Finitions de surface de moulage par injection :SPI et VDI

Les pièces moulées par injection de polymère nécessitent souvent une finition pour l'utilisation finale. Il existe une variété d'options de finition de surface disponibles pour le moulage par injection qui influencent la texture, l'aspect, le toucher et d'autres caractéristiques de surface des pièces. Non seulement du point de vue du client, mais aussi du point de vue du concepteur et de l'ingénieur, il s'agit d'une considération de conception importante car elle est essentielle pour la conception du moule.

Besoin de finition de surface

La plupart des moules sont usinés à partir d'aluminium et/ou d'acier et la pièce moulée captera même la plus petite imperfection des surfaces du moule. Les marques d'usinage laissées par les fraises en bout seront transférées à la pièce moulée si elles ne sont pas éliminées par grenaillage ou polissage. Dans de nombreux cas, en particulier à l'intérieur d'une pièce qui n'est pas visible à l'œil nu, les marques d'outillage peuvent être laissées sur le moule et cela ne changera rien à la fonction ou à l'esthétique de la pièce.

Les surfaces visibles nécessitent toutefois une finition supplémentaire. Presque tous les moules sont finis dans une certaine mesure, mais plus il faut de polissage, plus le coût de l'outillage du moule est élevé et plus il faudra de temps pour terminer le moule.

Facteurs principaux déterminant la finition de surface

La finition de surface dans le moulage par injection est différente de l'usinage CNC ou des finitions de surface d'impression 3D. Alors que dans les deux derniers, la finition de surface est effectuée après la fabrication de la pièce, en tant qu'étape supplémentaire, alors que dans le premier, la surface du moule elle-même est préparée de telle manière (texturation) que la pièce en ressort finie. Par exemple, si la pièce requise nécessite une finition mate, l'intérieur du moule est texturé de manière à ce que la pièce moulée ressorte avec une finition mate. Voici les facteurs qui décident de la finition :

Augmenter l'attrait visuel de la pièce

Les concepteurs de pièces peuvent choisir la texturation pour plusieurs raisons esthétiques. Une texture lisse ou mate sur la surface d'une pièce améliore non seulement l'apparence et donne un aspect fini, mais masque également les imperfections telles que les lignes d'écoulement, les lignes de tricot, les marques d'évier et les marques d'ombre qui sont causées par le moulage par injection. D'un point de vue commercial, les pièces avec une bonne finition de surface séduisent le client.

Améliorer la fonctionnalité de la pièce

La texturation de surface améliore l'adhérence de la peinture et de l'autocollant. Par exemple, une pièce à texture mate peut facilement retenir la peinture plus longtemps et convient même pour coller une étiquette. Il améliore également la préhension de la pièce. En texturant la surface du moule, nous pouvons également éviter les défauts plastiques tels que les coups courts et les flashs. Un moule correctement conçu et texturé peut également aider à évacuer les gaz piégés.

Catégories de finition de surface

Il existe deux catégories de finition de surface les plus populaires sur le marché :

SPI

La Society of Plastics Industry (SPI) a défini plusieurs procédures de finition standard qui se traduisent par différentes finitions de surface des pièces. Le moule peut être texturé avec des machines ou poli manuellement. Ils sont expliqués dans le tableau ci-dessous.

Finition SPI	Description	Applications	Rugosité de surface (Raµm)	Matériaux appropriés
A-1	Grade #3, 6000 Grit Diamond Buff	Pièces hautement polies	0.012- 0.025	Acrylique
A-2	Grade #6, 3000 Grit Diamond Buff	Pièces hautement polies	0.025-0.05	Acrylique, PC
A-3	Grade #15, 1200 Grit Diamond Buff	Pièces hautement polies	0.05-0.10	ABS, Acrylique. PS, Nylon, PC
B-1	Papier grain 600	Pièces à polissage moyen	0.05-0.10	ABS, Acrylique, PP. PS, PEHD, Nylon, PC
B-2	Papier grain 400	Pièces à polissage moyen	0.10- 0.15	ABS, Acrylique, PP. PS, PEHD, Nylon, PC
B-3	Papier grain 320	Pièces légèrement polies	0.28-0.32	ABS, Acrylique, PP. PS, PEHD, Nylon
C-1	600 pierres	Pièces peu polies	0.35-0.40	ABS, Acrylique, PP. PS, PEHD, Nylon, TPU
C-2	400 pierres	Pièces peu polies	0.45-0.55	ABS, Acrylique, PP. PS, PEHD, Nylon, TPU
C-3	Pierre 320	Pièces peu polies	0.63-0.70	ABS, Acrylique, PP. PS, PEHD, Nylon, TPU
D-1	Perle de verre sablé à sec	Finition satinée	0.80-1.00	ABS, PP. PS, PEHD, Nylon, PC, TPU
J-2	Dry Blast #240 Oxide	Finition terne	1.00-2.80	ABS, PP. PS, PEHD, Nylon, TPU
J-3	Dry Blast #24 Oxide	Finition terne	3.20-18	ABS, PP. PS, PEHD, Nylon, TPU

VDI (STD)

La finition de surface VDI 3400 (communément appelée finition de surface VDI) fait référence à la norme de texture de moule établie par Verein Deutscher Ingenieure (VDI), la société des ingénieurs allemands. La finition de surface VDI 3400 est principalement traitée par usinage par électroérosion (EDM) lors de l'usinage de moules. Cela pourrait également être fait par la méthode de texturation traditionnelle (comme dans SPI). Bien que les normes soient établies par la société des ingénieurs allemands, elles sont couramment utilisées par les fabricants d'outils partout, y compris en Amérique du Nord, en Europe et en Asie.

Les valeurs VDI sont basées sur la rugosité de la surface. À partir de l'image, nous voyons différentes textures de finition de surface avec différentes valeurs de rugosité de surface.

Valeur VDI	Description	Applications	Rugosité de surface (Ra µm)
12	600 pierres	Pièces peu polies	0.40
15	400 pierres	Pièces peu polies	0.56
18	Perle de verre sablé à sec	Finition satinée	0.80
21	Dry Blast # 240 Oxide	Finition terne	1.12
24	Dry Blast # 240 Oxide	Finition terne	1.60
27	Dry Blast # 240 Oxide	Finition terne	2.24
30	Dry Blast # 24 Oxide	Finition terne	3.15
33	Dry Blast # 24 Oxide	Finition terne	4.50
36	Dry Blast # 24 Oxide	Finition terne	6.30
39	Dry Blast # 24 Oxide	Finition terne	9.00
42	Dry Blast # 24 Oxide	Finition terne	12.50
45	Dry Blast # 24 Oxide	Finition terne	18.00

Conclusion

Parmi les deux catégories de finitions de surface de moulage par injection, les grades SPI A et B sont considérés comme les plus lisses avec une rugosité de surface très faible et sont plus chers. Alors que, du point de vue de la rugosité de surface, VDI 12, le VDI de la plus haute qualité, équivaut au grade SPI C.

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