Comment réaliser un moulage par injection à paroi mince avec un équipement traditionnel ?

Dans le processus de moulage par injection plastique, l'épaisseur de paroi de la pièce est un paramètre très critique. Les pièces moulées par injection à paroi mince présentent de nombreux avantages, tels que la réduction du poids des pièces, l'échelle de production, les dépenses en matériaux et le cycle de moulage. Cependant, il n'est pas rentable d'utiliser des machines de moulage par injection à grande vitesse coûteuses pour fabriquer des produits à parois minces.
Que la presse à injecter traditionnelle soit compétente ou non, analysons ce problème :
Tout d'abord, nous devons comprendre ce qu'est le moulage par injection à paroi mince. En général, le moulage par injection à paroi mince fait référence à une pièce moulée par injection d'une surface de 50 centimètres carrés et d'une épaisseur de paroi de 1 mm. Ce niveau de moulage par injection peut être appelé moulage par injection à paroi mince.
Cependant, la machine de moulage par injection traditionnelle ne peut pas répondre aux exigences du moulage par injection à paroi mince. Prenons l'exemple d'une machine de moulage par injection traditionnelle pour la fabrication de pièces d'une épaisseur de paroi de 3 mm : lorsque la partie avant du thermoplastique fondu traverse la cavité du moule, elle entre en contact avec le noyau ou la paroi interne de la cavité du moule avec une température et une forme inférieures. une fine peau solidifiée. Ce type de peau solidifiée prématurément représente environ 20 % de l'épaisseur totale de la paroi.
A l'intérieur de cette couche de peau, la matière en fusion injectée coule toujours vers l'avant. Évidemment, si l'épaisseur de paroi de la pièce est réduite jusqu'à une paroi mince, sa vitesse de refroidissement sera également accélérée, ce qui entraînera une augmentation de la proportion de peau solidifiée par rapport à toute l'épaisseur de paroi, c'est-à-dire son noyau fondu ultérieur. l'écoulement dans la cavité du moule sera réduit. Au contraire, l'intervalle de temps pour la condensation des pièces se raccourcit. Tout cela ajoute de la difficulté au flux continu de matériaux, ce qui rend plus difficile pour les pièces d'atteindre les exigences de remplissage avant condensation.
Afin de surmonter les difficultés de remplissage du moulage par injection à paroi mince, une conception ou une modification spéciale de la machine de moulage par injection est généralement requise, telle que l'utilisation d'orifices d'injection multicanaux, l'application d'une pression d'injection jusqu'à 241 Pa et la vitesse d'injection. de 1000MM/S. Cependant, ces pratiques coûteront beaucoup d'argent.
Alors, pouvons-nous contrôler certains paramètres de processus sur la machine de moulage par injection standard non modifiée traditionnelle pour répondre aux exigences du moulage par injection à paroi mince ?
La réponse est oui. Il a été signalé que quelqu'un avait fait cette expérience sur une machine de moulage par injection traditionnelle avec une force de serrage maximale de 90 hectares et un volume d'injection maximal de 170 g : un moule avec un insert d'injection en forme d'éventail, un orifice d'injection et une cavité a été placé sur cette machine. Le rapport longueur/épaisseur de l'insert est de 140:1 et l'épaisseur de la cavité est de 1 mm. Les plastiques utilisés sont Lexan SP7602 et Magnum 9015.
Le poids de la pièce de produit est la seule valeur de sortie variable. Dans les mêmes conditions de cavité de moule, le changement du poids de la pièce est évidemment étroitement lié au degré de remplissage du matériau fondu dans la cavité du moule pendant le processus de moulage par injection. On dit que la fiabilité des résultats de l'analyse du changement de poids des pièces peut atteindre 95 %. Par conséquent, cette expérience est basée sur la relation entre les paramètres du processus et le poids des pièces. Pour cette raison, cinq convertisseurs de pression et de température sont spécialement installés dans la cavité du moule. Un système de contrôle des données suit la courbe de pression et de température dans la cavité.
L'expérience adopte une conception à facteur demi-fractionnel pour étudier la température de la buse, la température du moule, le temps de refroidissement, la vitesse d'injection et la pression de maintien du blanchiment. On dit que ces cinq paramètres peuvent influer sur le poids des pièces. Afin d'établir ces paramètres pour déterminer leur impact sur le poids des pièces, différentes combinaisons de valeurs hautes et basses sont utilisées pour le moulage par injection.
Le PC et l'ABS ont été testés. Les conditions expérimentales sont les suivantes : température de fusion respective, température de moule standard et poids de la pièce, résistance à la tension de la pièce standard et vitesse d'injection maximale autorisée. De plus, la viscosité relative des deux matériaux peut également être établie à des taux de cisaillement différents.
Les résultats expérimentaux sont les suivants :
1. Lorsque la température de fusion du matériau ABS passe de 260 degrés à 280 degrés, le poids de ses pièces passera de 6,6 g à 7,4 g, soit 12 %.
2. Pour les matériaux PC, lorsque la température de fusion passe de 290 degrés à 300 degrés, le poids des pièces passe de 7,3 g à 8,9 g, soit 22 %
3. Lorsque la température du moule passe de 80 degrés à 90 degrés, le poids des pièces en PC et ABS augmente, mais le PC est plus sensible. Le poids des pièces constituées de ce dernier peut passer de 8,4 g à 8,8 g, soit une augmentation de 4,8 %.
4. Les changements de température de fusion et de température du moule entraîneront des changements dans la résistance à la traction des pièces. Cependant, l'augmentation de la température de fusion réduira la résistance, tandis que l'augmentation de la température du moule augmentera la résistance.
5. La réduction du temps de refroidissement et l'augmentation de la vitesse d'injection augmenteront le poids des pièces en PC, tandis que les matériaux ABS ne sont pas affectés par ces deux paramètres.
Analyse des résultats :
Pour les matériaux PC, la température de fusion, la température du moule, le temps de refroidissement et la vitesse d'injection sont les paramètres clés qui affectent le poids des pièces ; Pour l'ABS, les paramètres qui affectent le poids de ses pièces sont uniquement la température de fusion et la température du moule.
L'augmentation de la température de fusion donnera au matériau une énergie thermique plus élevée et une viscosité plus faible, ce qui facilitera l'écoulement du matériau fondu, formera une longueur de banderole plus longue et remplira la cavité plus facilement. Cependant, si la température de fusion est trop élevée, le matériau se détériorera et se dégradera. Ce paramètre ne peut donc être utilisé que pour assurer le remplissage de la cavité dans la limite supérieure autorisée par le matériau.
L'augmentation de la température du moule réduira la couche de condensation du matériau dans la cavité du moule et facilitera l'écoulement du matériau fondu dans la cavité du moule, de manière à obtenir un poids de pièce plus important et une meilleure qualité de surface.
Un temps de refroidissement plus court peut raccourcir le temps de séjour du matériau fondu dans le récipient et réduire les risques de dégradation. On pense qu'une réduction de l'épaisseur de paroi de 50 % entraînera une 4-réduction du temps de refroidissement. De plus, le temps de refroidissement constitue environ 70 % du cycle de formage, et sa réduction signifie l'amélioration de l'efficacité de la production.
Le volume d'injection de la machine doit être aussi élevé que possible. Cela contribue également à réduire le temps de séjour des matériaux fondus dans le récipient. L'augmentation de la vitesse d'injection réduira également la viscosité relative du matériau fondu, qui est le résultat de l'influence du pseudoplastique lorsque le cisaillement devient plus mince. En même temps, cet échauffement par cisaillement ne se produit qu'en moins d'une seconde, ce qui est insignifiant pour provoquer une dégradation évidente.
L'augmentation de la vitesse d'injection réduira la viscosité du matériau PC et augmentera le poids des pièces, mais elle est bien inférieure à celle des pièces à température de fusion plus élevée. Cependant, comme cela peut également rendre le matériau plus résistant à la dégradation, il est conseillé d'améliorer la vitesse d'injection.
Le changement de vitesse d'injection n'a presque aucun effet sur le matériau ABS, car sa viscosité relative n'a pas diminué de manière significative à ce moment.
En modifiant certains paramètres de processus dans les conditions d'une machine de moulage par injection traditionnelle, le poids des pièces a été augmenté.
Ce résultat reflète en fait l'augmentation de la capacité du plastique à remplir la cavité de 1 mm à l'état fondu, ce qui améliore la capacité de formation de parois minces.
Selon les résultats expérimentaux, il est également possible de traiter des pièces à parois minces sur des machines de moulage par injection traditionnelles. Pendant le fonctionnement, la vitesse d'injection peut être ajustée à la limite supérieure maximale autorisée. Sur cette base, les deux paramètres peuvent être améliorés au maximum en fonction de la température limite maximale de fusion et de la norme de température maximale du moule recommandées par le matériau. Il s'agit de la principale contre-mesure pour obtenir un moulage par injection à paroi mince de haute qualité avec une sélection à faible coût sur les machines de moulage par injection traditionnelles.