Éviter les défauts courants du moulage par injection : 7 pièges clés et stratégies de prévention

Publié le 18 janvier 2024

Le moulage par injection est une méthode de production efficace quand de gros volumes de pièces identiques sont nécessaires. Cependant, il nécessite aussi un haut degré d'expertise technique pour être maîtrisé. Avec tant de variables différentes en jeu, de petites erreurs apparemment mineures dans les phases précoces du développement produit peuvent mener à de gros problèmes — et même compromettre l'intégrité du produit — plus tard.

Les défauts peuvent réduire la vitesse et l'efficacité coûteuse de l'ensemble du processus de développement produit, et peuvent potentiellement raccourcir les durées de vie des produits s'ils ne sont pas contrôlés. Les problèmes et défauts de moulage par injection peuvent être causés par une multitude de raisons, incluant une mauvaise conception, des erreurs de processus de production, des échecs de contrôle qualité, et plus. Il est donc important d'adopter une approche proactive de la mitigation des risques tout au long du processus de développement produit pour réduire les chances de défauts potentiels de moulage par injection.

Voici quelques-uns des défauts les plus courants qui peuvent survenir dans le moulage par injection de plastique — et comment les équipes produit peuvent les éviter.

1. Lignes de flux

Les lignes de flux sont des lignes décolorées, stries et autres motifs qui apparaissent à la surface d'une pièce. Elles sont causées par le jet de plastique fondu se déplaçant à différentes vitesses à travers le moule d'injection, ce qui cause finalement la solidification de la résine à différents taux. C'est souvent un signe que la vitesse et/ou la pression d'injection sont trop basses.

Les lignes de flux peuvent aussi apparaître quand la résine thermoplastique traverse des parties du moule avec différentes épaisseurs de paroi — c'est pourquoi maintenir une épaisseur de paroi constante ou s'assurer que les chanfreins et congés ont une longueur appropriée est critique. Placer la porte dans une section à paroi mince de la cavité d'outil peut aider davantage à réduire les lignes de flux.

2. Marques de retrait (Sink Marks)

Les marques de retrait apparaissent comme des dépressions, bosses ou cratères dans les sections épaisses d'une pièce. Les sections plus épaisses prennent plus de temps à refroidir, ce qui peut avoir l'effet secondaire souvent imprévu des portions internes de la pièce se rétractant et se contractant à un taux bien différent des sections externes.

Bien que le plus souvent un indicateur que le plastique a besoin de plus de temps à l'intérieur du moule pour correctement refroidir et durcir, les marques de retrait peuvent parfois être remédiées en réduisant l'épaisseur des sections de paroi les plus épaisses, ce qui aide à assurer un refroidissement plus uniforme et complet. Une pression inadéquate dans la cavité du moule ou des températures plus qu'appréciables à la porte peuvent aussi contribuer au développement des défauts.

Côté conception, le risque de marques de retrait peut être minimisé en assurant une épaisseur de nervure et de paroi de moulage par injection appropriée. Ces actions peuvent aussi aider à augmenter la résistance globale de la pièce.

3. Délamination de surface

Qu'est-ce que la délamination ? La délamination est une condition qui cause la séparation de la surface d'une pièce en fines couches. Ces couches, qui apparaissent comme des revêtements qui peuvent être pelés, sont causées par la présence de contaminants dans le matériau qui ne se lient pas avec le plastique, créant des défauts localisés. Une sur-dépendance aux agents de démoulage peut aussi causer la délamination.

Pour encourager la réparation et la prévention de la délamination, les équipes devraient augmenter les températures du moule et adapter le mécanisme d'éjection du moule pour être moins dépendant des agents de démoulage, puisque ces agents peuvent augmenter le risque de délamination. Le pré-séchage correct du plastique avant le moulage peut aussi aider.

4. Lignes de soudure (Weld Lines)

Appelées aussi lignes de raccord, ces défauts marquent où deux flux de résine fondue se sont rejoints en se déplaçant à travers la géométrie du moule. Cela arrive autour de toute partie de la géométrie qui a un trou. Alors que le plastique s'écoule et enveloppe chaque côté d'un trou, les deux flux de plastique se rencontrent. Si la température du flux n'est pas juste, les deux flux ne se lieront pas correctement ensemble et causeront à la place une ligne de soudure visible. Cela réduit la résistance et la durabilité globale du composant.

Augmenter la température de la résine fondue peut aider à prévenir le début trop précoce du processus de solidification, tout comme augmenter la vitesse et la pression d'injection. Les résines avec une viscosité plus basse et des points de fusion plus bas sont moins sujettes à développer des lignes de soudure dans le moulage par injection, ce qui peut aussi être éliminé en supprimant les cloisons de la conception du moule.

5. Courts remplissages (Short Shots)

Les « courts remplissages » font référence aux cas où la résine ne remplit pas entièrement la cavité du moule, résultant en pièces incomplètes et inutilisables.

Qu'est-ce qui cause les courts remplissages dans le moulage par injection ? Typiquement, ils sont le résultat d'un flux restreint dans le moule, ce qui peut être causé par des portes trop étroites ou bloquées, des poches d'air piégées, ou une pression d'injection insuffisante. La viscosité du matériau et la température du moule sont aussi des contributeurs. Augmenter la température du moule et incorporer une ventilation additionnelle dans la conception du moule pour permettre à l'air de s'échapper correctement peut aider à prévenir l'occurrence de courts remplissages.

6. Gauche (Warping)

Le gauchissement par moulage par injection fait référence à des torsions ou courbures non intentionnelles causées par un retrait interne inégal pendant le processus de refroidissement. Les défauts de gauchissement dans le moulage par injection sont généralement le résultat d'un refroidissement de moule non uniforme ou inconstant, ce qui crée des contraintes dans le matériau.

Prévenir les défauts de gauchissement dans le moulage par injection est une question de garantir que les pièces ont assez de temps pour refroidir — et à un taux suffisamment graduel — pour prévenir la formation de contraintes internes et l'endommagement de la pièce. L'épaisseur de paroi uniforme dans la conception du moule est cruciale pour de nombreuses raisons, critique parmi elles étant qu'elle aide à assurer que le plastique s'écoule à travers la cavité du moule dans une seule direction.

Il vaut la peine de noter que les matériaux avec des structures semi-cristallines sont plus susceptibles de développer du gauchissement.

7. Giclage (Jetting)

Les défauts de giclage dans le moulage par injection sont un autre résultat potentiel d'un processus de solidification inégal. Le giclage se produit quand un jet initial de résine entre dans le moule et a assez de temps pour commencer à prendre avant que la cavité ne se remplisse. Cela crée des motifs de flux visibles et sinueux sur la surface de la pièce et diminue la résistance de la pièce.

Réduire la pression d'injection est souvent la meilleure façon d'assurer des remplissages plus graduels, mais augmenter la température du moule et de la résine peut aussi aider à prévenir tout jet de prise prématurée. Placer la porte d'injection de façon que le flux de matériau traverse l'axe le plus court du moule est un autre moyen efficace de minimiser le giclage.

Prévenir les défauts et causes du moulage par injection

Le moulage par injection peut être une méthode de fabrication hautement efficace pour produire des pièces plastiques hautement reproductibles, mais, comme avec de nombreux processus, produire des pièces finales de haute qualité nécessite un haut niveau d'attention aux détails et une approche proactive de la gestion des risques. Tous ceux impliqués dans le processus de développement produit — depuis les étapes initiales de conception et de preuve de concept jusqu'à l'exécution — doivent faire leur devoir de diligence pour assurer que les produits répondent aux normes de qualité les plus élevées et évitent ces problèmes courants de moulage par injection de plastique.

Choisir un partenaire de fabrication comme SyBridge, qui est bien versé dans les défauts courants du moulage par injection et leur dépannage, peut faire la différence entre des pièces de haute qualité — produites à temps et dans le budget — et celles marquées par des lignes de soudure, giclage, flash, marques de retrait et autres défauts. En plus d'être un atelier de fabrication à la demande expérimenté, nous fournissons aussi des services de conseil en conception et d'optimisation qui assurent que nous sommes capables d'aider chaque équipe à créer des pièces fonctionnelles, élégantes et haute performance aussi efficacement que possible. Contactez-nous aujourd'hui pour en savoir plus sur nos services de moulage par injection.