Défauts de moulage par injection Les fabricants de moules sont constamment confrontés à des problèmes, qui font partie de leur travail quotidien. Le processus de moulage par injection est un processus de fabrication essentiel qui sert à fabriquer des pièces en plastique avec précision et à des cadences élevées. Toutefois, des imperfections peuvent survenir, ce qui nuit à l'esthétique et compromet la fonctionnalité du résultat. Cet article se concentre sur les principes du moulage par injection, explique les défauts généraux et de surface, évalue leurs causes possibles et propose des solutions et des recommandations pour améliorer les résultats du moulage par injection.
Qu'est-ce que le moulage par injection ?
Moulage par injection un processus qui permet de fabriquer des pièces en injectant un matériau fondu dans un moule et en emballant la pièce sous pression. Le matériau se contracte à l'origine et devient rigide en épousant la forme du moule après avoir refroidi. Cette technique est largement utilisée dans les secteurs de l'automobile, des biens de consommation et de la fabrication d'appareils médicaux, car elle permet de fabriquer des composants complexes et précis à moindre coût.
Les principaux éléments du processus de moulage par injection sont les suivants :
1. Matériaux de moulage par injection
Les matériaux utilisés dans le moulage par injection sont soigneusement sélectionnés en fonction des exigences du produit final. Les matériaux les plus couramment utilisés sont les thermoplastiques en raison de leur polyvalence et de leur capacité à fondre et à se solidifier à plusieurs reprises sans dégradation significative. Les principaux thermoplastiques sont les suivants
- Polypropylène (PP): Connu pour sa flexibilité, sa résistance aux produits chimiques et sa légèreté, le PP est largement utilisé dans les secteurs de l'automobile, de l'emballage et des articles ménagers.
- Acrylonitrile butadiène styrène (ABS): L'ABS offre une excellente résistance aux chocs, une grande rigidité et une finition de surface lisse, ce qui le rend idéal pour l'électronique grand public, les intérieurs automobiles et les jouets.
- Polyéthylène (PE): Le PE est apprécié pour sa robustesse, sa résistance à l'humidité et son faible coût, ce qui en fait un choix privilégié pour les récipients alimentaires, les tuyauteries et les composants industriels.
Chaque matériau possède des caractéristiques uniques et le choix dépend des exigences mécaniques, thermiques et chimiques du produit. Seuls quelques matériaux de moulage par injection sont répertoriés ci-dessus ; vous pouvez consulter la page d'accueil du site Web de la Commission européenne. matériaux de moulage par injection pour découvrir d'autres types de matériaux plastiques.
2. Moule d'injection plastique
Les moule d'injection plastique est un outil usiné avec précision conçu pour donner la forme souhaitée à la pièce en plastique. Il se compose de :
- Cavité: Forme l'extérieur de la pièce en plastique.
- Cœur de métier: Forme les caractéristiques intérieures, les nervures, les bossages, etc.
- Base du moule : La base du moule est utilisée pour contenir la cavité, le noyau, les curseurs, les élévateurs, les éjecteurs, les systèmes de guidage, la spire et de nombreux autres composants.
La conception du moule est adaptée à la géométrie du produit et intègre des éléments tels que des canaux de refroidissement, des systèmes d'éjection et des portes pour garantir une production efficace. Une bonne conception du moule garantit la précision des dimensions et minimise les défauts tels que le gauchissement ou les marques d'enfoncement.
3. Machine de moulage par injection
La machine de moulage par injection est utilisée pour fixer le moule d'injection plastique, qui joue un rôle essentiel dans le processus de moulage par injection :
- Unité d'injection: Fait fondre et injecte le plastique fondu dans la cavité du moule sous haute pression.
- Unité de serrage: Maintient les moitiés du moule ensemble pendant l'injection et les ouvre pour l'éjection des pièces.
- Système de contrôle: Régule les paramètres tels que la température, la pression et la vitesse d'injection afin de garantir une qualité constante des pièces.
Ensemble, ces composants constituent l'épine dorsale du processus de moulage par injection, permettant la production efficace de pièces de précision pour diverses industries.
Défauts courants du moulage par injection
Plusieurs défauts courants du moulage par injection sont typiques du processus de fabrication en question et peuvent déterminer la qualité, l'apparence et l'utilisabilité des pièces moulées. Ces problèmes sont dus à des problèmes de matériaux, à un contrôle inadéquat de la machine et/ou à la configuration du moule. Vous trouverez ci-dessous des explications détaillées sur les défauts courants du moulage par injection et des solutions pour y remédier :
1. Coup courts défaut de moulage
Les défauts de moulage par injection courte surviennent lorsque le plastique fondu ne s'écoule pas de manière optimale dans la cavité du moule, ce qui entraîne la production de pièces plus courtes. Ce défaut est lié à une faible quantité de matière, à une faible pression d'injection ou à des canaux étroits qui obstruent l'écoulement du plastique dans le moule.
La solution de dépannage typique consiste à augmenter la pression d'injection, à inspecter les évents du moule ou à éliminer toute obstruction dans le système d'écoulement.
2. Marques d'évier défauts de moulage
Les marques d'affaissement dans les pièces moulées par injection sont généralement de petites dépressions superficielles concaves, souvent observées dans des endroits où les parois sont plus épaisses. Différents facteurs peuvent être à l'origine de ce phénomène. Il peut s'agir de taux de refroidissement différentiels, d'une faible force de tassement ou d'une grande épaisseur de matériau.
Solution de dépannage : Les fabricants peuvent réduire les marques d'enfoncement en contrôlant le temps de refroidissement, la pression d'emballage et la création de moules ayant la même épaisseur de paroi. Cela permet de réduire l'apparition de marques d'enfoncement, qui sont dues à un mauvais refroidissement et à une contraction.
3. Flash défauts de moulage
Les problèmes de flash dans les pièces moulées par injection se manifestent par la formation de fines couches de plastique non désirées à côté du plan de joint ou de toute autre ouverture dans le moule. Des niveaux de pression d'injection élevés, un positionnement incorrect du moule, un mauvais ajustement du moule ou l'usure des pièces du moule sont généralement à l'origine de ces problèmes.
La solution de dépannage consiste à réduire la pression d'injection, à positionner ou à aligner correctement les deux moitiés du moule et à remplacer, si nécessaire, les composants usés du moule.
4. Déformation défauts dans le moulage par injection
Lorsqu'ils produisent l'article, celui-ci s'avère posséder une forme différente de celle requise, on parle alors de gauchissement. Ce défaut est généralement causé par un traitement thermique, une trempe, un retrait du métal ou des variations dans l'épaisseur de la paroi. Les fabricants peuvent alors se permettre de ralentir la vitesse de refroidissement de ces composants, de modifier le moule pour que les parois soient aussi solides et régulières que possible, et de choisir des matériaux qui se rétractent moins vite.
5. Lignes de soudure défauts de moulage
Les lignes de soudure sont des limites ou des marges de deux pièces assemblées où les deux couches de plastique fusionnées ne se lient pas bien. Elles sont généralement dues à une faible température de fusion, à une vitesse d'injection lente et à un mauvais positionnement de la porte dans le moule. Les solutions au problème décrit comprennent l'augmentation de la température de fusion et de la vitesse d'injection, le repositionnement des portes et une meilleure conception du flux du moule.
6. Marques de brûlure défauts de moulage
Les marques de carbonisation sont des taches noires ou brunes sur la surface extérieure de la pièce. Elles résultent de l'emprisonnement d'air ou de gaz dans le moule, qui est surchauffé en raison d'une ventilation insuffisante ou d'une vitesse d'injection excessive. En améliorant la ventilation du moule, en réduisant la vitesse d'injection et en vérifiant qu'il n'y a pas de blocage dans le moule, il est possible de faire disparaître les marques de carbonisation.
7. Les vides défauts de moulage
Les vides sont de petites poches d'air fermées et propres piégées dans la pièce finale qui est moulée. Ils sont généralement dus à une faible pression de remplissage, à un refroidissement rapide ou à un rétrécissement de la pièce. En ce qui concerne les vides, les fabricants peuvent augmenter la pression de remplissage et la température de refroidissement et vérifier que le matériau remplit uniformément la cavité du moule.
8. Jetting défauts de moulage
Le jetting est un défaut de la ligne de soudure où un motif en forme de serpent de la pièce est produit en raison du refroidissement partiel du plastique fondu lorsqu'il est injecté à grande vitesse. Ces défauts sont dus à une vitesse d'injection élevée ou à des températures de fusion basses. Les techniques d'atténuation comprennent le ralentissement de la vitesse d'injection, l'augmentation de la température de la matière fondue et la création de meilleures portes avec un flux régulier.
9. Les bulles défauts dans le moulage par injection
Les bulles sont des zones de la pièce moulée où l'air ou le gaz est piégé et qui sont généralement d'apparence claire ou trouble. Ces bulles sont dues à un séchage inadéquat du matériau, à une trop grande humidité ou à la présence de substances inflammables dans le matériau. Les mesures à prendre vont du séchage correct de tous les matériaux avant le traitement à l'amélioration de l'aération de la cavité du moule.
10. Marques d'éclair à l'intérieur des trous
La bavure qui se produit à l'intérieur des trous ou dans la structure interne de la pièce sous la forme de fines couches de matériau polymère excédentaire est créée. Ce défaut se produit le plus souvent lorsque la pression d'injection est élevée ou que les moules sont très usés. Prévention : Introduire des mesures de réduction de la pression sur les systèmes d'injection, nettoyer régulièrement les surfaces des moules et s'assurer que l'alignement des moules est correct.
Défauts de surface dans le moulage par injection
Bien que les défauts observés à la surface d'une pièce moulée par injection soient principalement associés à l'apparence, ils ont également des implications fonctionnelles. Les problèmes les plus courants sont les suivants :
1. Lignes d'écoulement
Le manque de continuité dans les transitions d'épaisseur de paroi ou les basses températures de fusion provoquent des caractéristiques telles que des stries ou des motifs à la surface des protubérances discontinues. La meilleure approche pour éradiquer les lignes d'écoulement est d'atteindre ou de réaliser la meilleure cohérence de conception et de contrôler efficacement les températures de fusion. Un autre facteur consiste à améliorer la conception du moule, ce qui réduit les étapes graduelles de l'épaisseur de la paroi. Cela peut donc contribuer à résoudre le problème.
2. Traits d'argent
Ces motifs ou lignes métalliques visibles sur le tissu sont formés par l'humidité ou par une température élevée pendant le traitement. Il est conseillé de s'assurer que la résine est sèche avant le moulage et de surveiller étroitement la température afin d'éliminer la formation de stries par des composants volatils. Il est également nécessaire de surveiller les conditions de stockage des matériaux afin de maintenir la résine à un niveau de qualité adéquat.
3. Les cloques
Les catalyseurs ou l'humidité et les gaz piégés créent des bulles à la surface, souvent en raison des températures élevées du moule. Pour éliminer ce défaut, il est nécessaire de sécher au maximum les matières premières et de régler correctement le traitement thermique du moule. Dans le moule, les gaz piégés sont également réduits au minimum grâce à des systèmes de ventilation appropriés.
4. Peau d'orange
Ce type d'état de surface ou de rugosité est souvent imputé à un refroidissement insuffisant ou à un manque d'homogénéité des matériaux. Une rétraction égale peut également être obtenue à l'aide de conditions de refroidissement uniformes, ce qui permet d'obtenir une continuité des surfaces sans rugosité. En outre, la régularité de la viscosité du matériau améliore également le pourcentage de rugosité de la surface de manière efficace.
5. Décollement de la surface
Les couches qui commencent à se décoller de la surface sont le résultat d'une contamination ou d'une mauvaise interaction avec le substrat. Pour obtenir une bonne adhérence de la résine, il est important de la nettoyer avant le traitement et d'appliquer la bonne pression pendant le moulage. Il est impératif de contrôler la présence de matières étrangères dans la chaîne de production.
6. Variation de la brillance
Des vitesses de refroidissement variables ou une répartition inégale du matériau entraînent la formation de brillances de châssis inégales et inégales. Des conditions de traitement stables et uniformes permettent de résoudre ce problème. L'amélioration de la conception des moules avec une meilleure capacité de gestion thermique peut également améliorer la cohérence des niveaux de brillance.
Causes et dépannage des défauts de moulage par injection
Il est très important d'aller à la racine du problème pour savoir comment le résoudre. Vous trouverez ci-dessous les causes courantes et les mesures de dépannage correspondantes pour 8 défauts :
| Défaut | Causes communes | Conseils de dépannage |
| Coups de feu | Faible pression d'injection, voies d'écoulement restreintes | Augmenter la pression, assurer une bonne ventilation et vérifier le débit du matériau. |
| Marques d'évier | Refroidissement inégal, parois épaisses | Optimiser les canaux de refroidissement, réduire l'épaisseur des parois, augmenter la pression de remplissage. |
| Éclair | Haute pression, désalignement du moule | Réduire la pression d'injection, inspecter et réparer le moule, et réaligner les moitiés du moule. |
| Déformation | Refroidissement inégal, rétrécissement irrégulier | Utiliser une épaisseur de paroi uniforme, ajuster le temps de refroidissement et assurer la cohérence de la température du moule. |
| Lignes de soudure | Faible température de fusion, mauvais positionnement de la porte | Augmenter la température de la matière fondue, repositionner les vannes et améliorer la conception des voies d'écoulement. |
| Marques de brûlure | Pièges à air, vitesse excessive | Améliorer la ventilation, réduire la vitesse d'injection et inspecter le moule pour détecter les obstructions. |
| Les vides | Emballage inadéquat, refroidissement excessif | Augmenter la pression de garnissage, optimiser les paramètres de refroidissement et réduire la résistance à l'écoulement. |
| Jetting | Vitesse élevée, faible température de fusion | Réduction de la vitesse d'injection, augmentation de la température de la matière fondue et conception lisse de la porte. |
Stratégies de prévention des défauts de moulage par injection
Il existe plusieurs stratégies de prévention, décrites ci-dessous, qui permettraient d'éliminer ou de réduire les défauts de moulage par injection.
1. Préparation du matériel
- Cela permet d'éliminer l'humidité des matériaux afin d'éviter des phénomènes tels que l'orfèvrerie ou la formation de cloques.
- Le matériau utilisé pour fabriquer la résine doit être de la plus haute qualité et ne pas contenir de contaminants.
2. Conception du moule
Tenir compte de l'épaisseur de la paroi pour éviter la déformation de la planche et la formation de marques d'enfoncement.
- Une ventilation adéquate doit être prévue pour éviter les brûlures et les pièges à air.
- Faciliter le passage des barrières ou placer les barrières de manière à ce que chacun ait un nombre égal de personnes de son côté.
3. Optimisation des paramètres du processus
- Enregistrez la température de fusion, la pression et le temps de refroidissement pour déterminer la fréquence des mesures.
- Réduire les défauts d'écoulement qui en résultent en contrôlant la vitesse d'injection et la pression de remplissage.
4. Entretien de l'équipement
- Vérifier fréquemment que les moules et les machines ne sont pas endommagés.
- Veiller à remplacer les pièces endommagées le plus tôt possible afin de conserver un alignement correct et une variation minimale.
5. Formation et expertise
- Il doit également préparer les opérateurs de train à identifier les problèmes éventuels au fur et à mesure du processus de production.
- Il est nécessaire d'exiger une approche plus active de la gestion de la qualité.
6. Essais et prototypage
- Assurer des tests de sécurité sur les moules et les processus pendant la conception des produits et un contrôle de la conception.
- Toutefois, grâce à l'application d'un logiciel de simulation, il est possible de découvrir ou de déterminer certains des problèmes qu'il est susceptible de rencontrer lors de la production réelle.
Conclusion
En conclusion, moulage par injection est un outil puissant pour identifier ses forces et ses faiblesses. Beaucoup de ces défauts sont des défauts, par exemple, les coups courts, le gauchissement et les imperfections de surface, qui peuvent tous avoir un impact direct sur la qualité du produit et augmenter les coûts de fabrication. Lorsqu'il s'agit de problèmes liés aux moules, il est important d'en connaître la cause première. Ensuite, l'application de méthodes de dépannage adéquates et la minimisation des incidents permettront de produire des pièces sans aucun défaut. L'accent doit en effet être mis sur l'amélioration et l'utilisation de systèmes de gestion de la qualité bien développés afin de maintenir un niveau de production élevé.
Questions fréquemment posées
1. Quels sont les défauts de moulage par injection les plus fréquemment observés ?
Les tirs courts, les marques d'enfoncement, le gauchissement, les lignes de soudure, les marques de brûlure, les éclairs, les vides et les jets sont des défauts de moulage par injection très répandus.
2. Quelles sont les mesures permettant d'éviter les marques d'enfoncement dans le moulage par injection ?
Afin de réduire les marques d'enfoncement, d'obtenir une épaisseur de paroi égale, de minimiser la période de refroidissement, d, et d'augmenter la pression d'emballage pendant le moulage.
3. Quelle est la cause des lignes de soudure dans les pièces moulées ?
Les lignes de soudure se produisent lorsque deux fronts d'écoulement du plastique fondu ne se rejoignent pas de manière transparente en raison d'une température de fusion trop basse ou d'une mauvaise conception de l'écoulement.
4. L'humidité piégée dans la résine peut-elle entraîner des défauts ?
Oui, l'humidité peut provoquer des défauts tels que ce que l'on appelle communément les stries argentées et les cloques. Il est donc nécessaire de sécher la résine avant le moulage pour éviter ces problèmes.
5. Comment la conception des moules contribue-t-elle à la réduction des défauts ?
La conception des moules est cruciale. Des facteurs tels que l'épaisseur égale des parois, les systèmes de ventilation appropriés et le positionnement des portes réduisent les risques de déformation, de lignes d'éclair et de marques de brûlure.