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Quelles sont les causes du moulage par injection à courte cadence ? Principales raisons et solutions

Explorez les causes et les solutions du moulage par injection à courte cadence, un défaut dans lequel les pièces ne sont pas complètement remplies. Apprenez des techniques pour prévenir et résoudre ce problème.
HITOP / Blog / <a href="https://hitopindustrial.com/fr/moulage-par-injection-a-courte-portee/" title="Quelles sont les causes du moulage par injection à courte cadence ? Principales raisons et solutions">Quelles sont les causes du moulage par injection à courte cadence ? Principales raisons et solutions

Moulage par injection est un processus extrêmement polyvalent utilisé aujourd’hui pour fabriquer des milliers de produits. Ceux-ci incluent tout, de fourchettes en plastique à tableaux de bord automobiles

Bien qu’il existe de nombreuses façons de réaliser le moulage par injection, cela implique généralement l’injection de plastique fondu dans une cavité. Celui-ci est formé par un moule pour réaliser une pièce précise et reproductible. Cependant, des problèmes surviennent parfois. 

Dans cet article, nous allons nous concentrer sur l'un des problèmes qui peuvent survenir : le moulage par injection à courte portée. Un plan court se produit lorsque suffisamment Plastique n'est pas injecté dans le moule pour le remplir complètement. Il existe plusieurs causes profondes aux tirs courts.

Après avoir discuté des causes profondes des tirs courts dans le moulage par injection, nous passerons en revue les remèdes pour chacune de ces causes.

Moules de précision en plastique dur pour la fabrication industrielle

Qu’est-ce que le moulage par injection à courte cadence ?

Un court plan, c'est quand le merveilleux science du moulage par injection ne se passe pas tout à fait comme prévu. Au lieu que le plastique fondu remplisse le cavité du moule, le plastique ne parviendra pas jusqu'au bout et laissera un vide. 

Les plans courts sont problématiques et terribles pour l'efficacité. Les pièces incomplètes doivent être rejetées, ce qui signifie une perte de temps et de matériel précieux. Et bien sûr, une fois qu’un tir court est identifié, on perd du temps à identifier la cause de ce tir court. 

Cependant, les effets des plans courts vont bien au-delà de la simple perte de temps et de matériel. Les pièces comportant des plans courts ne fonctionneront pas selon la structure pour laquelle elles ont été conçues. Un pied de chaise court sera bancal et instable, et un logement pour un dispositif médical ça pourrait devenir méchant.

Les victimes des tirs courts sont tout autour de nous. Un bouchon de bouteille avec une languette manquante, une petite voiture avec une aileron incomplète et une poignée d'outil électrique avec une section creuse. Tout cela pourrait être dû à des tirs courts survenus pendant le processus de moulage

Questions importantes

Le moulage par injection dépend beaucoup de sélection des matériaux et comment le matériau se comporte pendant le processus de moulage par injection. Examinons quelques-unes des propriétés des matériaux et des problèmes de manipulation qui peuvent provoquer des tirs courts :

Viscosité du matériau

Lequel est le plus facile à contenir lorsque l’on verse de l’eau plutôt que du miel ? La viscosité est l'action de la résistance à l'écoulement dans un matériau. 

Les matériaux à haute viscosité ont tendance à s'écouler lentement et ont plus de difficulté à pénétrer dans la cavité du moule avant que la pièce ne se solidifie. Les matériaux à faible viscosité, en revanche, ont tendance à présenter des jets excessifs (écoulement non uniforme) ou des turbulences dans le moule. Sélection appropriée de la viscosité du matériau par rapport à la conception de moule est très critique.

Humidité

Certains matériaux comme nylon sont de nature hygroscopique. Ils ont tendance à absorber l’humidité de l’air chaque fois qu’ils y sont exposés. Cette humidité, une fois absorbée, se vaporise lorsqu’elle est injectée dans le moule, entraînant la formation de vides. Cela peut également conduire à un remplissage incomplet du moule. Il est important de sécher ces matériaux hygroscopiques avant utilisation. L'humidité présente dans le matériau est souvent à l'origine des prises de vue courtes.

Manipulation du matériel

Une bonne manipulation des matériaux est comme une recette. Si vous suivez les étapes, vous obtenez toujours les mêmes résultats. La manutention du matériel est la même. 

Si vous manipulez correctement le matériau, vous obtiendrez à chaque fois les résultats souhaités. Voici pourquoi c’est si important :

  1. Stockage: S'ils ne sont pas correctement stockés, les matériaux peuvent être contaminés par l'humidité de l'air ou dégradés par UV lumière. Stocké dans des conteneurs scellés et à l’abri du soleil ou d’autres environnements potentiellement dégradants.
  2. Préchauffage: La plupart des matériaux destinés au moulage par injection doivent être préchauffés avant d'entrer dans la machine. Cela réduit leur viscosité et leur permet de s'écouler plus facilement et de mieux remplir la cavité du moule.

Solutions

Heureusement, il existe des moyens de surmonter les plans courts et matériels :

  1. Séchage: Si le matériau est hygroscopique, un séchage approprié éliminera toute humidité avant le traitement. Les types de séchoirs les plus couramment utilisés à cette fin sont les séchoirs déshumidificateurs ou les séchoirs déshydratants.
  2. Additifs: Certains additifs peuvent être ajoutés au matériau pour lui donner des propriétés différentes. Les modificateurs d'écoulement, par exemple, améliorent les propriétés d'écoulement et réduisent la viscosité, ce qui peut minimiser les opportunités de tirs courts.

Comprendre la relation entre les caractéristiques des matériaux, leur distribution et les opérations de moulage par injection nous permet de prendre des mesures proactives. 

Ces mesures garantiront un écoulement fluide du plastique dans une cavité de moulage par injection, évitant ainsi les tirs courts. Ensuite, nous examinerons paramètres de processus qui affectent également le succès du moulage par injection.

Paramètres du processus : réglage précis du débit

En parlant de flux, il existe d’autres causes aux tirs courts. Celles-ci n'ont rien à voir avec les propriétés solidifiées du plastique mais plutôt avec les réglages de la machine de moulage par injection. 

Examinons quelques-unes des manières dont les paramètres de processus les plus courants peuvent contribuer à un court plan :

Vitesse et pression d'injection

Pressez votre tube de dentifrice. Si vous n’appliquez pas suffisamment de pression, très peu de pâte sortira. Il en va de même pour le moulage. 

Si la pression d'injection ne suffit pas à vaincre la résistance du matériau et du moule, la pièce sera de courte durée. Cependant, l'injection à une pression trop élevée peut créer d'autres défauts, comme le flash.

La vitesse d'injection est liée à la pression. Une vitesse très lente peut permettre au matériau de refroidir avant de remplir le moule.  

Une vitesse trop rapide peut créer un tourbillon d’air et des turbulences qui empêchent le matériau de remplir complètement le moule. Le processus de moulage optimise l’équilibre entre vitesse et pression.

Machine de moulage par injection montrant un moule métallique avec des pièces en plastique

Contrôle de la température

Parlons encore du miel. Mettez-le au micro-ondes et il s'écoule facilement. Maintenant, mettez-le au réfrigérateur et cela devient lent. De même avec le moulage par injection, le flux de matière est fortement affecté par la température. 

La température du fût est la chaleur ajoutée au matériau traversant la machine. Une température de canon trop basse entraînera une viscosité élevée et créera des tirs courts.  

En revanche, une température très élevée du fût peut entraîner une dégradation du matériau.  Température du moule est un autre facteur.  

Un moule froid peut provoquer une solidification rapide du matériau et ne pas lui laisser le temps de se remplir correctement. Il s'agit d'un équilibre entre la température pour permettre un bon écoulement et éviter les tirs courts.

Temps d'injection

C'est la durée pendant laquelle le plastique fondu pourra rester dans la cavité du moule. Si le temps d'injection est trop court, une quantité insuffisante de plastique risque de remplir le moule avant qu'il ne commence à se solidifier.  

Cependant, si le temps d’injection est trop long, un excès de plastique risque d’inonder le moule. Cela entraîne une augmentation inutile de la consommation de matériaux et du temps de cycle.  

Il existe souvent un point idéal en termes de temps d’injection qui doit être déterminé par la conception du moule et le matériau utilisé.

Processus de moulage par injection plastique avec moules et pièces finies

Solutions : optimiser le processus

La bonne nouvelle est que les paramètres de processus liés aux tirs courts peuvent être évités :

  • Optimisation: L'optimisation des paramètres du processus est quelque chose qui doit être fait régulièrement. Les propriétés des matériaux, la conception des moules et la géométrie des pièces jouent tous un rôle dans l'établissement des paramètres optimaux. L’utilisation de méthodes de contrôle statistique des processus (SPC) permet de découvrir les tendances et de garantir une qualité continue.
  • Entraînement: Une formation appropriée des opérateurs sur l'optimisation des paramètres du processus doit faire partie du processus de moulage par injection. Un opérateur expérimenté reconnaîtra les signes indiquant qu'un tir court pourrait se produire. Ils pourront ajuster le processus pour éviter les coups courts.

Conception de moules : le modèle pour un remplissage impeccable

Une route bien conçue dirigera efficacement la circulation. Dans le même ordre d’idées, un moule bien conçu permettra d’écouler efficacement le plastique fondu à travers ses passages. 

Cependant, tout comme un nid-de-poule sur la route peut détourner la circulation, des défauts de conception du moule peuvent provoquer des tirs courts. Voici pourquoi:

Défauts de conception

De nombreux facteurs de conception peuvent empêcher le remplissage complet du moule. L’un des problèmes les plus courants est une ventilation inadéquate. L'air emprisonné dans la cavité du moule obstrue l'écoulement du plastique et entraîne souvent un tir court. D'autres facteurs incluent mauvaise conception des coureurs.

Des canaux de guidage étroits ou un emplacement de porte inapproprié peuvent également provoquer une obstruction et des problèmes de tir court. D'autres défauts de conception courants incluent des parois minces avec une zone d'écoulement limitée ou des angles vifs qui créent des points froids, obstruant le remplissage du moule.

Chemin d’écoulement et emplacement de la porte

Le chemin d'écoulement fait référence au chemin emprunté par la matière plastique fondue dans le moule depuis la grappe à la cavité. Le matériau aime s'écouler facilement et un chemin d'écoulement optimisé avec une chute de viscosité minimale garantit un écoulement fluide du plastique.  

L’emplacement du portail peut également avoir un impact important. Une porte mal située peut créer un écoulement turbulent ou un vent violent, ce qui augmente les risques de tir court.  

Un chemin d'écoulement approprié et placement de la porte peut faire la différence entre un outil de moulage par injection qui fonctionne bien et un cauchemar de production. Tenez-en toujours compte lors de la conception de votre composant pour le moulage par injection. 

Entretien

Moule d'injection plastique pour la production de bouteilles

Le moule le mieux conçu vous offrira des années de service, mais l’usure du moule est inévitable. Un entretien et une inspection appropriés du moule doivent être effectués régulièrement pour garantir que le moule est dans un état de fonctionnement optimal.  

Un problème courant lié à l’usure des moisissures est qu’elle entraîne souvent des restrictions de débit. Cela empêche également une bonne ventilation dans le moule, ce qui peut entraîner des tirs courts. Effectuer une routine de maintenance préventive sur vos moules à injection vous aidera à détecter les potentiels problèmes de moisissure. Avant qu’ils n’affectent la production.

Solutions : Construire une conception de moule réussie

Heureusement, il existe des moyens d'atténuer les effets des potentiels tirs courts dans la conception du moule :

  • Simulation: Avant de construire le moule, un concepteur de moules peut utiliser flux de moule logiciel de simulation. Cela peut permettre de simuler les performances de la conception du moule dans un environnement virtuel.  

Le logiciel prédit les zones où des problèmes de flux pourraient survenir. Tels que les zones à tir court ou les pièges à air, et permet au concepteur d'apporter des modifications avant la construction du moule.

  • Refonte: En utilisant les informations de la simulation de flux de moule ou de la production, lorsque des problèmes sont rencontrés, le moule peut être repensé. Cela aidera à obtenir un meilleur flux et à éliminer les tirs courts. Les tailles des coureurs peuvent être modifiées, les portes déplacées et de meilleurs canaux de ventilation ajoutés.

Problèmes de machines : le moteur de la production

Nous avons discuté des matériaux, des paramètres du processus et même de la conception des moules. Mais parfois, même si tout se passe bien, la machine peut passer une mauvaise journée. Voici quelques façons dont les problèmes liés à la machine peuvent provoquer des tirs courts.

Machine de moulage par injection industrielle en fonctionnement

Étalonnage des machines

Une machine de moulage par injection repose sur de nombreux paramètres, tels que la pression et la vitesse d'injection. Comme tout objet sujet à l’usure, ces réglages peuvent lentement dériver, entraînant un processus de moulage incohérent.  

L'étalonnage de la machine est le processus consistant à ramener la machine aux paramètres appropriés. Il est recommandé de procéder régulièrement pour éviter que des tirs courts ne se produisent en raison de changements involontaires.

Usure normale

Presses à injecter sont constitués de nombreuses pièces mobiles et, comme une voiture, ils nécessiteront un entretien. Lorsque des pièces telles que vannes, les pompes ou les joints de la machine commencent à s'user. Cela peut affecter la capacité de la machine à fournir à la pièce la pression ou le débit approprié. 

Solutions : assurer le bon fonctionnement de la machine

Heureusement, il existe des méthodes pour réduire les facteurs de risque qui provoquent des tirs courts en raison de problèmes de machine :

  • Entretien: Un bon programme de maintenance de la machine de moulage par injection est essentiel. Ce programme doit inclure des activités de maintenance préventive telles que la lubrification, le changement de filtre et l'inspection des composants usés. 
  • Mises à niveau: La technologie est en constante évolution et la dernière génération de machines de moulage par injection offre une précision encore plus grande et un contrôle plus strict. Parfois, il est rentable de mettre à niveau des machines plus anciennes qui peuvent avoir des problèmes de courte durée avec les nouvelles machines. Les nouvelles machines offrent un fonctionnement plus stable et moins de tirs courts.

Conclusion

En conclusion, les tirs courts constituent souvent un problème gênant dans le moulage par injection. Cependant, en comprenant les causes générales et en appliquant les solutions proposées dans cet article, vous avez pu éviter ce problème. 

Combinez la sélection des matériaux, l'ajustement des paramètres de traitement, un moule bien conçu, un bon entretien de la machine, etc. Vous bénéficierez d'un processus de moulage par injection bien exécuté et obtiendrez des pièces moulées par injection de haute qualité de manière stable.

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