Moulage à chaud ou par ultrasons

Le moulage par injection de plastique offre de nombreux avantages aux ingénieurs. Ce processus de fabrication est rapide, polyvalent et idéal pour produire de grandes quantités de pièces complexes avec un haut niveau de précision. De plus, le moulage par injection est compatible avec les matériaux recyclables et produit un minimum de rebuts, ce qui en fait l'un des procédés de fabrication les plus respectueux de l'environnement disponibles. Les pièces moulées par injection sont solides en elles-mêmes, mais le plastique seul peut ne pas convenir à certains cas d'utilisation hautes performances nécessitant des fixations.

C'est là qu'interviennent le moulage par insertion, l'installation thermique et l'installation par ultrasons. Ces processus impliquent tous l'insertion d'un insert fileté métallique dans une pièce moulée pour la rendre plus solide et plus résistante à l'usure, mais ce sont des techniques très différentes. Voici une ventilation complète du moulage par insertion par rapport à la chaleur et à l'installation par ultrasons, ainsi que des considérations clés pour les ingénieurs.

Moulure d'insertion

Le moulage par insertion est un sous-ensemble du moulage par injection qui consiste à mouler une matière plastique autour d'un insert pré-placé. Au cours de ce processus, l'insert est placé dans la cavité du moule alors que le moule est ouvert. Ensuite, le moule est fermé, la matière plastique est injectée, et une pièce solide se forme autour de l'insert pré-placé. Le moulage par insertion a de nombreuses applications dans de nombreuses industries, de l'aérospatiale aux fournitures médicales, et est couramment utilisé pour créer des pièces utilisées pour un assemblage ultérieur.

Le moulage par insert peut produire une liaison de haute qualité entre la pièce en plastique et l'insert. Cependant, il peut être compliqué de créer après coup un moule capable d'accepter un insert fileté. Les ingénieurs qui savent qu'ils vont vouloir un insert dans leur pièce peuvent optimiser leur conception dans cet esprit et éviter des modifications chronophages.

Installation de chauffage

Contrairement au moulage par insertion, l'installation à chaud est un moyen flexible d'ajouter des inserts filetés qui peut être fait à tout moment. L'installation à chaud consiste à préchauffer l'insert, puis à utiliser une presse manuelle ou pneumatique pour le pousser dans des trous préformés dans le plastique. Une force contrôlée et un changement de température doivent être appliqués pour s'assurer que le plastique environnant est suffisamment fondu avant que l'insert puisse être installé.

Parce que l'insert doit être chauffé avant l'installation, certains matériaux et géométries plus simples sont préférés. Le matériau de l'insert doit être hautement conducteur, comme le laiton ou l'aluminium, lui permettant de conduire rapidement la chaleur lors de l'installation et de refroidir rapidement par la suite. Les inserts ont souvent des moletages conçus pour saisir la surface de contact et créer de fortes forces de rétention. L'installation thermique, comme l'installation par ultrasons, est mieux utilisée pour le prototypage car il est facile d'apporter des modifications. Par exemple, si l'insert sélectionné est trop petit, l'ingénieur peut simplement agrandir un peu le trou et recommencer l'installation. Il n'est pas nécessaire de modifier tout l'outil.

L'installation de chauffage présente de nombreux avantages. Il est polyvalent, fiable et l'utilisation de la chaleur permet au thermoplastique fondu de s'écouler librement dans les dispositifs de rétention. L'installation de chauffage est également très rentable. En moyenne, les machines d'installation à chaud coûtent 50 % moins cher que les machines d'installation à ultrasons. Cependant, l'installation à chaud nécessite généralement plus de temps pour s'exécuter que l'installation à ultrasons.

Installation par ultrasons

Là où l'installation thermique utilise un élément chauffant résistif, l'installation ultrasonique utilise des vibrations à haute fréquence pour installer les inserts. Ce processus utilise une approche à deux volets. Tandis qu'un cylindre pneumatique exerce une force vers le bas sur l'insert et le presse dans le trou moulé, un avertisseur sonore à ultrasons transforme l'énergie électrique en sortie vibratoire mécanique. La corne, composée de divers métaux, tels que l'acier inoxydable et les alliages d'aluminium, envoie des vibrations dans l'insert. Les vibrations à haute fréquence créent de la chaleur qui fait fondre le thermoplastique entourant l'insert.

En plus du klaxon à ultrasons, l'installation à ultrasons nécessite également une source d'électricité stable, des minuteries de contrôle de cycle et un transducteur d'énergie électrique ou mécanique. Tous ces composants peuvent sembler complexes, mais l'installation par ultrasons est en fait un processus très rapide et adaptable. Les machines à ultrasons peuvent être facilement modifiées pour accueillir des inserts de différentes tailles, formes et géométries complexes.

Les durées de cycle varient selon la taille de l'insert, mais ce processus est généralement rapide pour les inserts de moins de ¼" de diamètre extérieur. De plus, l'installation à ultrasons est plus sûre que l'installation à chaud car la chaleur extrême n'est pas impliquée. L'installation à ultrasons a la même cohérence ou une meilleure cohérence que l'installation à chaud, mais elle est généralement plus coûteuse.

Démarrez avec le moulage par insertion

Étant donné que jusqu'à 75 % des performances d'un encastrable dépendent de la qualité de son installation, il est essentiel que les ingénieurs et les chefs de produit évaluent toutes les considérations pertinentes pour s'assurer qu'ils prennent la meilleure décision pour leur projet. Les ingénieurs doivent envisager d'utiliser le moulage par insertion s'ils savent que leur conception nécessitera un insert et ont pris en compte ce besoin dès le début de la production.

L'installation thermique offre des performances et une cohérence élevées pour un prix inférieur, mais l'installation ultrasonique est plus rapide et souvent plus facilement adaptable. Il est plus facile pour les ingénieurs de prendre une décision mesurée concernant les méthodes d'installation avec l'aide d'un partenaire de fabrication de confiance.

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