Le moulage par injection est essentiel pour créer des pièces de haute qualité et précises en grande quantité. Cet article explore différentes techniques de moulage par injection, notamment le moulage assisté par gaz, à parois minces et au silicone liquide, en soulignant leurs caractéristiques et avantages uniques. En comprenant ces méthodes, vous pouvez sélectionner la meilleure approche pour vos besoins de fabrication, garantissant ainsi l'efficacité et des résultats de projet optimaux.
Qu'est-ce que le moulage par injection?
La configuration du moulage par injection
Le moulage par injection est un procédé de fabrication utilisé pour produire de grandes quantités de pièces identiques. Dans ce procédé, un matériau fondu est injecté dans un moule, où il refroidit et prend la forme souhaitée. Le moule, également appelé as injection outillage de moulageLe moulage par injection est conçu pour produire en série des pièces identiques aux dimensions constantes. Bien que les métaux, le verre, les élastomères et les matériaux de confiserie puissent être moulés par injection, les polymères thermoplastiques et thermodurcissables sont les matériaux les plus couramment utilisés.
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Types de moules d'injection
Aujourd'hui, nous allons discuter des différents types de moulage par injection. Les types de moules généralement utilisés sont les moules bicolores, les moules surmoulés et les moules familiaux. Ces moules sont classés en fonction de leurs propriétés et de leurs objectifs uniques, chacun offrant des avantages spécifiques dans le processus de fabrication. Aujourd'hui, je vais discuter des types de procédures de moulage par injection qui sont classées en fonction de la structure du moule. Nous devons comprendre que les structures de moules que nous créons pour nos clients sont construites sur ces catégories fondamentales.
Les différents types de technologie de moulage par injection sont répertoriés ci-dessous :
Moulage par injection assisté par gaz
Le moulage par injection assistée par gaz force le plastique à traverser les parois du moule en injectant un gaz inertiel sous pression (généralement de l'azote gazeux) dans le moule lorsque le plastique fondu devient solide, créant un espace là où se trouvait auparavant le gaz. Ce type de moulage par injection peut être utilisé pour réduire le matériau en grandes quantités, créer des produits creux et créer différents modèles de pores.
Ce type de moulage par injection de plastique présente l'avantage d'utiliser moins de matière et de nécessiter moins de temps de refroidissement. Lorsque le plastique fondu se déplace vers les parois plus froides du moule, les gaz dans le sac se remplissent de pièces plus épaisses, produisant moins de déformation et des périodes de refroidissement plus rapides. De plus, la pression réduit le risque de formation de marques d'affaissement et réduit le rétrécissement pendant le refroidissement.
Moulage par injection assistée par gaz
L'utilisation du moulage par injection assistée par gaz n'est pas sans restrictions. Elle est limitée aux moules à empreinte unique, car toute autre disposition rendrait le routage du gaz trop complexe, ce qui est plus difficile avec plusieurs empreintes séparées. Le moulage par injection assistée par gaz n'est souvent pas une option pour les polymères transparents en raison de leur sensibilité particulière à cet effet.
Les composants typiques du moulage par injection assistée par gaz comprennent :
- Acrylonitrile butadiène styrène
- Polycarbonate
- Polystyrène choc
- Nylon
- Polybutylène téréphtalate
- Polyéthylène téréphtalate
- Éther de polypropylène
- polypropylène
Moulage à paroi mince
Les composants moulés à parois minces optimisent le matériau et réduisent les coûts. Des parois d'une épaisseur de 1 à 2 mm peuvent être produites à l'aide d'un moulage à parois minces, ce qui réduit les temps de cycle mais augmente les exigences de pression d'injection. Le moulage à parois minces est souvent utilisé pour les composants de petite taille. Les petits produits à tolérance serrée, tels que les pièces électroniques, les boîtiers, les composants d'appareils médicaux et les tubes, conviennent au moulage par injection à parois minces.
Comme nous l'avons déjà souligné, le moulage par injection à parois minces présente de nombreux avantages, notamment une réduction de la vitesse et des coûts. En outre, la durée du cycle a été considérablement réduite et, comme les pièces sont plus légères pendant le transport, moins de polluants sont produits. Des polymères recyclables peuvent également être utilisés pour fabriquer un moule d'injection à parois minces. Les composants à parois minces permettent de réduire le poids et la pollution dans les applications alimentées au carburant, comme les machines lourdes et les voitures.
Moulure à paroi mince
Les inconvénients de ce procédé sont le coût plus élevé des moules d'injection à parois minces et des équipements de moulage, ainsi que la nécessité de faire appel à des professionnels du moulage qualifiés pour les utiliser. Des pressions plus élevées sont également nécessaires pour les parois minces. Par conséquent, les machines doivent être équipées de composants capables de résister aux contraintes et de continuer à bien fonctionner pendant de nombreux cycles.
Les matériaux typiques pour les injections de moulage à parois minces comprennent :
- Nylon
- Polypropylène (PP):
- Polyester
- polystyrène
- Plastique cellulosique
- POM et autres matériaux polymères à haute flexibilité.
Moulage par injection de silicone liquide
Le silicone liquide est un type de moulage par injection à base de caoutchouc de silicone qui peut être produit en grandes quantités grâce au moulage par injection de silicone liquide. Contrairement à d'autres types de moulage par injection, celui-ci nécessite une vulcanisation car le caoutchouc de silicone est un matériau thermoplastique. La vulcanisation est une procédure qui confère au caoutchouc ses caractéristiques matérielles avantageuses, telles que l'élasticité et la résilience.
Le caoutchouc de silicone à basse température est pompé dans une chambre de moulage chauffée et vulcanisé, contrairement au moulage par injection classique, qui consiste à injecter du plastique fondu dans un moule plus froid. Ce processus de moulage par injection nécessite des outils spécialisés, notamment des mélangeurs, des unités de mesure, des moules scellés avec précision et d'autres pièces. Les applications d'étanchéité, les connexions, les articles pour bébé, les dispositifs médicaux biocompatibles, le surmoulage d'autres produits en plastique, les équipements de cuisson, les produits isolants, etc. sont parmi les utilisations possibles.
L'injection de liquide de silicone offre plusieurs avantages particuliers. La substance peut être stockée à l'état liquide, préparée pour l'utilisation, et n'a pas besoin d'être fondue. Si la machine est conçue correctement, le silicone se solidifie généralement rapidement et génère peu ou pas de rayures ou de gaspillage.
Comme le matériau n'est jamais chauffé à l'extérieur du moule, cette technique de moulage par injection automatise généralement la méthode d'injection pour minimiser les erreurs de l'opérateur et réduire les risques. Parmi les nombreuses options de moulage par injection disponibles, les produits en silicone se distinguent par leur résistance exceptionnelle aux produits chimiques, à la température et à l'électricité, ce qui en fait l'un des rares matériaux biocompatibles.
Les matériaux suivants sont souvent utilisés dans le moulage par injection de silicone liquide :
- Silicone standard
- Silicone de qualité médicale
- Silicones résistants
- Silicone optique
Moulage de mousse structurelle
Le moulage de mousse structurelle utilise une combinaison de substances, comme un polymère associé à un réactif de projection organique ou à un gaz sans oxygène (comme l'azote), ce qui permet de produire en masse des pièces massives. Les matériaux sont mélangés à l'intérieur du moule après avoir été maintenus séparés dans un état liquide. Ensuite, la combinaison est exposée au souffleur de gaz/produit chimique, qui modifie sa réponse chimique et forme une substance mousseuse qui se dilate rapidement et présente peu de rigidité.
Bien que la surface de contact entre le polymère et le moule se comprime pour former une couche protectrice haute densité à l'extérieur de la pièce, l'intérieur de la mousse conserve sa porosité élevée lors de son gonflement et de son séchage. Le moule d'injection obtenu est une mousse robuste, mince et élastique. Les toits de voitures, les boîtiers médicaux, les skis, les pièces intérieures et extérieures de véhicules, ainsi que d'autres pièces de grande taille, figurent parmi les applications du moulage de mousse structurale.
Les avantages de la structure moulage par injection de mousse Ses principaux atouts résident dans sa capacité à produire des pièces de grande taille, robustes, légères et à prix abordable. Bien que naturellement poreuse, la mousse structurale peut atteindre la taille de toits de voitures et autres objets volumineux, tout en utilisant moins de matière. Grâce à sa capacité à s'adapter à des parois d'épaisseurs variables, à sa moindre contrainte lors du moulage, à sa résistance à la déformation et à sa moindre propension à endommager les moules ou les machines, la mousse structurale est un matériau de choix pour les structures. moulage par injection de mousse est une procédure simple à utiliser.
Les principaux inconvénients du moulage de mousse structurelle sont liés à la mousse elle-même : mauvaise finition de surface, incapacité à avoir des parois plus fines que ¼ de pouce et besoin de post-traitement généralement plus élevé que pour les autres types de moulage par injection. De plus, les taux de fabrication pour le moulage de mousse structurelle sont plus lents que ceux des autres méthodes de moulage par injection.
Les matériaux suivants sont fréquemment utilisés dans les structures moulage par injection de mousse :
- polyuréthane
- Polycarbonate
- Oxyde de polyphénylène (Noryl)
- Polybutylène téréphtalate
- Acrylonitrile butadiène styrène, et ainsi de suite
Moulage par injection à canaux chauds
Moulage par injection à canaux chauds Il s'agit d'un procédé très efficace appliqué à la fabrication de pièces en plastique, conçu pour minimiser les rebuts et les temps de cycle. Dans un tel système, le matériau plastique est maintenu fondu dans les canaux du moule, ce qui élimine le besoin de canaux utilisés dans les systèmes à canaux froids traditionnels qui nécessitent l'élimination des canaux solidifiés. Cela conduit à la génération de moins de déchets de matériaux sans nécessiter de rebroyage. En outre, moules d'injection à canaux chauds Les cycles de production sont plus rapides et les finitions sont meilleures, ce qui les rend parfaites pour les séries de production complexes à volume élevé. Elles sont souvent utilisées par les industries de l'automobile, de l'électronique et de l'emballage pour optimiser leurs processus de fabrication à un coût efficace et avec une précision constante.
Moulage par injection de métal
Le procédé MIM utilise une matière première composée de poudre métallique fine et d'un liant. Le moulage par injection forme une pièce brute contenant encore de la poudre et du liant ; le moulage seul ne permet pas d'obtenir la pièce métallique finie.
Le déliantage élimine le liant par étapes. Le frittage consolide ensuite la poudre et induit un retrait contrôlé. Un traitement thermique, un usinage ou une finition peuvent être réalisés ultérieurement, conformément au plan.
Le procédé MIM permet de combiner plusieurs caractéristiques géométriques au sein d'une même pièce moulée. Le processus de production complet inclut toujours le déliantage, le frittage et toutes les opérations secondaires nécessaires.
Le développement des outillages et des procédés représente un investissement initial. Le MIM est généralement apprécié pour sa capacité à produire de manière stable et répétée des pièces petites et complexes ; le seuil de rentabilité dépend du dessin et du coût total de la pièce livrée.
Les familles de matériaux envisageables pour le MIM comprennent les exemples ci-dessous. Veuillez vérifier la qualité exacte de la poudre, la disponibilité chez le fournisseur et l'état final du matériau ; cette liste ne garantit pas que tous les matériaux soient disponibles chez Boda.
- Inox
- Carbures de tungstène
- Divers alliages
- Cobalt-chrome
- Titane
- Superalliages de nickel
- Métaux à base de molybdène
- Composites
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Le moulage par injection varie considérablement en raison de la diversité des objectifs de production. Parmi tous, une comparaison importante peut être faite entre moulage par compression vs moulage par injectionDans le cas du moulage par compression, le matériau est pressé dans un moule chaud, tandis que dans le cas du moulage par compression, le matériau est pressé dans un moule chaud. moulage par injection, un matériau injecté sous haute pression à l'état fondu est appliqué. Parmi tous les types de moulage par injection, moulage par injection à canaux chauds est important parmi tous. Cela garantit que le plastique reste maintenu dans les canaux, réduisant ainsi les déchets et améliorant les temps de cycle par rapport à ses équivalents à canaux froids traditionnels. Cela améliore l'efficacité de la production et est précieux dans la fabrication en grande série, en particulier lorsque des travaux de précision sont impliqués et que les matériaux ont tendance à être coûteux.
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Conclusion
Le choix du procédé de moulage par injection approprié dépend de la conception de la pièce, du matériau et du volume de production. Le moulage assisté par gaz est utilisé pour les pièces légères, le moulage à parois minces pour les composants fins et précis, et le moulage au silicone liquide pour les produits flexibles et performants. service d'outillage de production elle joue également un rôle important dans l'obtention d'une qualité de pièces constante et dans le contrôle des coûts de production.
Comprendre ces options facilite le choix du service de moulage par injection qui correspond aux exigences de votre projet.