Qu’est-ce que l’injection plastique ?
L’injection plastique est une méthode technologique de moulage par injection rapide qui permet le moulage de pièces personnalisées de manière continue et rapide en grande quantité. Il offre d’innombrables avantages tels que :
- Accélération des cycles de fabrication
- Coût économique réduit
- Obtention finale d’un produit qui ne nécessite pas de processus supplémentaires.
Le moulage par injection plastique est la technique de fusion de granulés de plastique (polymères thermodurcissables ou thermoplastiques). Lorsqu’ils sont suffisamment fondus, ils sont placés sous pression dans la cavité d’un moule où ils durcissent et se solidifient, créant ainsi le produit final ; Ensuite, ils sont retirés et terminés.
Fonctions et matériaux utilisés dans les moules
Le matériau le plus utilisé dans la fabrication des moules à injection est l’acier AISI P-20 ou DIN 1.2363, et généralement avec un ajout de 1% de nickel, bien que l’on puisse également trouver des moules en aluminium et en cuivre.
Parmi les principales fonctions que doit remplir le moule, en plus de reproduire exactement les caractéristiques de la pièce à fabriquer, il doit être résistant aux pressions qui se produisent à l’intérieur de la machine, avoir un point de fusion supérieur à celui du polymère. à injecter, avoir une dureté suffisante pour conserver sa taille malgré une utilisation continue et s’adapter aux caractéristiques d’assemblage requises par la machine, comme la vitesse de changement.
Les machines utilisées en moulage par injection sont de différents types : machines motorisées entraînées par des servomoteurs , machines hydrauliques entraînées par des moteurs hydrauliques, machines hybrides par une combinaison de servomoteur et de moteur hydraulique.
Phases du processus d’injection plastique
Le processus d’injection plastique nécessite une grande précision. Elle s’exécute en plusieurs phases avec une série de mouvements parfaitement synchronisés :
- Fermeture du moule : Le polymère est amené à l’unité d’injection et le moule est fermé
- Injection :
- Grâce à la buse de l’unité d’injection, le plastique est injecté dans la cavité du moule.
- Maintenir la pression pour garantir que la pièce atteint les dimensions souhaitées.
- Refroidissement et durcissement de la pièce à l’intérieur du moule
- Ouverture du moule libérant la pièce.
Il faut tenir compte du fait qu’il arrive souvent que le moule ait plus d’une cavité à l’intérieur qui permet la production de plus d’une pièce à la fois, c’est pourquoi il est essentiel que le matériau en fusion soit réparti uniformément dans tout le moule. moule.
Tout au long du processus d’injection, il est important de prêter une attention particulière à une série de variables telles que : la température du matériau, la pression d’injection, la vitesse d’injection, la pression et le temps de maintenance, le temps et la vitesse de refroidissement.
Température du matériau
La température du moule est déterminante pour fabriquer sans problème des pièces de qualité. Avoir le matériau à la bonne température de fusion est un facteur fondamental pour garantir une production stable et sans problème de pièces de qualité. Les granulés de plastique sont placés dans la machine à injecter, où ils sont chauffés jusqu’à ce qu’ils fondent. La machine dispose d’un cylindre chauffé qui fait fondre le plastique tout en le poussant dans le moule.
Une température incorrecte gaspille du matériau et entraîne des pièces déformées en raison de problèmes dimensionnels, de déformations, de brûlures, de points noirs, de dégradation et de perte de performances des pièces.
Materielle préparation
La matière plastique, généralement sous forme de petits granulés ou pellets, est sélectionnée et préparée. Il peut inclure des mélanges de différents types de plastiques et des additifs pour améliorer les caractéristiques de la pièce finale.
pression d’injection
La machine est chargée d’injecter le matériau à travers la buse à la bonne pression , afin que le remplissage de la cavité du moule soit effectué de manière adéquate, sans provoquer de casse ou de fracture. Le plastique fondu est injecté sous pression dans un moule fermé. La conception du moule détermine la forme et les caractéristiques de la pièce finale.
La mesure de pression s’effectue directement sur la pompe haute pression dans la vis que la pompe elle-même possède à cet effet.
vitesse d’injection
La vitesse d’injection est un facteur de la plus haute importance dans l’ensemble du processus, et il est essentiel qu’elle soit réalisée avec la vitesse nécessaire pour obtenir un résultat final réussi.
Avant de démarrer l’ensemble du processus, il est recommandé d’effectuer une série de tests afin de s’assurer qu’ils sont conformes à ce qui est nécessaire pour démarrer le processus.
Il est recommandé de respecter une dispersion de 0,04 seconde entre cycles soit 3% maximum.
Pression et temps de refroidissement
Au moment même où le matériau est injecté dans le moule, il commence à refroidir . La diffusivité thermique, la densité et la chaleur spécifique sont les variables à prendre en compte pour estimer le temps de refroidissement. Une fois à l’intérieur du moule, le plastique commence à refroidir et à se solidifier, prenant la forme du moule. Durant ce processus, il est crucial de maintenir des conditions optimales pour garantir la qualité de la pièce.
Éjection des pièces
Une fois le plastique complètement refroidi et solidifié, le moule est ouvert et la pièce finie est éjectée. Cela se fait souvent automatiquement. Les pièces peuvent nécessiter des étapes supplémentaires après l’injection, telles qu’un découpage excessif, un polissage, une peinture ou un assemblage avec d’autres pièces.
Avantages et inconvénients de la méthode d’injection plastique
Comme toute technique de fabrication, le moulage par injection plastique présente un certain nombre d’avantages et d’inconvénients.
Parmi les principaux avantages offerts par la méthode d’injection plastique pour la fabrication de pièces par rapport aux autres méthodes figurent :
- Grande précision dans la fabrication d’une pièce identique à la précédente successivement, réduisant le nombre d’imperfections.
- Il permet de réaliser des designs de formes complexes jusque dans les moindres détails.
- Les pièces créées offrent de grandes possibilités en termes de durabilité et de fiabilité.
- L’ensemble du processus de fabrication pouvant être automatisé, les risques de défaillance sont considérablement réduits.
- En ce qui concerne les coûts, le moulage par injection est l’une des techniques les plus rentables que l’on puisse trouver lors de la création de pièces.
- C’est une solution très écologique puisque l’injection plastique ne génère pratiquement pas de déchets et de matières résiduelles. De plus, les matières plastiques peuvent être réutilisées, contribuant ainsi au système de recyclage, qui minimise les déchets de matériaux.
- L’intégration de plusieurs composants peut être réalisée dans une seule pièce en plastique, réduisant ainsi le besoin d’assemblage ultérieur.
L’injection plastique présente également une série d’ inconvénients , parmi lesquels se distinguent les suivants :
- Bien que le coût initial de création de moules puisse être élevé, le coût par pièce est relativement faible, en particulier pour les volumes de production élevés. Le moulage par injection, en grande série de production, peut être très rentable puisque le coût de production de chaque pièce est relativement faible. Cependant, avant de le fabriquer, vous devrez investir du temps dans la conception et la création du moule approprié.
- La qualité de la pièce finale est fortement influencée par la qualité du moule, ce qui signifie que tout défaut du moule sera reproduit dans toutes les pièces produites.
- Le processus d’injection plastique nécessite des connaissances techniques et de l’expérience pour optimiser les conditions de traitement et concevoir des moules efficaces.
- Le changement de matériau dans la machine d’injection peut être un processus lent et coûteux, limitant la flexibilité de la production.
- Si la forme du moule fait que le plastique ne bénéficie pas des temps de refroidissement nécessaires, la pièce créée sera pleine de défauts.
- Si le remplissage se fait rapidement, une petite pression risque d’endommager le moule .
- Si le remplissage se fait lentement, la pression diminue et la cavité ne se remplit pas complètement.
- Si des marques apparaissent sur le produit final, cela peut être dû à la rareté de la matière première ou à l’application d’une température élevée provoquant la contraction du produit au centre, produisant un phénomène appelé « tirage » .
On peut dire que la technique de moulage par injection plastique est une technique largement utilisée en raison de sa grande efficacité, elle est écologique et aussi économique. Faites appel à Rotolia, entreprise spécialisée dans la fabrication de pièces plastiques , pour réaliser tous types de projets avec du plastique grâce à la technique de l’injection plastique.
