L'art et la science du moulage par injection de prototypes

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Posté en juin. 1er 2020, | Par WayKen Rapid Manufacturing

Nous connaissons de nombreux produits en plastique fabriqués en série. Seaux en plastique, coques de téléphone, la majorité des jouets comme LEGO sont tous en plastique. Des milliers de machines de moulage par injection travaillent jour et nuit pour produire ces objets du quotidien dans le monde entier. Mais que font ces entreprises lorsqu'elles développent un nouveau composant ? Toutes ces machines nécessitent un outillage très complexe, alors comment fonctionne exactement le moulage par injection de prototypes ? Existe-t-il une chose telle que le moulage par injection rapide comme le prototypage rapide dans d'autres techniques de fabrication ? Vous trouverez les réponses à toutes ces questions ici.

Que dictent les besoins des prototypes de moulage par injection ?

Le progrès ne cesse de nous maintenir dans une course au développement. L'entreprise qui fabrique plus de nouvelles fonctionnalités produit plus de nouveaux produits dans un laps de temps plus court survivra à la stricte compétitivité du marché mondial. C'est pourquoi le développement de produits est l'une des parties les plus coûteuses de la fabrication. Le moulage par injection est un processus généralement associé à la production de masse. Les moules durcis complexes avec des canaux de refroidissement et des processus automatisés produisent des pièces identiques à un rythme époustouflant. Mais lorsque nous devons créer quelque chose de nouveau, produire une pièce non testée, nous rencontrons un problème. Comment transformer la technique de production de masse lente en une méthode flexible de moulage par injection de prototypes ? La réponse à cela est le moulage par injection rapide.

RIM est une branche considérablement nouvelle du moulage par injection qui offre de bonnes perspectives de flexibilité. Je dirais que cette technique est comme une version allégée d'un logiciel que vous déballez sur votre PC et que vous utilisez en quelques minutes plutôt que d'installer le tout pendant des heures. Vous ne pourrez pas utiliser les moules rapides de manière permanente, mais en obtenir un lot de prototypes de moulage est une bonne affaire.

Mais avant cela, voyons comment accélérer le processus de fabrication des pièces moulées par injection sans recourir à des techniques spécialisées.

Conception pour prototype de moulage par injection

Beaucoup de startups et d'ingénieurs concepteurs ne prêtent pas beaucoup d'attention à la méthode de fabrication lorsqu'ils conçoivent un produit. C'est ce qui noie beaucoup de bonnes idées. Lorsque vous fabriquez des pièces moulées par injection personnalisées, vous devez tenir compte de nombreux paramètres. L'un des principaux est l'épaisseur de la paroi. Une pièce moulée idéale a une épaisseur de paroi constante partout. Plus les parois sont fines, plus la pièce peut être produite rapidement. En réalité, ce n'est pas souvent possible, nous nous en tenons donc à des changements progressifs de l'épaisseur de chute. L'ajout d'angles et de congés est également une considération majeure car cela vous permet d'éjecter facilement la pièce. Avant de confirmer la conception, vérifiez toujours qu'elle peut être éjectée de la cavité.

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Conception d'outillage

L'outillage comprend les demi-moules d'injection et les éjecteurs. L'outillage de moulage par injection rapide est encore plus complexe mais peut être fabriqué plus rapidement. La principale différence est la flexibilité. Un prototype de moule devrait donner la possibilité de le modifier considérablement rapidement. C'est pourquoi les fabricants de prototypes de moulage ont tendance à diviser les moules en plusieurs éléments par rapport aux moules conventionnels. De cette façon si vous voulez changer la cavité, vous la retirez de l'outillage et n'y appliquez que des modifications, si vous avez besoin de modifier la cavité et les canaux de refroidissement et les éjecteurs, vous pouvez tous les supprimer et reconditionner simultanément. Oui, et fabriquer à partir de zéro également. Lorsque vous fabriquez toutes les pièces en même temps, vous terminerez l'objet entier plus rapidement.

Une autre considération de conception importante (en dehors du débit de liquide standard, de l'épaisseur de paroi et des canaux de refroidissement) est la longévité du moule. Un moule conventionnel est conçu pour une durée de vie maximale. C'est pourquoi ils utilisent de l'acier trempé et prennent beaucoup de temps pour l'usinage. Le prototype de moulage par injection et l'outillage de moulage par injection personnalisé ne devraient durer qu'un petit moment. C'est pourquoi nous pouvons renoncer aux aciers durs et nous en tenir aux alliages d'aluminium plus durs. Ceux-ci sont beaucoup plus faciles à traiter mais peuvent faire durer le moule lors des étapes de prototypage et de vérification.

Pourquoi des ingénieurs chevronnés sont nécessaires pour produire de bons moules

Une fois le moule prototype est conçu, c'est une bonne idée de vérifier le processus de fabrication avant de produire le prototype de moule. Il y a seulement quelques années, ce n'était pas possible. Cependant, les méthodes d'analyse d'ingénierie modernes ont parcouru un long chemin. Un ingénieur de fabrication chevronné peut utiliser les outils avancés d'analyse par éléments finis pour reproduire la façon dont un polymère liquéfié remplirait le moule et comment il se refroidirait. L'expérience dans le domaine de la fabrication permet aux ingénieurs de reproduire les processus de flux de moule avec une bonne précision. Ils peuvent détecter rapidement les défauts de conception et éviter les remakes inutiles du prototype de moule.

Moulage par injection de prototypes

L'usinage de moules est un processus complexe en soi car les surfaces principales sont souvent situées dans des espaces fermés, mais changer le matériau pour un matériau plus doux et ajouter plus de séparations fera beaucoup pour réduire le temps de fabrication du prototype de moule. L'essentiel commence une fois le moule terminé.

Ensuite, vous devez enfin utiliser le moule et obtenir vos pièces moulées par injection. Ne vous inquiétez pas, vous êtes certain de vous tromper pour la première partie. Le processus de moulage est assez complexe, utilise un certain nombre de propriétés de matériaux différentes, il n'est donc pas toujours possible de tenir compte avec précision de chaque problème dans la conception. Avec le prototype de moulage par injection, vous démarrez le système, obtenez la première pièce prototype et refaites le moule.

Débogage d'outils

Refaire le moule pour mieux l'adapter à vos pièces s'appelle le débogage d'outils. Quels types de problèmes peuvent survenir avec vos moules à injection ? Premièrement, il peut y avoir des défauts où l'épaisseur de paroi n'est pas optimale pour le processus. Vous verrez de petites bosses dans la partie où le matériau s'est solidifié de manière inégale et vous pouvez rencontrer des zones où le matériau ne peut pas du tout atteindre. Il est donc important de vérifier l'écoulement du moule du polymère avec la méthode FEA.

Un autre problème répandu est les défauts de refroidissement. Certaines zones peuvent prendre trop de temps à refroidir et si vous éjectez la pièce trop tôt, vous pourriez la gâcher. Assurer le bon cycle de refroidissement est l'un des problèmes les plus complexes dans la fabrication de moules à injection.

Une fois votre outil débogué, félicitations, vous avez réussi à réaliser un prototype moulé par injection. Cependant, vous devez comprendre que l'optimisation de la conception n'est pas encore terminée et que le concepteur peut revenir à n'importe quelle étape précédente pour améliorer le prototype.

Pourquoi choisir Wayken pour les prototypes de moulage par injection ?

Avez-vous besoin d'un moyen plus économique et plus rapide de fabriquer des pièces ? Avec plus de 10 ans d'expérience dans les prototypes de moulage par injection, nous pouvons produire de véritables pièces moulées par injection pour les tests fonctionnels, réduisant ainsi l'écart de fabrication pour l'outillage de production. En outre, les clients peuvent également trouver ici des moules en aluminium abordables et de haute qualité et les délais d'exécution rapides vous aident à réduire les risques de conception, ainsi que les coûts de production. Vous souhaitez en savoir plus sur notre capacité à produire des prototypes de moulage par injection, n'hésitez pas à contacter notre équipe.