières plastiques sensibles à la chaleur.

Une chaleur excessive dans les matières plastiques peut entraîner un écaillage, des surfaces rugueuses et, en général, une mauvaise qualité de fabrication, ce qui souligne l'importance des stratégies de réduction de la chaleur. Cette réduction est obtenue par un examen minutieux de nombreux facteurs, notamment la vitesse de coupe, la vitesse d'avance, la conception des outils, les matériaux des outils de coupe, les liquides de refroidissement et l'affûtage des forets, afin de minimiser les frottements indésirables. Voici quelques lignes directrices générales pour le perçage des matières plastiques :

Voici quelques lignes directrices générales pour le perçage des plastiques :

  1. Pour les mèches, choisissez des angles de torsion compris entre 9° et 18°, et des angles de pointe compris entre 90° et 118°, afin de faciliter l'évacuation des copeaux et la dissipation de la chaleur pendant le perçage.
  2. La pratique consistant à retirer le foret du trou à intervalles réguliers permet d'éviter l'accumulation de copeaux et de chaleur excessifs.
  3. Veillez à ce que le foret soit bien aiguisé ; l'utilisation de forets émoussés ou mal aiguisés peut provoquer des tensions et une accumulation de chaleur.
  4. Bien que les forets en acier rapide conviennent pour la majorité des plastiques, les matériaux abrasifs peuvent nécessiter l'utilisation de forets en carbure, en diamant ou d'autres forets à dureté élevée, avec des vitesses réduites pour obtenir les meilleurs résultats.

Plastique Filetage/Taraudage :

taraudage en plastique

 

Filetage plastique d'une pièce prototype

Le filetage ou taraudage est le processus qui consiste à créer des filets dans le matériau pour permettre l'utilisation d'attaches telles que des vis ou des boulons. Contrairement au métal qui retient bien les filets, le plastique est sensible aux entailles et a tendance à se déchirer lors du filetage à pas fin. Les emporte-pièces ne sont pas la meilleure option pour le filetage du plastique, car ils doivent être recoupés lorsqu'ils sont retirés.

Le filetage du plastique est généralement réalisé à l'aide de peignes à fileter, en particulier des peignes à deux dents pour éviter les bavures, et d'une importante surépaisseur d'usinage. Voici quelques lignes directrices générales pour le filetage des plastiques:Voici quelques lignes directrices générales pour le filetage des plastiques :

  1. Pensez à utiliser des inserts filetés en métal dans les trous de passage en plastique afin de contourner les filets en plastique.
  2. Pour les filetages en plastique, utiliser une plaquette en carbure pour le filetage en un point, et prendre un multiple de 0,001" est la dernière phrase.
  3. Les liquides de refroidissement peuvent empêcher l'expansion du fil et réduire les effets de la chaleur pendant le processus de filetage.
  4. Veillez à ce que les outils utilisés pour le filetage du plastique soient tranchants et n'utilisez pas les outils qui ont servi à couper le métal.

Fraisage du plastique :

Les fraiseuses utilisent une fraise rotative qui se déplace à grande vitesse pour enlever de la matière d'une pièce stationnaire le long des axes X, Y et Z. Les fraiseuses CNC, pilotées par des ordinateurs sophistiqués, offrent une grande précision avec un faible niveau d'intervention humaine. Les fraiseuses à commande numérique, pilotées par des ordinateurs sophistiqués, offrent une grande précision avec un faible niveau d'intervention humaine.

Le fraisage du plastique nécessite une méthode différente de celle du fraisage du métal en raison des vibrations de la broche qui entraînent des marques de broutage et des mouvements de la pièce. Les opérateurs y remédient en utilisant des systèmes d'aspiration, des pinces de fixation ou des rubans adhésifs double face pour maintenir la pièce en plastique en place.

En outre, le fraisage du plastique implique un fraisage vers le bas (fraisage en montée), dans lequel la rotation de la fraise se fait dans le même sens que le mouvement d'avance. Voici quelques règles générales pour les fraisages CNC.

  1. Nettoyez la table de travail et la pièce à usiner pour améliorer l'adhérence.
  2. Ne pas serrer la pièce trop fort afin de ne pas déformer le matériau ou le rendre élastique.
  3. Pour les coupes de finition, utilisez des fraises à 2 ou 4 cannelures ; les fraises à bouts ronds standard conviennent pour les coupes d'ébauche, en fonction du matériau.
  4. Lorsque vous fraisez des poches intérieures, évitez les angles intérieurs aigus et les zones de tension ou utilisez des fraises à angles arrondis.

Tournage en plastique :

Le tournage est un processus qui consiste à faire tourner la pièce à travers le tour et à la façonner à l'aide de l'outillage stationnaire. La mesure préventive de gestion de la chaleur peut être appliquée pour minimiser la destruction du matériau. Voici quelques règles générales pour le tournage des matières plastiques :

Voici quelques règles générales pour le tournage des matières plastiques :

  1. Les plaquettes en carbure pour le tournage sont la meilleure option et tentent d'obtenir des surfaces polies pour réduire le frottement et l'accumulation de matière.
  2. Utilisez des angles de dépouille généreux et une inclinaison arrière négative pour éviter toute usure excessive.
  3. Varier la vitesse d'avance en fonction de la rigidité du plastique, qui se situe généralement entre 0,004 et 0,010 pouce par tour.
  4. Tout d'abord, choisissez une largeur d'outil inférieure au diamètre minimal du composant et assurez-vous que l'outil est bien affûté et frais pour obtenir les meilleurs résultats.

Sciage du plastique :

Le sciage consiste à couper les matériaux en petits morceaux à l'aide d'une scie à ruban, d'une scie à table ou d'un équipement spécialisé. La chaleur des lames de scie doit être gérée efficacement.

Voici quelques règles générales pour le sciage des matières plastiques :

  1. Les scies à ruban sont conçues pour les coupes droites et continues, tandis que les scies à table sont utilisées pour couper des matériaux plus épais.
  2. Utilisez des lames à faible angle de coupe et des angles de réglage en plastique pour minimiser l'accumulation de chaleur.
  3. Les lames en carbure de tungstène doivent être utilisées lorsque les plastiques sont fins, tandis que les lames de scie circulaire à affûtage creux constituent le meilleur choix pour les plastiques plus épais.
  4. Des lames fines et tranchantes sont recommandées pour une coupe parfaite.

Quels sont les éléments à prendre en compte pour l'usinage des matières plastiques ?

La stabilité dimensionnelle, le contrôle de la dilatation thermique et la gestion de l'absorption de l'humidité sont les principaux problèmes à prendre en compte lors de l'usinage des matières plastiques.  Il est nécessaire d'éviter les déformations, c'est pourquoi l'utilisation d'un stock de détensionnement et un recuit fréquent sont d'une grande importance.

Le conditionnement des matériaux par le processus de séchage pour atteindre le niveau d'équilibre de l'humidité permet d'éviter les distorsions supplémentaires. La capacité de maintenir la température constante par un refroidissement régulier, de tenir compte de la dilatation thermique et de travailler dans des environnements à température contrôlée est le principal élément qui permet de conserver le même niveau de tolérance.

Usinage par essais et erreurs :

Le moulage des matières plastiques est un processus étroitement lié à la vulnérabilité du matériau aux changements de l'environnement. Par exemple, une pièce usinée peut subir des modifications dimensionnelles lorsqu'elle est déplacée d'un endroit à un autre. Afin d'obtenir les meilleurs résultats possibles, il est nécessaire de faire correspondre autant que possible l'environnement d'usinage et l'environnement de travail de la pièce.

Toutefois, pour atteindre la perfection, il faut généralement procéder par essais et erreurs. Il s'agit de l'optimisation des vitesses d'avance et de la vitesse de la machine, qui est le facteur le plus déterminant pour le produit final. Au début, les avances et les vitesses de la machine sont maintenues à un niveau élevé, puis, après chaque passage, elles sont progressivement modifiées pour permettre l'optimisation des copeaux et un usinage en douceur sans problème d'outillage.

Sélection des matériaux et techniques d'usinage :

Le résultat de l'usinage des matières plastiques est déterminé par quelques facteurs, et ces facteurs sont très importants. Les structures de support, la gestion des vibrations, l'affûtage des outils et les exigences spécifiques aux matériaux sont les principaux facteurs qui déterminent la qualité des pièces en plastique. Les défauts les plus courants, tels que les bavures, les fissures et les marques de broutage, sont associés aux matières plastiques de faible rigidité. L'application de ces techniques permet de les surmonter.

Le processus d'usinage et le matériau sont également soutenus par l'ajout de supports lorsque cela est nécessaire et par la préparation des surfaces avec une finition lisse et à faible frottement avant l'usinage. Le processus d'usinage des matières plastiques est souvent considéré comme un art, car la personnalisation est l'une des tâches clés qui soulignent l'importance d'un soutien adéquat du matériau sélectionné et d'un processus d'usinage particulier.

La sécurité :

La question la plus importante pour la sécurité de l'opérateur est la prévention de tout risque sanitaire lié au matériau pendant l'usinage des matières plastiques. Les plastiques émettent des substances toxiques lorsque la chaleur est supérieure à celle requise, ce qui constitue une menace pour les opérateurs. L'inhalation de particules de plastique peut provoquer une irritation des yeux, du système respiratoire et du système gastro-intestinal lorsqu'elles sont ingérées. Pour garantir la sécurité :

       Porter des équipements de protection individuelle tels que des lunettes, des gants et des masques.

       Assurez-vous que le système de ventilation de la zone d'usinage est en bon état.

       Respecter les consignes de sécurité, telles que le nettoyage régulier et l'interdiction de consommer de la nourriture, des boissons et du tabac dans la zone de travail.

       Élaborer des protocoles de sécurité pour prévenir les risques liés à l'usinage des matières plastiques.

Applications d'usinage du plastique :

Le champ d'application de l'usinage des matières plastiques est extrêmement vaste et se retrouve dans presque tous les secteurs de l'industrie moderne. Bien que le champ d'application soit vaste, l'usinage du plastique s'avère particulièrement avantageux pour quelques marchés.

Voici un bref aperçu de quelques applications clés :

       Prototypage et développement de produits pour des essais immédiats.

       Concevoir et fabriquer des équipements de manutention des produits chimiques très résistants à la corrosion et durables.

       La biocompatibilité et la stérilisabilité du plastique en font un matériau idéal pour la fabrication d'outils biomédicaux et pharmaceutiques. 

       Recherche en photonique pour les éléments et dispositifs optiques.

       Fabrication de semi-conducteurs pour la production de pièces et de composants à des fins spécifiques. 

       Utilisations en laboratoire de la création d'installations et d'équipements sur mesure.

       Fabrication de textiles pour la production de pièces et de composants mécaniques.

Plastiques de qualité technique pour l'usinage CNC 

La gamme d'usinabilité des matières plastiques est très large, car chacune d'entre elles possède des caractéristiques particulières et peut être utilisée dans différents secteurs. Le nylon, par exemple, est un matériau aux caractéristiques mécaniques particulières, qui peut être utilisé à la place des métaux dans certains cas. Vous trouverez ci-dessous les matières plastiques les plus courantes pour l'usinage du plastique sur mesure :

usinage CNC du plastique

ABS (Acrylonitrile Butadiène Styrène) :

L'ABS est un matériau CNC léger qui présente une excellente résistance aux chocs, une grande solidité et une bonne usinabilité. Cependant, l'ABS est un matériau qui possède de nombreuses propriétés mécaniques favorables, mais qui est chimiquement instable et sensible aux graisses, aux alcools et aux solvants chimiques. En outre, l'ABS pur ne peut être considéré comme thermiquement stable car il est inflammable même dans des conditions semi-thermiques.

Pour :

       Légèreté et robustesse mécanique.

       Le matériau est extrêmement facile à usiner et convient donc parfaitement à la réalisation rapide de prototypes.

       Le faible point de fusion est l'avantage principal d'un certain nombre de méthodes de prototypage rapide.

        Haute résistance à la traction et longue durée de vie.

       Rentable.

Cons : 

       Les fumées de plastique chaudes sont émises sous l'effet de la chaleur ; une ventilation adéquate est nécessaire.

       Un point de fusion bas peut entraîner des déformations lors de l'usinage CNC en raison de la chaleur générée.

Applications :

L'ABS est très populaire pour les services de prototypage rapide dans les thermoplastiques techniques et il est utilisé dans les industries électrique et automobile pour des pièces telles que les capuchons de clavier, les boîtiers électroniques et les pièces du tableau de bord des voitures. Il existe de nombreux prototypes d'usinage utilisant le matériau ABS, pour une grande quantité de pièces en ABS, utilisez Moulage par injection d'ABS sera l'une des meilleures options.

Nylon (polyamide) :

Le nylon, ou polyamide, est un plastique à faible friction qui résiste aux chocs, aux produits chimiques et à l'abrasion. Les propriétés mécaniques exceptionnelles du matériau, telles que la résistance, la durabilité et la dureté, le rendent adapté à l'usinage CNC et lui confèrent un avantage concurrentiel dans la fabrication de pièces automobiles et médicales. Si vous avez besoin d'un volume important de pièces en nylon, utilisez moulage par injection de nylon vous permettra d'économiser des coûts unitaires.

Pour :

       Propriétés mécaniques exceptionnelles avec une grande résistance à la traction.

       Léger et rentable.

       Résistant à la chaleur et aux produits chimiques.

       Convient aux applications où la ténacité et la résistance aux chocs sont les principales exigences.

Cons :

       Faible stabilité dimensionnelle.

       Susceptible d'absorber l'humidité.

       Ne résiste pas aux acides minéraux forts.

Applications :  

Le nylon est un thermoplastique technique très performant, utilisé pour le prototypage et la fabrication de pièces réelles dans des secteurs tels que le médical et l'automobile. Les éléments comprennent des roulements, des rondelles et des tubes.

Acrylique (PMMA - poly méthacrylate de méthyle) :

En général, l'acrylique est préféré dans l'usinage CNC du plastique en raison de ses propriétés optiques, de sa résistance chimique et de sa rentabilité, ce qui le rend adapté à différentes industries qui ont besoin de composants transparents ou résistants aux rayures.

Pour :

       Léger et très facile à usiner.

       Résistant aux produits chimiques et aux UV.

       Résistant aux rayures et optiquement clair, il convient aux applications nécessitant de la transparence.

       Rentable par rapport à des matériaux tels que le polycarbonate et le verre.

Cons :

       La chaleur, les chocs et l'abrasion ne lui sont pas très résistants.

       Peut se fissurer si la charge est trop lourde.

       Vulnérable à la destruction des substances organiques chlorées/aromatiques.

Applications :

L'acrylique est utilisé pour remplacer des matériaux tels que le polycarbonate et le verre, ce qui le rend approprié pour des applications dans l'industrie automobile telles que les tuyaux d'éclairage et les couvercles de feux clignotants. Il est également utilisé dans d'autres industries pour la fabrication de panneaux solaires, d'auvents de serre, etc.

POM (Delrin) :

Le POM, communément appelé Delrin, est une matière plastique CNC fréquemment utilisée par de nombreux services d'usinage en raison de son excellente usinabilité. Il est solide et peut résister à la chaleur, aux produits chimiques et à l'usure. Le Delrin existe en différentes qualités, les Delrin 150 et 570 étant les plus utilisés dans l'industrie pour leur stabilité dimensionnelle.

Pour :

       Hautement usinable avec une excellente résistance chimique.

       Offre une stabilité dimensionnelle et une résistance à la traction élevées pour une meilleure durabilité.

       Disponibles en différentes qualités, les Delrin 150 et 570 sont des choix populaires en raison de leur stabilité dimensionnelle.

Cons :

       Faible résistance aux acides et aux produits chimiques.

Applications :

Le POM est largement utilisé dans toutes les industries ; dans l'automobile, il est utilisé pour les composants des ceintures de sécurité, dans l'équipement médical pour les stylos à insuline, et dans les biens de consommation pour les cigarettes électroniques et les compteurs d'eau.

PEHD (polyéthylène haute densité) :

Le polyéthylène haute densité possède une résistance élevée aux contraintes et aux acides. En général, il offre une résistance mécanique et une résistance à la traction exceptionnelles par rapport à d'autres thermoplastiques de qualité technique. Évaluons les avantages et les inconvénients du PEHD.

Pour :

       idéal pour le prototypage rapide

       Relativement peu coûteux par rapport à l'acrylique et au nylon.

Cons :

       Mauvaise résistance aux UV.

Applications :

Le PEHD est largement utilisé dans des applications telles que le prototypage, la création d'engrenages, de roulements, d'emballages, d'isolations électriques et d'équipements médicaux.

LDPE :

Le PEBD est un polymère plastique résistant et flexible. Il présente une bonne résistance aux produits chimiques et des performances optimales dans les applications à basse température. Son utilisation est idéale pour façonner la polyvalence des prothèses et des orthèses.

Pour :

       solides, très élastiques et résistants à la corrosion.

       Sa bicompatibilité le destine à des usages médicaux.

Cons :

       ne convient pas pour la résistance aux hautes températures.

       Faible rigidité et résistance structurelle.

Applications :

Le PEBD se distingue dans la production d'engrenages sur mesure, de composants électriques intérieurs et de pièces automobiles nécessitant un polissage ou un brillant élevé. Son faible coefficient de frottement, sa résistance élevée à l'isolation et sa durabilité en font un choix idéal pour les applications à hautes performances.

PTFE (téflon) :

Le PTFE, communément appelé téflon, est un matériau plastique haut de gamme couramment utilisé dans l'usinage CNC. Il se distingue par ses propriétés mécaniques et chimiques supérieures, largement utilisées dans divers produits commerciaux. Grâce à son faible coefficient de frottement et à sa résistance chimique aux rayons UV, aux produits chimiques et à la fatigue, le PTFE est très durable. Il est également réputé pour sa nature non adhésive et est largement utilisé dans le revêtement des poêles antiadhésives.

Pour :

       Le PTFE se caractérise par sa stabilité chimique, sa résistance aux UV et son faible coefficient de frottement.

       a des propriétés antiadhésives. 

Cons :

       les propriétés mécaniques d'autres matériaux sont bien meilleures que les leurs.

       faible épaisseur dans les barres et les plaques.

Applications :

Outre ses propriétés antiadhésives qui le rendent utile pour la fabrication de poêles antiadhésives, le téflon est également utilisé dans la production de joints, de semi-conducteurs et de patchs cardiaques.

Alternatives à l'usinage CNC des matières plastiques

Le choix de la technique appropriée dépend de divers facteurs tels que la sélection du matériau approprié, la spécification des pièces d'utilisation finale.

Moulage par injection :

Le moulage par injection est notamment idéal pour la production en série de pièces en plastique. Il consiste à verser du plastique technique fondu dans un moule ou une cavité en acier à haute résistance, afin de lui donner la forme souhaitée après un refroidissement soudain et une solidification.

Pour :

       Convient à la fois au prototypage et à la production en série.

       Économique pour la conception de pièces prototypes complexes.

       Les exigences supplémentaires telles que l'anodisation, le polissage et les traitements de surface sont nécessaires.

Cons :

       Les coûts initiaux de l'outillage sont relativement élevés.

Impression 3D :

L'impression 3D, communément appelée fabrication additive, est une méthode de prototypage populaire qui utilise des technologies telles que la stéréolithographie (SLA), la modélisation par dépôt de matière fondue (FDM) et le frittage sélectif par laser (SLS) pour usiner des thermoplastiques tels que le nylon, le PLA, l'ABS et l'ULTEM dans des formes de prototypes 3D.

Pour :

        Prototypage rapide sans nécessité d'outillage.

        Idéal pour les conceptions complexes et les productions à petite échelle.

        Les pertes de matériaux sont moindres que dans le cas de l'usinage.

Cons :

       Les restrictions dans la sélection des matériaux et les propriétés mécaniques.

       La lenteur de la production pour les projets à grande échelle.

Le moulage par injection et l'impression 3D sont tous deux des choix possibles pour l'usinage à commande numérique du plastique, chacun ayant ses propres avantages et limites qui dépendent des besoins particuliers du projet.

Coulée sous vide

La coulée sous vide, également appelée coulée de polyuréthane/uréthane, utilise des moules en silicone et des résines pour reproduire un modèle de base. Cette méthode de prototypage rapide est idéale pour produire des copies en plastique de haute qualité, qui sont utiles pour visualiser les idées et identifier les défauts de conception pendant le processus de dépannage.

Principaux enseignements

Cet article donne une brève description de l'usinage des matières plastiques, y compris sa définition, ses processus, les industries où il est utilisé et son fonctionnement. Pour une compréhension plus approfondie de sujets connexes, veuillez consulter nos autres guides ou utiliser pour trouver des sources d'approvisionnement potentielles et des détails sur les produits à l'adresse suivante  nos services d'usinage du plastique.

Conception du moulage par injection assistée par gaz

Qu'est-ce que le moulage par injection assisté par gaz ?

Moulage par injection assisté par gaz est un procédé de fabrication qui consiste à injecter de l'azote gazeux dans le plastique en fusion, ce qui permet d'obtenir une pièce avec des sections creuses. L'objectif premier est de résoudre les problèmes courants du moulage par injection traditionnel, tels que l'écoulement et le retrait du plastique. Il existe différentes catégories d'applications assistées par gaz, mais l'application de ce processus à la production de pièces creuses est un choix logique. S'il n'est peut-être pas aussi efficace pour les grands diamètres que le moulage par soufflage, qui permet d'obtenir une réduction de poids remarquable de 751 TTP6T, l'assistance gazeuse peut néanmoins offrir une réduction de poids substantielle de 30 à 401 TTP6T dans les zones creuses.

L'assistance gazeuse devient particulièrement pertinente dans les applications où les détails moulés par injection dépassent les capacités du moulage par soufflage. Son principal avantage dans les pièces creuses réside dans la possibilité d'intégrer un composant creux à une pièce autrement plate ou d'incorporer des détails ressemblant à ceux que l'on peut obtenir par moulage par injection.

Avantages du moulage par injection assisté par gaz

Le moulage par injection assisté par gaz démontre son véritable potentiel lorsqu'il est appliqué à des pièces structurelles à parois minces, offrant aux concepteurs la possibilité de créer des composants présentant la rentabilité des parois minces combinée à la résistance généralement associée aux parois épaisses. L'utilisation d'une technique courte consiste à carotter des nervures surdimensionnées à l'aide d'un flux de gaz, ce qui entraîne la formation de tubes creux à l'intérieur de l'article moulé et permet d'obtenir un rapport poids/résistance impressionnant. Par rapport aux pièces dont la rigidité repose sur des nervures hautes, cette technique peut permettre une augmentation notable de 25 à 40%.

Le défi majeur en matière de conception et de traitement consiste à contenir la bulle de gaz à l'intérieur du motif de la nervure. Une conception optimisée doit éliminer toute marge d'erreur susceptible de permettre à la bulle de pénétrer dans la section de la paroi, un phénomène connu sous le nom de "fingering". Les pièces structurelles à parois épaisses peuvent être comparées à des composants en mousse structurelle, où la mousse est remplacée par un réseau interconnecté de sections creuses. Le concept qui sous-tend la résistance de la mousse structurelle réside principalement dans les peaux solides. L'assistance gazeuse élimine l'agent gonflant et complète le tir court par une rafale de gaz, éliminant ainsi le tourbillon. Dans ce concept, les nappes de gaz agissent comme un coussin interne, similaire à la mousse.

Il est difficile d'obtenir une réduction de la densité supérieure à celle de la mousse et, d'un point de vue structurel, la conception du mur doit tenir compte du scénario le plus défavorable. La mousse structurelle a tendance à avoir des propriétés physiques plus uniformes. Alors que les pièces d'assistance au gaz tirent leur rigidité de nervures surdimensionnées, l'augmentation de l'épaisseur de la paroi diminue le faible poids inhérent et les avantages en termes de coûts associés à l'assistance au gaz à paroi mince. L'assistance au gaz à paroi épaisse devient un choix judicieux lorsque l'application nécessite une paroi plus épaisse, que ce soit en raison de contraintes de moule existantes ou de considérations ergonomiques.

Le moulage par injection en plein peut bénéficier de l'incorporation d'un coussin de gaz à la place du coussin de plastique conventionnel. Dans cette approche, le gaz est introduit après l'injection complète de la résine, ce qui permet de compenser tout retrait ultérieur de la résine. Souvent, cette injection de gaz est dirigée précisément vers un point épais ou une zone problématique de l'article moulé.

Lors de l'injection dans la résine en fusion, le gaz cherche rapidement le chemin de moindre résistance. Il gravite naturellement vers la zone la plus épaisse de la pièce, parcourant sans effort les virages - un phénomène connu sous le nom de "race tracking". La bulle de gaz subit un profilage, maintenant une section cohérente à travers laquelle elle s'écoule. Plus précisément, la bulle de gaz commence par avoir un diamètre plus important et réduit progressivement sa taille à mesure qu'elle progresse vers la fin de l'écoulement.

Procédé de moulage par injection assisté par gaz

Le processus de moulage par injection assistée par gaz peut être élucidé à travers cinq étapes clés du moulage par injection courte. Dans la figure 2.16a, le plastique fondu est injecté sous haute pression dans un moule scellé. À la figure 2.16b, le processus d'injection de gaz est lancé, provoquant l'écoulement simultané du gaz et du plastique fondu dans la cavité du moule. À la figure 2.16c, l'injection de plastique s'arrête, ce qui permet un flux continu de gaz dans la cavité. Le gaz propulse effectivement le plastique vers l'avant, achevant le processus de remplissage de la cavité. Il gravite naturellement vers les zones où la température est la plus élevée et la pression la plus faible.Moulage par injection assisté par gaz

Si l'on se réfère à la figure 2.16d, une fois la cavité complètement remplie, le gaz maintient sa force, poussant le plastique contre les surfaces plus froides du moule. Cette action réduit considérablement la durée du cycle de refroidissement, atténue l'apparition de marques d'enfoncement et améliore la reproductibilité des dimensions. Enfin, dans la figure 2.16e, la pièce en plastique a suffisamment refroidi pour conserver sa forme. La buse de gaz est rétractée pour libérer le gaz emprisonné, ce qui permet l'éjection de la pièce finie.

Parmi les divers procédés de fabrication de structures en plastique, l'assistance gazeuse est celui qui offre le plus de possibilités d'exploiter les connaissances du concepteur en matière de processus de moulage. Le concepteur assume le double rôle de concepteur de moule et d'ingénieur de procédé, contrôlant le flux de plastique et d'azote. Cette approche intégrée améliore la précision et l'efficacité du processus de moulage. moulage par injection assisté par gaz processus.

Les nervures jouent un rôle crucial dans la définition du passage du gaz dans la conception. Le gaz, qui suit intrinsèquement le chemin de moindre résistance, a tendance à se diriger vers les zones plus épaisses de la pièce en raison de leur plus grand volume et des pressions plus faibles qui en découlent. Cette caractéristique attire la bulle de gaz vers ces régions. Pour créer ces zones plus épaisses, il faut tenir compte du rapport d'aspect concernant l'épaisseur de la paroi.

Essentiellement, ces régions plus épaisses se transforment en collecteurs ou en passages de gaz qui se connectent à un point d'injection de gaz centralisé. Il est conseillé que ces passages de gaz conservent un rapport d'aspect allant de trois à six fois l'épaisseur de la section de la paroi. Les rapports d'aspect inférieurs s'avèrent inefficaces et peuvent entraîner des phénomènes indésirables tels que la formation de doigts de gant, tandis que les rapports d'aspect supérieurs augmentent la susceptibilité à la pénétration des gaz. La percée de gaz se produit lorsque le flux de gaz avance devant le front d'écoulement de la résine pendant le processus de remplissage. L'obtention d'un rapport d'aspect optimal est essentielle pour garantir l'efficacité et la fiabilité du processus de moulage par injection assisté par gaz.

Les passages de gaz sont logés à l'intérieur des nervures des canaux de gaz, les variations intentionnelles de l'épaisseur de la paroi, qui ressemblent à des nervures, étant considérées comme des saillies. Il est impératif que les passages de gaz s'étendent jusqu'aux extrémités de la pièce. La géométrie de base du passage de gaz comprend des nervures de raidissement surdimensionnées. Diverses conceptions de nervures sont concevables, et les solutions pratiques pour les nervures plus profondes consistent à empiler une nervure conventionnelle sur une nervure de passage de gaz, en conservant des rapports d'aspect appropriés. Cela permet de relever le défi consistant à obtenir une épaisseur appropriée sur l'ensemble de la nervure, en évitant les problèmes de nervure trop fine en haut et trop épaisse en bas, connus sous le nom de problème de dépouille des nervures profondes.

Conception du moulage par injection assistée par gaz

La figure ci-dessus illustre plusieurs variations de la conception des nervures, ce qui montre l'adaptabilité de l'approche. Un aspect essentiel de la réussite du développement d'un produit consiste à maximiser le potentiel des composants moulés. En particulier dans le cas du moulage par injection assistée par gaz, la conception de la pièce est prioritaire. Le motif des nervures apparaît comme le chemin de moindre résistance, servant de conduit à la fois pour le plastique (pendant le remplissage) et pour le gaz. Les simulations informatisées de remplissage des moules améliorent le placement des nervures, rationalisant ainsi le processus.

Le reste de la conception de la pièce suit de près les pratiques établies, en mettant l'accent sur le maintien d'une section de paroi uniforme, ce qui facilite la création d'un modèle informatique précis. Le succès de tout programme d'assistance au gaz dépend en fin de compte du concepteur de la pièce. Le respect des principes de conception établis permet d'éliminer les variables inutiles, ce qui renforce l'importance d'une approche méticuleuse et stratégique.

Le contrôle optimal de la bulle de gaz est assuré par l'utilisation de cavités de déversement ou de débordement. L'élimination de l'excès de plastique implique le déplacement du volume de gaz entrant, ce qui représente une étape avancée dans le moulage par injection assisté par gaz. Ce processus amélioré est disponible sous licence auprès de divers fournisseurs d'équipements d'assistance au gaz. Parmi les avantages notables, citons la régulation précise du volume de gaz injecté, qui permet un contrôle méticuleux du profil de passage du gaz. Le remplissage initial du moule implique une injection complète de plastique, ce qui offre une plus grande facilité de contrôle qu'une injection courte.

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Porte directe à canal chaud

Qu'est-ce qu'un moule à canaux chauds ?

Pour fabriquer des pièces en plastique plus efficacement et avec des temps de cycle plus courts, le moule à canaux chauds est une technologie utilisée dans le moulage par injection. Le moulage par injection classique consiste à verser du plastique en fusion dans un moule, qui refroidit et se solidifie ensuite pour produire le produit souhaité. Dans le cas du moulage par injection à canaux chauds, un réseau de canaux chauffés, appelés canaux chauds, intégrés au moule permet de maintenir le plastique en fusion pendant le processus de moulage.

Composants des moules à canaux chauds

Afin de maintenir la matière plastique en fusion et de faciliter le moulage par injection, un moule à canaux chauds est composé de plusieurs parties. Un moule à canaux chauds se compose principalement des éléments suivants :

  1. Manifold Hot Runner : La buse d'une machine de moulage par injection transfère le plastique fondu dans les différentes cavités du moule par l'intermédiaire d'un collecteur, qui peut être un bloc ou un réseau de canaux. Afin d'éviter que le plastique ne refroidisse trop rapidement, il est généralement chauffé.
  2. Buse : Le collecteur de canaux chauds est relié à la machine de moulage par la buse de canaux chauds. Il a pour but d'introduire le plastique fondu dans les cavités du moule par l'intermédiaire du système de canaux chauds.
  3. Porte : La porte est l'ouverture par laquelle le système à canaux chauds déverse le plastique fondu dans la chambre du moule. Cet élément essentiel régule l'écoulement du plastique dans le moule, ce qui influe sur les propriétés finales de la pièce.
  4. Éléments chauffants : Les buses et le collecteur qui composent le système de canaux chauds sont maintenus à une température constante au moyen d'éléments chauffants. Le maintien de l'état fondu du plastique pendant son passage dans les canaux chauds nécessite un contrôle précis de la température.
  5. Thermocouples : Ces petits dispositifs sont utilisés pour mesurer et contrôler la température des composants de la chaîne de production. Ils veillent à ce que le canal chaud ne devienne pas trop chaud en renvoyant des informations au système de contrôle.
  6. Régulateurs de température : Pour maintenir une température uniforme dans l'ensemble du système de canaux chauds, les régulateurs de température surveillent les thermocouples et ajustent les réchauffeurs en conséquence. Les régulateurs de température sont essentiels pour obtenir un flux de plastique constant et éviter les fluctuations de température.
  7. Les gouttes d'eau de la course à pied : Le collecteur comporte des canaux individuels appelés "gouttes de canaux chauds" qui conduisent le plastique fondu vers certaines cavités du moule. Chaque goutte correspond à une porte et à une cavité spécifiques.
  8. Cavités des moules : Les espaces creux intérieurs du moule, appelés "cavités", sont l'endroit où le plastique fondu est injecté pour créer le produit fini. La géométrie du produit final est dictée par la forme et le modèle des cavités du moule.
  9. Système de refroidissement : Un système de refroidissement peut être nécessaire pour réguler la température globale du moule et aider le plastique à se solidifier après avoir rempli les cavités, même si les composants du canal chaud sont chauffés.

Tous ces éléments forment un système en boucle fermée qui vous permet de contrôler totalement la procédure de moulage par injection. Lorsque l'amélioration de la qualité des pièces, la réduction des temps de cycle et la minimisation des déchets sont de la plus haute importance dans les scénarios de production en grande quantité, les systèmes à canaux chauds brillent.

Avantages des moules à canaux chauds

Les entreprises qui pratiquent le moulage par injection de plastique passent des moules à canaux froids aux moules à canaux froids. moules à canaux chauds de plus en plus. En effet, les moules à canaux chauds sont meilleurs à bien des égards que les moules à canaux froids. Les moules à canaux chauds sont le meilleur choix pour de nombreux fabricants, et cet article les présente tous.

Les moules à canaux chauds réduisent considérablement la durée du cycle, ce qui est l'une de leurs meilleures caractéristiques. Les moules à canaux chauds permettent d'obtenir des résultats plus rapides, car le plastique peut refroidir plus vite. Les entreprises peuvent faire plus pour moins d'argent lorsqu'elles peuvent fabriquer plus de pièces en moins de temps.

S'ils sont utilisés correctement, les moules à canaux chauds peuvent également contribuer à améliorer le produit dans son ensemble. Si vous n'utilisez pas de moules à canaux chauds, le matériau risque moins de se briser ou de devenir irrégulier pendant la mise en forme. Cela vous permet de fabriquer des pièces de haute qualité avec une surface plus lisse et des dimensions plus précises.

L'utilisation de moules à canaux chauds vous permet également de créer des modèles avec plus de liberté. Parce qu'ils vous permettent de régler avec précision l'écoulement du plastique, les moules à canaux chauds vous permettent de fabriquer des pièces plus compliquées et plus détaillées. Cette possibilité est utile aux entreprises qui ont besoin de pièces très spécifiques ou fabriquées spécialement pour elles.

Les moules à canaux chauds permettent également de réduire les déchets. Lorsque vous utilisez des moules à canaux froids ordinaires, vous gaspillez beaucoup de matériau pendant la fabrication du moule. Un système à canaux froids n'est pas nécessaire lorsque des moules à canaux chauds sont utilisés. Cela permet de réduire le coût de fabrication des produits et de diminuer considérablement les déchets.

Les moules à canaux chauds peuvent également être utilisés pour fabriquer des moules comportant de nombreux trous. Il est possible de fabriquer plusieurs pièces à la fois, car les systèmes à canaux chauds peuvent être modifiés pour s'adapter à différents trous. Ils peuvent ainsi fabriquer plus de choses et mieux travailler.

Enfin, les moules à canaux chauds sont meilleurs que les moules à canaux froids à bien des égards. Lorsqu'une entreprise pratique le moulage par injection de plastique, les moules à canaux chauds sont très utiles. Les principales raisons en sont les nombreux avantages qu'ils procurent, tels que des temps de cycle plus courts, des pièces de meilleure qualité, une plus grande liberté de conception et moins de gaspillage de matériaux. Les moules à canaux chauds sont un investissement qui peut aider une entreprise à fabriquer de meilleurs produits et à se démarquer sur le marché.Moule à canaux chauds

Différence entre le moule à canaux chauds et le moule à canaux froids

Les moules de moulage par injection courants sont appelés moules à canaux chauds ou moules à canaux froids. Bien qu'ils soient tous deux capables de produire des pièces en plastique, leurs caractéristiques distinctes les rendent plus adaptés à des applications particulières. Cet article vous aidera à déterminer lequel des moules à canaux froids et des moules à canaux chauds convient le mieux à votre application, en les comparant l'un à l'autre.

Il est nécessaire de commencer par définir les termes "moule à canaux chauds" et "moule à canaux froids". Les moules à canaux chauds évitent le recours à un système de canaux en introduisant directement le plastique fondu dans la cavité du moule par l'intermédiaire d'un réseau de composants chauffés. Les moules à canaux chauds constituent le choix optimal pour la fabrication à grande échelle en raison de leur capacité à réduire les déchets de matériaux et les temps de cycle. Au contraire, les moules à canaux froids utilisent un mécanisme spécialisé pour transporter le plastique fondu de l'unité d'injection à la chambre du moule. Souvent l'option la plus économique pour les petites séries, les moules à canaux froids génèrent plus de déchets et ont des temps de cycle plus longs.

Êtes-vous en mesure de réguler la température ? C'est l'une des caractéristiques qui distinguent les moules à canaux froids des moules à canaux chauds. L'allongement des temps de cycle et l'amélioration de l'uniformité des pièces sont deux avantages de l'utilisation d'un moule à canaux chauds, qui maintient une température constante dans l'ensemble du moule. Néanmoins, les fluctuations de température peuvent compromettre la qualité des composants et allonger les temps de cycle des moules à canaux froids. Lorsqu'il s'agit de matériaux sensibles à la chaleur qui nécessitent un contrôle précis de la température, les moules à canaux chauds sont souvent l'option la plus appropriée.

Une autre différence essentielle est que les exigences en matière d'entretien des moules à canaux chauds diffèrent de celles des moules à canaux froids. L'entretien régulier des moules à canaux chauds peut être plus difficile et plus coûteux que celui des moules à canaux froids afin de garantir que les composants chauffés continuent à fonctionner correctement. Toutefois, pour certaines applications, la réduction du temps de cycle et du gaspillage de matériaux peut justifier le renoncement aux coûts d'entretien.

Lorsque des moules à canaux chauds sont utilisés, il n'est pas nécessaire d'avoir un système de canaux distincts, ce qui offre aux concepteurs une plus grande souplesse en ce qui concerne les portes et la conception des pièces. Cela permet de fabriquer des pièces aux formes plus complexes que celles que l'on peut obtenir en utilisant des moules à canaux froids. Les moules à canaux froids sont souvent préférés, malgré leur flexibilité de conception limitée, pour des géométries de pièces plus simples et des volumes de production plus faibles.

En fin de compte, ce sont les exigences, le budget et le volume de production de votre projet qui détermineront la supériorité des moules à canaux froids ou des moules à canaux chauds. Pour les petites séries impliquant des géométries de pièces plus simples, les moules à canaux froids peuvent être plus rentables. À l'inverse, les moules à canaux chauds conviennent mieux aux grandes séries qui nécessitent un contrôle précis de la température et des temps de cycle rapides. En sachant ce que l'on peut attendre d'un moule à canaux froids et d'un moule à canaux chauds, il est possible de sélectionner le moule approprié pour un projet de moulage par injection.

Le choix entre un canal chaud et un moule à canaux froids est déterminée par le volume de fabrication, la complexité des composants, les dépenses en matériaux et les spécifications de l'application. Les moules à canaux chauds constituent la méthode optimale pour la production en masse de composants complexes en grandes quantités, afin d'obtenir une efficacité maximale et de minimiser les déchets. Toutefois, les moules à canaux froids peuvent offrir un meilleur rapport coût-efficacité lorsqu'ils sont utilisés pour des séries plus petites ou des composants présentant des géométries plus simples.