Moulage par injection donne son nom à l’un des procédés de fabrication les plus prolifiques au monde aujourd’hui. Des millions de composants en plastique destinés à toutes les industries sont produits par cette méthode. Sa rapidité et sa capacité à créer pièces complexes en grands volumes en font un outil précieux.
Cependant, pour atteindre constamment une qualité élevée, il faut un équilibre précis entre de nombreux facteurs de processus différents. Parmi ces considérations critiques, il y a la grappe, à travers lequel le fondu Plastique pénètre initialement dans la cavité du moule.
Le placement et la forme de la carotte peuvent avoir un effet considérable sur la qualité des pièces, le temps de cycle et la consommation de matériaux. Dans cet article, nous examinerons les considérations liées au placement et à la conception des grappes et pourquoi elles sont si importantes pour le processus.
Mandrin Sprue Former pour le moulage par injection
Moulage par injection donne vie aux composants en plastique dans un sens très littéral. Granulés de plastique sont insérés depuis une trémie dans un baril chauffé, où une vis rotative mélange et fait fondre le matériau. Sous une pression exigeante, le plastique fondu est forcé à travers un point appelé carotte dans une cavité de moule.
Il a été façonné pour refléter le composant final. Cette cavité principale est reliée à des canaux plus fins appelés coureurs. Ceci, à son tour, alimente le plastique vers des points encore plus petits appelés portes, situés à des endroits stratégiques de la partie elle-même.
Une fois dans le moule, le plastique repose jusqu'à ce qu'il refroidisse et se solidifie. Ensuite, le moule s'ouvre et les broches d'éjection font sortir la nouvelle pièce en plastique vers le travailleur en attente ou vers le tapis roulant.
À chaque étape du processus, la carotte, les canaux et les portes doivent être réalisés. Cela permet de créer des débits efficaces, une qualité de pièce optimale et un minimum de déchets de matériaux.
Sprue : Qu'est-ce que c'est et à quoi ça sert ?
Dans le moulage par injection, la carotte est l'ouverture par laquelle le plastique fondu pénètre pour la première fois dans la cavité du moule. C'est l'entonnoir principal qui guide le matériau chaud hors de la machine buse dans un réseau de coureurs en forme de veine à l’intérieur du moule. Considérez-le comme une substance en plastique pompant le cœur à travers les vaisseaux sanguins internes du moule.
Canaliser le plastique fondu
La forme de la grappe est très importante pour le flux efficace du plastique. En règle générale, il est conique, étant plus grand à l'extrémité, fixé à la buse de la machine et diminuant en taille à l'endroit où il rejoint le canal.
Cela réduit les turbulences et les bulles dans le plastique fondu circulant à travers la carotte. Le diamètre et la longueur de la carotte sont conçus pour une pression et une vitesse appropriées afin de garantir un bon remplissage de la pièce.
Connexion à d'autres pièces du moule
La partie carotte du moule se joint aux autres pièces pour fonctionner comme un système complet. Il se fixe directement à un réseau de coureurs en forme de veine qui distribue le plastique fondu vers des portes individuelles pour chaque cavité de pièces moulées.
Une fois le plastique refroidi et solidifié, la carotte du moule est séparée et fixée à la pièce moulée terminée. Lors de la conception du moule, le diamètre, la longueur et l'emplacement de la carotte sont essentiels au bon écoulement, à l'utilisation efficace des matériaux et à la résistance de la pièce.
Intégration avec d'autres composants de moule
La carotte est formée et conçue dans le cadre d'un système avec d'autres composants de moule. Il se connecte directement à un réseau de coureurs interconnectés. Ce réseau alimente en plastique fondu chacune des portes individuelles qui mènent à la cavité qui formera chaque pièce.
Une fois le plastique refroidi et solidifié, la carotte sera une entité distincte, distincte de la pièce moulée finie. Lors de la conception du moule, le diamètre, la longueur et l’emplacement de la carotte sont soigneusement pris en compte. Il s’agit d’optimiser le flux, de minimiser les déchets et de garantir l’intégrité structurelle de la pièce.
Conception des carottes
Plusieurs variables doivent être prises en compte lors de l'optimisation de la conception des carottes d'injection pour un écoulement efficace du plastique. C’est également important pour les déchets à faible teneur en grenaille et les pièces de qualité. Voici une liste des principaux facteurs de conception :
Diamètre
Le diamètre de la carotte doit être suffisamment grand pour que le plastique puisse s'écouler avec une faible chute de pression. Mais s’il est trop gros, le refroidissement prendra plus de temps, et vous aurez plus de déchets de matériaux et des temps d’écoulement plus longs. Généralement, le diamètre de la carotte est maintenu un peu plus grand que le diamètre de la buse de la machine pour l'écoulement initial.
Ensuite, sa taille est réduite pour le flux final. Cela doit être à un taux d'environ 0,030″ à 0,045″ par pouce de diamètre de buse. Cela permet de contrôler les débits et de réduire les gonflements de la pièce.
Longueur
La longueur de la carotte a un effet direct sur la chute de pression et donc sur la durée du cycle. Garder la carotte aussi courte que possible réduira la perte de pression due au frottement du fluide. Cependant, cela laisse également moins de temps au plastique pour refroidir, de sorte que le flux peut hésiter ou s'arrêter si la pièce n'est pas prête.
D’un autre côté, une carotte plus longue contrôlera mieux le débit et l’accumulation de pression. Mais la carotte met plus de temps à refroidir. Il faudra peut-être l'éjecter si la machine est une machine à plaque fixe et que la plaque a refroidi.
Angle de conicité
La forme conique de la carotte permet une éjection plus facile de la carotte solide du moule. Elle permet également de réduire les traces de traînée sur la pièce finie.
Les carottes ont généralement une conicité comprise entre 1 et 3 degrés. Cependant, pour les carottes plus longues, une conicité légèrement plus élevée (3 à 5 degrés) facilite l'éjection.
Réduction du gaspillage
La minimisation du matériau dans la carotte est un autre élément important à prendre en compte dans la conception de la carotte. Les carottes « à pointeau » utilisent une carotte de petit diamètre reliée à un canal de plus grand diamètre pour réduire le volume de matériau dans la carotte elle-même, ou les conceptions « à carotte ouverte » où la carotte est laissée partiellement ouverte pendant le processus de moulage. Les deux méthodes aident à réduire la cicatrice visible de la carotte dans la partie finie.
Il existe de nombreux autres modèles de grappes en plus du simple style effilé ci-dessus. Selon l'application, les carottes sous-marines sont conçues pour pénétrer dans la cavité par le bas vers réduire les défauts esthétiques à la surface de la pièce. Les carottes ventilées sont dotées de canaux qui permettent à l'air emprisonné de s'échapper pendant le processus de remplissage et aident à prévenir les vides et marques d'évier.
Où doit être située la carotte dans le moule ?
Une conception appropriée des carottes d'injection peut contribuer à garantir un débit uniforme, à réduire les contraintes sur les pièces et à prévenir les défauts. Voici un aperçu des principales considérations :
Débit
Un placement correct de la carotte garantira un écoulement de plastique équilibré à travers la cavité du moule. Généralement, cela signifie que la carotte doit être située dans la partie la plus lourde de la section.
Les tendances naturelles de l’écoulement du plastique vont d’épais à mince. Cela garantit un remplissage uniforme de toute la cavité et évite les zones de sous-remplissage et de ventilation.
Contrainte de pièce
L'emplacement de la carotte doit éviter les concentrations de contraintes dans la pièce finie. Les parois minces sont généralement plus sujettes à la déformation et aux gerces dues à un refroidissement non uniforme et au retrait ultérieur. Placer la carotte à proximité d'une section plus épaisse non critique aidera à atténuer les concentrations de contraintes dans ces parois minces.
Mauvais emplacement et défauts
Un mauvais positionnement de la carotte peut affecter la pièce finie de plusieurs manières. Le positionnement de la carotte dans une section à paroi mince peut provoquer un refroidissement prématuré de cette zone. Cela entraînera des « marques d'enfoncement », qui sont des dépressions situées sur la surface.
D'autre part, le fait de placer la carotte à proximité d'une ligne de séparation ou d'un coin critique peut créer «lignes de soudure« . Il s'agit d'imperfections situées à proximité du bord de la pièce où se confondent les deux fronts opposés de plastique en fusion. Cela réduit finalement l’intégrité structurelle de la pièce.
Des « pièges » à air peuvent également être introduits dans la pièce en raison d’un mauvais positionnement des carottes. Il s’agit de zones de poches d’air emprisonnées à l’intérieur de la pièce en raison d’un flux déséquilibré. Il s’agit simplement d’un autre type d’imperfection qui peut entraîner le rejet de la pièce et/ou une faiblesse structurelle.
Ces considérations, entre autres, doivent être examinées par le concepteur du moule lors du positionnement de la carotte. Un emplacement approprié établira des modèles d'écoulement optimaux, atténuera les concentrations de contraintes et les empêchera. défauts de se produire.
Le verdict
En résumé, un processus de moulage par injection efficace commence par une carotte bien conçue et placée à l'emplacement optimal.
Il est important de comprendre comment le diamètre, la longueur, l'angle de conicité et la position de la carotte d'injection affectent les défauts d'écoulement, de contrainte et de cavité. Cela permet aux fabricants de créer un processus plus efficace et efficient pour produire des pièces de qualité. Cela réduit à son tour le temps de cycle et la consommation de matériaux, ce qui réduit les coûts.
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