Trois facteurs clés influençant la qualité des pièces moulées par injection

Le moulage par injection est la méthode de traitement la plus courante pour les produits en plastique. Le moulage par injection est synonyme de haute efficacité et de production de masse. En tant qu'utilisateur de pièces moulées par injection, avez-vous déjà rencontré un défaut de produit, etc. ? Comment un tel produit non conforme est-il apparu ? Quels problèmes devraient être pris en compte dans le processus de moulage par injection pour prévenir l'apparition de produits défectueux ? Cet article listera en détail les facteurs qui conduisent à des produits défectueux et les solutions. Espérant vous aider à mieux comprendre la technologie de moulage par injection.

1. Retrait pendant le moulage par injection

Le retrait qui se produit pendant le moulage des thermoplastiques affectera directement le rendement du produit fini. Les éléments qui affectent le retrait du moulage des thermoplastiques sont les suivants :

1.1 Variétés de plastique

Pendant le processus de moulage des thermoplastiques, des facteurs tels que le changement de volume causé par la cristallisation, la contrainte interne forte, la grande contrainte résiduelle gelée dans la pièce en plastique, et l'orientation moléculaire forte, donc le taux de retrait est plus élevé que celui des plastiques thermodurcissables. Grand, large plage de retrait, directionnalité évidente, et après moulage.

1.2 Caractéristiques des pièces en plastique

Lorsque le matériau fondu contacte la surface de la cavité, la couche externe refroidit immédiatement pour former une coque solide à faible densité. En raison de la mauvaise conductivité thermique du plastique, la couche interne de la pièce en plastique est lentement refroidie pour former une couche solide à haute densité avec un grand retrait. Par conséquent, l'épaisseur de paroi, le refroidissement lent et l'épaisseur de la couche à haute densité se retireront grandement.

De plus, l'absence ou la présence d'inserts, ainsi que le placement et le nombre d'inserts, peuvent directement affecter la distribution de densité, la direction d'écoulement du matériau et la résistance au retrait. Par conséquent, les caractéristiques des pièces en plastique influencent grandement la taille et la directionnalité du retrait.

1.3

Lorsque le matériau fondu contacte la surface de la cavité, la couche externe refroidit immédiatement, formant une coque solide à faible densité. En raison de la mauvaise conductivité thermique du plastique, la couche interne de la pièce en plastique est lentement refroidie pour former une couche solide à haute densité avec un taux de retrait important. Par conséquent, des facteurs tels que l'épaisseur de paroi, le refroidissement lent, l'épaisseur de la couche à haute densité, etc., peuvent causer un grand retrait du matériau.

De plus, la présence ou non d'inserts et la disposition et le nombre d'inserts affecteront directement la direction d'écoulement, la distribution de densité et la résistance au retrait de la solution, donc les caractéristiques de la pièce en plastique ont un impact plus grand sur la taille et la directionnalité du retrait.

1.4

La forme, la taille, la distribution et d'autres facteurs de la porte d'alimentation affectent directement la direction d'écoulement du matériau, la distribution de densité, l'alimentation sous pression, le temps de moulage, etc. La porte d'alimentation directe et la porte d'alimentation à grande section (en particulier section plus épaisse) ont un faible retrait mais une grande directionnalité et la porte d'alimentation large et courte a une faible directionnalité. Proche de la porte d'alimentation ou parallèle à la direction d'écoulement du matériau, le taux de retrait est grand.

1.5

Conditions de moulage : La température du moule est élevée, le matériau fondu refroidit lentement, la densité est élevée, et le taux de retrait est grand, en particulier pour les matériaux cristallins. En raison de la haute cristallinité, le changement de volume est grand, et le taux de retrait est grand. La distribution de la température du moule est également liée à l'uniformité du refroidissement et de la densité à l'intérieur et à l'extérieur de la pièce en plastique, ce qui affecte directement le taux de retrait et la direction de chaque partie.

Pour résoudre le problème de retrait excessif pendant le processus de moulage par injection, nous devons considérer le taux de retrait lors de la conception du moule :

• Utiliser un taux de retrait plus faible pour le diamètre extérieur de la pièce en plastique et un taux de retrait plus grand pour le diamètre intérieur et laisser de la place pour la correction après l'essai du moule.
• L'essai du moule peut déterminer la forme, la taille et les conditions de moulage du système d'alimentation.
• Après le post-traitement des pièces en plastique, les changements dimensionnels des moules doivent être mesurés à nouveau. Et cela devrait être mesuré 24 heures après le démoulage.
• Modifier et améliorer le moule selon le retrait réel.
• Utiliser le moule à nouveau, améliorer les conditions de processus et modifier légèrement la valeur de retrait pour répondre aux exigences des pièces en plastique.

2. Fluidité des matériaux de moulage par injection

2.1

La fluidité des thermoplastiques peut généralement être analysée à partir d'une série d'indices tels que le poids moléculaire, l'indice de fluidité à chaud, la longueur d'écoulement en spirale d'Archimède, la viscosité apparente et le rapport de fluidité (longueur de processus/épaisseur de paroi en plastique).

Le poids moléculaire du matériau est petit, la distribution du poids moléculaire est large, et la régularité de la structure moléculaire est mauvaise. Le matériau avec un indice de fluidité à chaud élevé, une longue longueur d'écoulement en spirale, une faible viscosité apparente et un rapport de fluidité élevé aura une bonne fluidité.

La spécification doit être vérifiée pour le même type de plastique pour déterminer si sa fluidité est appropriée pour le moulage par injection. Selon les exigences de conception du moule, la fluidité des plastiques couramment utilisés peut être essentiellement divisée en trois catégories :

a. Matériaux à bonne fluidité : PA, PE, PS, PP, CA, polyméthylpentène ;

b. Matériaux à fluidité moyenne : résines de la série styrène (telles que ABS, AS), PMMA, POM, éther de polyphénylène ;

c. Matériaux à faible fluidité : PC, PVC rigide, éther de polyphénylène, polysulfone, polyarylsulfone et fluoroplastiques.

2.2 Raisons affectant la fluidité des plastiques

① Plus la température est élevée, plus la fluidité du matériau est élevée, mais les différents plastiques sont aussi différents, PS (en particulier résistant aux chocs et valeur MFR élevée), PP, PA, PMMA, polystyrène modifié (tel que ABS, AS), PC, CA, et d'autres plastiques ont une fluidité qui varie grandement avec la température. Pour PE, POM, l'augmentation ou la diminution de la température a peu d'effet sur sa fluidité. Par conséquent, le premier devrait ajuster la température pour contrôler la fluidité pendant le moulage.

② Lorsque la pression d'injection augmente, le matériau fondu sera fortement cisaillement, et la fluidité augmentera également, en particulier PE et POM sont plus sensibles, donc la pression d'injection devrait être ajustée pour contrôler la fluidité pendant le moulage.

③ La forme, la taille, la disposition, la conception du système de refroidissement, la résistance à l'écoulement du matériau fondu (telle que la finition de surface, l'épaisseur de la section du canal d'alimentation, la forme de la cavité, le système d'échappement) et d'autres facteurs affectent directement l'écoulement du matériau fondu dans la cavité.

Si la température du matériau fondu est réduite et que la résistance à l'écoulement est augmentée, la fluidité sera réduite. Une structure raisonnable devrait être sélectionnée selon la fluidité du plastique utilisé lors de la conception du moule. La température du moule, la température du matériau, la vitesse d'injection, la pression d'injection et d'autres facteurs devraient également être contrôlés de manière appropriée pendant le moulage. Ceux-ci peuvent ajuster la situation de remplissage pour répondre aux exigences de moulage.

3. Propriétés thermiques et taux de refroidissement des matériaux de moulage par injection

3.1

Divers plastiques ont différentes propriétés thermiques telles que la chaleur spécifique, la conductivité thermique et la température de déformation thermique. Les plastiques avec une chaleur spécifique élevée nécessitent une grande quantité de chaleur lors du plastifiage, et une machine de moulage par injection avec une grande capacité de plastifiage devrait être utilisée. Le temps de refroidissement des plastiques avec une haute température de déformation thermique peut être court, et le démoulage est précoce, mais la déformation de refroidissement devrait être prévenue après le démoulage.

Les plastiques avec une faible conductivité thermique ont un taux de refroidissement lent (tels que les polymères ioniques, etc.), donc ils doivent être pleinement refroidis pour renforcer l'effet de refroidissement du moule. Les moules à canaux chauds s'appliquent aux plastiques avec une haute conductivité thermique et une faible chaleur spécifique. Les plastiques avec une grande chaleur spécifique, une faible conductivité thermique, une faible température de déformation thermique et un taux de refroidissement lent ne sont pas propices au moulage à grande vitesse. Donc les machines de moulage par injection appropriées doivent être sélectionnées, et le refroidissement du moule doit être renforcé.

3.2

Divers plastiques sont tenus de maintenir un taux de refroidissement approprié selon leurs types et caractéristiques et la forme des pièces en plastique. Par conséquent, le moule doit être équipé d'un système de chauffage et de refroidissement selon les exigences de moulage pour maintenir une certaine température de moule.

Lorsque la température du matériau augmente, la température du moule devrait être refroidie pour empêcher les pièces en plastique d'être déformées après le démoulage, raccourcir le cycle de moulage et réduire la cristallinité. Lorsque la chaleur résiduelle du plastique n'est pas suffisante pour maintenir le moule à une certaine température, le moule devrait être équipé d'un système de chauffage pour maintenir le moule contrôler le taux de refroidissement à une certaine température pour assurer la fluidité, améliorer les conditions de remplissage ou contrôler le refroidissement lent des pièces en plastique à parois épaisses. Prévenir le refroidissement inégal à l'intérieur et à l'extérieur des pièces en plastique à parois épaisses et améliorer la cristallinité.

Pour ceux avec une bonne fluidité, une grande surface de moulage et une température de matériau inégale, selon les conditions de moulage des pièces en plastique, il est parfois nécessaire d'utiliser alternativement le chauffage ou le refroidissement ou d'utiliser le chauffage local et le refroidissement ensemble. À cette fin, le moule devrait être équipé d'un système de refroidissement ou de chauffage correspondant.

Comment choisir les produits de moulage par injection en tant que fournisseur ?

En tant que consommateur ou entreprise, la production d'un grand nombre de pièces défectueuses ralentira la vitesse de production de vos propres produits. Ce n'est qu'en comprenant les raisons de la formation de défauts dans les produits moulés par injection que les fournisseurs de pièces ne pourront pas être évités par certaines raisons telles que « le traitement et la production produiront inévitablement un certain taux d'échec, ce qui est normal ! » lors de l'achat de produits moulés par injection.

Bien sûr, en tant qu'acheteur, vous devriez prêter plus d'attention aux capacités de traitement des fournisseurs qui fournissent des services de moulage par injection. Par conséquent, à la fin de l'article, je vous recommande un bon fournisseur de moulage par injection – JTR. JTR est un fournisseur de services spécialisé dans l'usinage CNC et le moulage par injection. JTR n'est pas seulement l'un des fabricants les plus matures de la technologie de moulage par injection en Chine, mais est également apprécié par de nombreux clients sur le marché international. Si vous avez besoin du meilleur moulage par injection, veuillez nous contacter.