Anatomie d'une presse à injecter le plastique :trémie, vis, unité de serrage, etc.

Le moulage par injection est le processus de fabrication par excellence pour la fabrication en série de pièces en plastique. Au centre du processus de moulage se trouve la machine de moulage par injection de plastique, une grande pièce de machinerie composée de deux parties, une unité d'injection et une unité de serrage.

Le processus de moulage par injection est rapide, précis, hautement reproductible et extrêmement rentable en grandes quantités. Il est utilisé par d'innombrables fabricants dans des domaines tels que l'automobile, les biens de consommation, l'emballage, les appareils électroménagers et le secteur industriel. Sa valeur en tant que processus à grande vitesse réside dans l'utilisation d'outils ou de moules en métal durables :une fois qu'un moule a été fabriqué, le temps de cycle pour chaque "coup" de plastique peut prendre aussi peu que 30 secondes.

Cependant, l'injection de plastique dans un moule métallique ne peut se faire manuellement. Au lieu de cela, un mouleur à injection - un professionnel qualifié qui fabrique des moulages - utilisera un équipement complexe appelé machine de moulage par injection (orthographié "machine de moulage par injection" au Royaume-Uni et dans certains autres pays) qui est capable de remplir un moule avec un grand quantité de force.

Cet article présente un examen approfondi de la machine de moulage par injection, en examinant ses caractéristiques constitutives et la façon dont elles fonctionnent ensemble pour fabriquer des pièces moulées.

Que font les machines de moulage par injection ?

Par définition, les procédés de moulage permettent de réaliser des pièces via le remplissage d'un objet creux appelé moule. Un moule contient une cavité qui a la forme de la pièce souhaitée. La cavité est ensuite remplie d'un matériau liquide, qui se solidifie à l'intérieur du moule. Lorsque le matériau est retiré du moule, il est devenu solide et a pris la forme de la cavité du moule.

Les machines d'injection plastique ne sont pas toujours nécessaires pour le moulage de pièces. Le moulage de silicone à faible coût, par exemple, consiste à verser manuellement une solution de silicone en deux parties dans un moule, puis à attendre qu'elle durcisse et durcisse. La pièce en silicone souple peut ensuite être retirée manuellement du moule.

Le moulage par injection est un peu différent. Le matériau liquide doit être forcé dans le moule à très haute pression - ce qui ne peut pas être réalisé avec un versement manuel - afin qu'il pénètre rapidement dans la cavité du moule et atteigne chaque crevasse et chaque coin du moule. De plus, le matériau (généralement un thermoplastique) n'est à l'état liquide que parce qu'il a été fondu et que la machine de moulage par injection est responsable de sa fusion.

Le but d'une machine de moulage par injection est donc de faire fondre du plastique solide en liquide, d'injecter ce liquide dans le moule métallique à haute pression et de s'assurer que le moule ne s'ouvre pas accidentellement en raison des forces élevées impliquées.

Quelles sont les pièces d'une machine ?

Une machine de moulage par injection se compose de deux parties principales. Il s'agit de l'unité d'injection, qui est chargée de presser le matériau fondu dans la cavité du moule, et de l'unité de serrage, qui est chargée de maintenir solidement les deux côtés du moule ensemble pendant l'injection et le refroidissement (puis de les relâcher afin d'éjecter le partie).

Unité d'injection

L'unité d'injection d'une machine de moulage par injection de plastique se compose de trois composants principaux. Ce sont :

1. La trémie contenant les granulés de plastique ou autre matière première
   
2. Le baril chauffant
   
3. La vis alternative
   

La trémie est un récipient dans lequel la matière première - généralement sous forme de pellets ou granulés formulaire — est placé.

Pour fabriquer une pièce, une portion de matière première est distribuée dans le barillet ci-dessous, où éléments chauffants faire fondre le plastique dans un liquide. Un entraînement par moteur à vis tourne la grande vis alternative , qui a un pas variable afin qu'il puisse pousser le matériau vers la pointe du baril, créant ainsi une pression, tout en faisant fondre le matériau davantage.

Lorsque la quantité requise de matière fondue a été poussée vers l'extrémité du canon et que la pression s'est accumulée, un dispositif appelé bélier pousse rapidement la vis vers le moule, forçant le "coup" de plastique hors du canon et dans la cavité du moule via une grappe et un système de coureurs .

Unité de serrage

L'unité de serrage d'une machine de moulage par injection de plastique se compose de trois composants principaux. Ce sont :

1. Le moule
   
2. Le servomoteur de serrage
   
3. Un plateau mobile et un plateau fixe
   

Les canaux livrent le matériau fondu via des portes dans la cavité du moule, l'espace entre les deux moitiés du moule. Les moitiés de moule sont appelées la cavité (le côté le plus proche du canon) et le noyau (le plus éloigné du canon). Certains moules comprennent plus de deux pièces et peuvent contenir un noyau à action latérale, par exemple.

Les moules sont coûteux à fabriquer et sont généralement fabriqués en acier à outils ou en aluminium. Les moules en acier à outils coûtent généralement plus de 5 000 $ (parfois jusqu'à 100 000 $), tandis que les moules en aluminium à durée de vie plus courte coûtent moins cher.

Le reste de l'unité de serrage utilise des forces élevées pour maintenir le moule fermé pendant l'injection et le refroidissement, contrant efficacement les forces de l'unité d'injection. Le moteur de serrage et cylindre de serrage pousse - en utilisant, par ex. force hydraulique - le plateau mobile (attaché au noyau du moule) le long d'un ensemble de tirants en direction du plateau fixe (attaché à la cavité du moule). La puissance de l'entraînement du moteur de serrage détermine la force de serrage et le tonnage de serrage de la machine de moulage par injection.

Lorsque le plastique fondu s'est solidifié, le plateau mobile recule, ouvrant le moule et les broches d'éjection libérez les pièces en plastique finies du moule, en les déposant généralement dans un conteneur ou sur un tapis roulant pour créer une ligne de production.

Types de machines de moulage par injection plastique

Les machines varient en taille et en mode de fonctionnement. Certains des types les plus courants de presses à injecter incluent :

• Hydraulique les machines utilisent des forces hydrauliques pour injecter la grenaille de plastique et exercer des forces de serrage. Ils peuvent créer des forces de serrage très élevées.
  
• Électrique les machines de moulage par injection utilisent des servomoteurs pour contrôler les forces d'injection et de serrage. Ils sont rapides et économes en énergie.
  
• Vertical Les machines de moulage par injection peuvent être hydrauliques, électriques ou hybrides et occupent un encombrement réduit en raison de leur orientation. Ils sont parfaitement adaptés au moulage par insertion.
  
• Ordinateur Les machines de moulage par injection sont des machines de moulage à faible coût (moins de 5 000 $) adaptées aux produits en plastique de bricolage simples. Ils n'ont pas les forces de serrage et la haute précision des machines industrielles.
  

FAQ

Que font les machines de moulage par injection ?

Les machines de moulage par injection de plastique chauffent les granulés de plastique à l'état fondu, forcent le matériau fondu dans un moule à haute pression et garantissent que le moule reste fermé pendant le processus.

Combien coûte une machine de moulage par injection ?

Les machines de qualité industrielle commencent à environ 50 000 $, les très grosses machines coûtant plus de 1 000 000 $. Les moules individuels peuvent coûter entre 2 000 $ et 100 000 $.

Quelle est la différence entre le moulage par injection et le moulage par compression ?

Le moulage par compression ne nécessite pas d'injection à haute pression. Le matériau fondu est versé sans pression dans la cavité du moule, puis une compression est appliquée une fois la cavité du moule déjà remplie. Le moulage par compression est moins précis que le moulage par injection, mais convient à la production de très gros produits moulés en plastique.

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