Moulage par injection étape par étape : 6 étapes clés du serrage à l'éjection

Six étapes déterminent si une pièce en plastique est dimensionnellement correcte, structurellement saine ou si elle est un rebut. Si vous apprenez le processus de moulage par injection étape par étape (en tant qu'ingénieur de processus, responsable de production ou acheteur évaluant un équipement), la même séquence s'exécute sur chaque machine : serrer, injecter, maintenir, refroidir, éjecter et inspecter. La différence entre un taux de pièces bonnes de 99,5 pour cent et un taux de 75 pour cent réside rarement dans la seule marque de la machine. C'est la cohérence avec laquelle chaque étape est contrôlée.

Qu'est-ce que le moulage par injection en quelques mots ?

Le moulage par injection est un processus de fabrication dans lequel un matériau thermoplastique ou thermodurci fondu est forcé sous pression dans une cavité de moule en acier fermée. La pièce prend la forme de la cavité et est éjectée une fois solidifiée. Il est utilisé pour tout, depuis les préformes PET et les garnitures automobiles jusqu'aux conteneurs d'emballage à paroi mince, et il produit la plupart des composants en plastique que les gens utilisent quotidiennement.

Le processus étape par étape du moulage par injection

Étape 1 : Serrage et fermeture du moule

L'unité de serrage fait avancer le plateau mobile et verrouille la fermeture du moule. La force de serrage doit être suffisamment élevée pour résister à la pression interne de la cavité créée lors de l’injection. Si la force de serrage est trop faible, le moule s'ouvre légèrement et des bavures apparaissent au niveau du plan de joint. Sur une servomachine typique de 230 tonnes, le mécanisme à bascule délivre la force de serrage nominale environ 2 à 3 secondes avant le début du tir.

Étape 2 : Injection et remplissage

La vis tourne pour fondre et transporter la résine, puis agit comme un piston pour pousser la matière fondue à travers la buse, la carotte, le système de canaux et les portes dans la cavité du moule. La vitesse et la pression d'injection sont les principaux paramètres. Un récipient à paroi mince nécessite une injection rapide pour empêcher la matière fondue de geler avant que la cavité ne soit pleine. Une pièce automobile à paroi épaisse nécessite une vitesse d’injection plus lente pour éviter les marques de brûlure et les lignes de soudure. Ceci processus de base du moulage par injection C'est de là que proviennent la plupart des problèmes de production.

Étape 3 : Maintenir la pression

Après remplissage, la vis maintient la pression pendant une durée définie. Au fur et à mesure que le plastique refroidit et rétrécit, la pression de maintien introduit du matériau supplémentaire dans la cavité pour compenser la perte de volume et éviter les traces d'enfoncement. Cette étape dure généralement de 1 à 5 secondes en fonction de l'épaisseur de la paroi, et la pression de maintien est généralement réglée entre 50 et 80 % de la pression d'injection.

Étape 4 : Refroidissement

Le refroidissement est l'étape la plus longue du cycle. La chaleur est transférée du plastique à l'acier du moule, puis à l'eau ou à l'huile dans les canaux de refroidissement. Les sections de mur plus grandes nécessitent des temps de refroidissement plus longs. Une règle approximative est de 1 à 2 secondes de temps de refroidissement par millimètre d'épaisseur de paroi, mais la résine, la température du moule et la conception du canal de refroidissement affectent tous le temps réel.

Étape 5 : Éjection

Une fois que la pièce est inférieure à la température de déflexion thermique du matériau, le moule s'ouvre et le système d'éjection pousse la pièce hors de la cavité. Les broches d'éjection doivent répartir la force sur la pièce ; une pression locale trop importante provoque des marques blanches, des déformations ou des fissures.

Étape 6 : Post-traitement et inspection

La pièce éjectée est vérifiée pour la précision dimensionnelle, l'état de surface, le gauchissement, les marques d'enfoncement et les bavures. Le parage des portes et des canaux peut être effectué, et le rebroyé peut être réintroduit à un pourcentage contrôlé. Les systèmes de vision automatisés, le palpage sur MMT et les contrôles manuels vérifient la pièce par rapport à son dessin.

Répartition du temps de cycle : où va le temps de processus

Pour tout mouleur par injection, le temps de cycle détermine le nombre de pièces produites par heure. Un cycle d'injection typique de 250 tonnes montre quelles étapes sont les plus importantes pour la productivité.

Le refroidissement représente à lui seul plus de la moitié du temps de cycle. C'est pourquoi un contrôle efficace de la température des outils et une conception efficace des canaux d'eau constituent souvent le moyen le plus rapide d'augmenter la production sans augmenter le coût de la machine. Pour les producteurs d'emballages à paroi mince, une machine à grande vitesse dotée d'une structure à bascule optimisée réduit à la fois le temps de serrage et d'injection, c'est pourquoi les temps de cycle compacts sont plus importants que la force de serrage brute dans ce segment.

Machine de moulage par injection à grande vitesse avec contrôle en boucle fermée Le HXH280 offre une surveillance de la pression et de la température en temps réel, permettant des ajustements précis en millisecondes. Cela réduit les variations d'une pièce à l'autre, ce qui le rend idéal pour les emballages à paroi mince où les cycles rapides sont importants. Voir le produit →

Paramètres de la machine qui décident du résultat

Certains paramètres de processus sont plus importants que d’autres. Sur une machine servocommandée ou intelligente, le retour de pression et de vitesse est continu, ce qui permet au système de contrôle d'ajuster le processus en temps réel. Cela réduit la variation d’une pièce à l’autre.

La série SP Smart Power utilise des systèmes d'asservissement à faible inertie et à haute réponse pour maintenir une vitesse et une pression d'injection constantes, ce qui est essentiel lors de la validation étape par étape du processus de moulage par injection sur une ligne de production à grande échelle.

Machine de moulage par injection intelligente pour petites pièces de précision Le SP350 excelle dans la production de composants électroniques tels que des connecteurs avec une grande précision dimensionnelle. Son système intelligent s'adapte à différents matériaux, garantissant une qualité stable et une finition de surface fine. Voir le produit →

Choisir l'équipement pour chaque étape de moulage

Les travaux à usage général sont mieux gérés par une servomachine qui équilibre la consommation d’énergie et la répétabilité. Le servomoteur HXM208 permet un ajustement dynamique de la puissance pour correspondre à la charge réelle, réduisant ainsi la consommation d'énergie tout en maintenant une répétabilité stable entre les équipes.

Machine de moulage par injection servocommandée avec économies d'énergie Le HXM208 est doté d'un système d'alimentation servo qui s'adapte à la charge, réduisant ainsi la consommation d'énergie de 45 à 75 %. Il maintient la répétabilité entre les équipes, ce qui convient aux travaux à usage général. Voir le produit →

Pour les grandes pièces ou les moules multi-empreintes, une machine à deux plateaux offre un encombrement plus court et une répartition plus uniforme des pinces. Pour les applications en dehors des travaux standard à usage général, l'évaluation du applications de moulage par injection plastique est une première étape pratique avant de choisir entre une architecture de machine servo, hybride ou entièrement électrique.

Défauts courants de moulage par injection et prévention

Certains défauts apparaissent même lorsque la machine semble exécuter le bon cycle. L'examen des six étapes ci-dessus et la vérification de la fenêtre de paramètres pour chaque étape permettent d'éviter ces problèmes de qualité quotidiens.

Foire aux questions