Comment optimiser le processus de moulage par injection ?

La poursuite du développement des équipements d'injection et l'amélioration continue des exigences de qualité des produits ont imposé des exigences plus élevées pour la technologie de moulage par injection. Une sélection correcte de l'équipement d'injection, un réglage raisonnable du processus de moulage et l'optimisation des conditions de processus sont les clés pour améliorer la qualité du produit.
Sélection correcte de la machine de moulage par injection
Les performances des machines de moulage par injection affectent directement la qualité des produits de moulage par injection. Les prix des machines de moulage par injection avec différentes spécifications et exigences de performance varient considérablement.
Sélection des spécifications de la machine de moulage par injection
Lors de la sélection des spécifications de la machine de moulage par injection, nous devons d'abord considérer la situation du moule de production, car la même machine de moulage par injection doit souvent répondre à la production de plusieurs ensembles de moules de différentes tailles. Nous devons déterminer les spécifications de la machine de moulage par injection en fonction du poids des pièces, de la taille du moule, etc., c'est-à-dire la force de verrouillage maximale et le volume d'injection maximal de la machine de moulage par injection, puis sélectionner le modèle approprié en fonction de les spécifications et les modèles fournis par le fabricant de la machine de moulage par injection. La plupart des fabricants proposent des services personnalisés, ce qui offre une grande commodité pour l'achat de machines de moulage par injection. Deuxièmement, il est nécessaire de déterminer si certaines configurations spéciales sont nécessaires, telles que la sélection de vis spéciales pour la production de PA, PC et d'autres matériaux, et les dispositifs correspondants sont nécessaires pour le moulage de moules avec retrait de noyau ou enlèvement de fil ; Troisièmement, il est nécessaire de déterminer s'il faut sélectionner certaines machines de moulage par injection avec des fonctions spéciales en fonction de la structure du moule, de la qualité du produit et d'autres facteurs. Par exemple, lors de la formation de produits à parois minces et à écoulement long (généralement L/D ＞ 300), il est nécessaire de sélectionner des machines de moulage par injection à haute vitesse d'injection, et des accessoires électroniques précis doivent sélectionner des machines de moulage par injection à commande en boucle fermée de précision.
Réglage de la force de verrouillage
En théorie, la force de serrage peut être calculée selon la formule suivante :
Fcm>=K × P Moyenne × Produit A × dix
Où : Fcm - force de verrouillage du moule, (KN)
K - facteur de sécurité, généralement 1-1.2
P moyenne - pression moyenne de la cavité du moule (MPa)
Un produit - la surface projetée maximale du produit sur la surface de séparation du moule (cm2)
Dans la production réelle, le réglage de la force de serrage doit également prendre en compte l'impact de la dilatation thermique du moule pendant la production et laisser généralement une marge de 0.1-0.2 mm ; Le principe de réglage de la force de verrouillage du moule est d'assurer la qualité du produit avec une faible force de verrouillage du moule.
Réglage des paramètres du processus de moulage par injection
La température du fourreau et la température du moule sont réglées en fonction des propriétés des différentes matières plastiques. La température du baril est généralement supérieure de 10 degrés - 30 degrés au point de fusion du plastique. Il convient de noter que le point de fusion et le temps de séjour autorisé dans le fût des matériaux fournis par différents fabricants varieront également en raison de différentes méthodes de synthèse ou types d'additifs. Le tableau 1 de la page suivante compare le point de fusion et le temps de séjour admissible à différentes températures du PA66 (marque 21SPC) de Solutia et du PA66 (marque 25AE1) de Rhodia.
La température du moule est généralement refroidie par circulation d'eau lorsqu'elle est réglée, mais lors de la fabrication de produits avec des exigences de taille ou de qualité de surface de haute précision, la machine de température du moule qui peut être contrôlée avec précision doit être utilisée en fonction des exigences du processus.
Tableau 1 Comparaison du point de fusion et du temps de séjour admissible de différentes marques de PA66
Temps de maintien de l'injection et temps de refroidissement
Le temps d'injection, le temps de maintien de la pression et le temps de refroidissement doivent être réglés en fonction de l'épaisseur du produit, de la température du moule, des propriétés du matériau, etc. Le temps d'injection est généralement réglé pour être légèrement plus long que le temps nécessaire à la vis pour terminer le mouvement de la course d'injection. Un temps d'injection trop long produira non seulement des effets négatifs tels qu'une usure mécanique et une consommation d'énergie accrue, mais prolongera également le cycle de moulage. Le temps de maintien de la pression est réglé en fonction de l'épaisseur du produit. Le temps de maintien de la pression n'est pas nécessaire pour les produits à parois minces lors du moulage ; Lors du réglage du temps de maintien de la pression, tant qu'il n'y a pas de dépression évidente à la surface du produit, il peut également être déterminé par la méthode de pesée. Le meilleur temps de maintien de la pression peut être déterminé en prolongeant progressivement le temps de maintien de la pression jusqu'à ce que la qualité du produit ne change plus. Le temps de refroidissement doit également être déterminé en fonction de l'épaisseur du produit, de la température du moule et des propriétés du matériau. Généralement, le temps de refroidissement du polymère amorphe est plus long que celui du polymère cristallin.
Pression et vitesse d'injection
Le réglage de la pression d'injection doit suivre le principe de faible plutôt qu'élevé, tant qu'il peut fournir suffisamment de puissance pour atteindre la vitesse d'injection requise, de sorte que la masse fondue puisse remplir en douceur la cavité du moule, une pression trop élevée provoquera facilement une contrainte interne dans le produit; Cependant, lors du moulage de produits avec une précision dimensionnelle élevée, afin d'éviter un retrait excessif des produits, une injection à haute pression peut être utilisée pour réduire le retrait des produits après démoulage.
La vitesse d'injection affectera la qualité d'apparence du produit, et son réglage doit être basé sur la structure géométrique du moule, l'état d'échappement, etc. Généralement, en partant du principe d'assurer une bonne apparence, essayez d'améliorer la vitesse d'injection pour réduire le temps de remplissage. Dans le moulage par injection, lorsque la masse fondue s'écoule dans le moule, la paroi du moule forme une couche de durcissement, réduisant ainsi l'épaisseur du canal fluide. Généralement, selon la structure du moule et la vitesse d'injection, la paroi du moule aura une couche de durcissement d'environ 0.2mm. Par conséquent, une vitesse d'injection plus rapide est généralement utilisée dans le moulage.
Course d'injection, paramètres d'injection à plusieurs niveaux
Dans le moulage, la course d'injection doit être déterminée en premier. En théorie, la course d'injection peut être calculée comme suit :
S1=4(CVp plus Va)/ ρ Ds2
Où : S1 - course d'injection Vp - volume de produit
ρ– Densité de résine C – nombre de cavités
Va – volume de la porte Ds – diamètre de la vis
Dans la production réelle, si le poids total du "produit plus la porte" est connu, la course d'injection peut être calculée par la formule suivante :
S1=（M/Mmax）·Smax plus (5~10)mm
Où : S1 --- course d'injection, mm
M - Poids total du "produit plus porte", g
Mmax - volume d'injection maximal de la machine de moulage par injection, g
Smax - course d'injection maximale de la machine de moulage par injection, mm
En raison des différentes formes géométriques du système de canaux et des différentes parties du moule, afin de répondre aux exigences de qualité du produit, différentes parties ont des exigences différentes pour l'état d'écoulement de la fonte de remplissage du moule (se réfère principalement à la pression et à la vitesse pendant couler). Dans un processus d'injection, lorsque la vis pousse la masse fondue dans le moule, il est nécessaire d'atteindre une pression et une vitesse différentes à différentes positions, ce qui est appelé moulage par injection en plusieurs étapes.
Généralement, il est plus scientifique de définir au moins trois sections d'injection ou plus pour les pièces en plastique pendant le moulage, c'est-à-dire que la première section est au niveau du canal principal, la deuxième section va du canal à la porte, la troisième section est d'environ 90 pour cent de la cavité remplie de produit, et la section restante est la quatrième section. La méthode de calcul du poids peut être utilisée pour déterminer la position de commutation de chaque section ; Dans la production réelle, les paramètres du processus d'injection en plusieurs étapes doivent être scientifiquement analysés et raisonnablement définis en fonction des exigences de qualité du produit, de la structure du canal, des conditions d'échappement du moule, etc.
Habituellement, la méthode d'ajustement et d'observation peut être utilisée pour régler la pression/vitesse du point de position de commutation nécessaire pour l'injection à 0, observer la direction de fusion et l'état de défaut du produit, et ajuster progressivement jusqu'à ce qu'un point de position raisonnable soit trouvé. Cependant, dans le processus de débogage et d'observation, il faut prêter attention à l'état de démoulage des produits sous-injectés pour éviter le collage du moule en raison de la sous-injection au niveau de certaines parties concaves du moule.
Autres paramètres de processus
Dans le moulage par injection, en plus du réglage de plusieurs paramètres principaux, tels que la température de moulage, la pression, la vitesse, le temps et la position de commutation d'injection à plusieurs niveaux, il existe de nombreux autres paramètres de processus, tels que la contre-pression, la vitesse de la vis, le rembobinage de la vis , anti-flux et autres réglages des paramètres d'action, qui ne peuvent être ignorés.
Exemple de paramétrage de processus
Prenons l'exemple de la production de serre-câbles en nylon. Les exigences de qualité du produit sont les suivantes : le produit respecte les normes de tension spécifiées ; La surface doit être exempte de fil d'argent, de bulles, de marques de retrait et d'autres phénomènes indésirables ; Après formage, le produit présente une bonne étanchéité et aucun relâchement. Le matériau utilisé est le PA66 ; La machine de moulage par injection est JSW1000-EII-SP, la structure du moule est de type canal chaud et le type de porte est la porte ponctuelle.
Premièrement, le principe de paramétrage du processus est déterminé en fonction des caractéristiques du produit et de la structure du moule :
(1) Étant donné que la longueur d'écoulement du produit est longue, L/t (rapport écoulement sur épaisseur de paroi) est de 511, le moulage par injection à grande vitesse doit être sélectionné ;
(2) Le type de porte est une porte ponctuelle et une pression plus élevée doit être utilisée pour surmonter la résistance pendant l'écoulement ;
(3) Afin d'assurer le remplissage régulier du produit, le matériau fondu doit avoir une bonne fluidité et la température de moulage doit être suffisamment élevée ;
(4) Lorsque la haute pression et la haute vitesse sont injectées jusqu'au bout, il est facile de produire du flash. La machine de moulage doit avoir une faible pression d'inertie et une commutation de vitesse ;
(5) Étant donné que l'épaisseur de paroi du produit est faible, le maintien de la pression ne peut pas être utilisé ; Voir le tableau 2 pour les principaux paramètres du processus de formage.
Tableau 2 Paramètres du processus de moulage des produits de sangle
Pour formuler les paramètres du processus d'injection, il est nécessaire de comprendre les informations sur les performances de l'équipement, la structure du moule, les matériaux de moulage et les exigences de qualité du produit, et de définir les paramètres de moulage de manière scientifique et raisonnable.
Tout d'abord, les paramètres du processus doivent être ajustés étape par étape en fonction des conditions de formation du produit. La séquence de réglage correcte est pression → vitesse → température. A chaque changement de paramètre, le paramètre d'entrée a été confirmé par l'ordinateur avant le prochain changement de paramètre. Il faut éviter de modifier plus de deux paramètres à la fois ; Deuxièmement, dans le processus de production stable, les paramètres doivent être maintenus aussi stables que possible et des enregistrements détaillés doivent être effectués. Si le changement est trop important, les raisons doivent être trouvées à temps. De plus, le processus de moulage doit être figé au maximum lors de chaque mise en ligne du moule, de manière à faciliter le contrôle qualité du produit fini.