Le moulage par injection est également appelé moulage par injection, qui est une méthode de moulage d’injection et de moulage. Les avantages de la méthode de moulage d’injection sont la vitesse de production rapide, l’efficacité élevée, le fonctionnement peut être automatisé, la variété des couleurs, les formes peuvent être de simple à complexe, la taille peut être de grande à petite, et la taille du produit est précise, le produit est facile à mettre à jour, et il peut être transformé en formes complexes. Les pièces et le moulage par injection conviennent à la production de masse et aux produits de forme complexes.
À une certaine température, le matériau plastique complètement fondu est agité par une vis, injecté dans la cavité du moule à haute pression, et refroidi et solidifié pour obtenir un produit moulé. Cette méthode convient à la production de masse de pièces aux formes complexes et est l’une des méthodes de traitement importantes.
Informations de base
【Moulage par injection】
-Le processus de moulage par injection peut être divisé à peu près en 6 étapes suivantes
Serrage de moule, injection, maintien de pression, refroidissement, ouverture de moule, et enlèvement de produit.
En répétant le processus ci-dessus, les produits peuvent être produits périodiquement en lots. Le moulage des plastiques thermobalisants et du caoutchouc comprend également le même processus, mais la température du baril est inférieure à celle des thermoplastiques, et la pression d’injection est plus élevée. Le moule est chauffé. Après que le matériel est injecté, il doit subir un processus de séchage ou de vulcanisation dans le moule, puis libérer le film pendant qu’il est chaud.
Aujourd’hui, la tendance de la technologie de traitement se développe dans le sens de la haute et de la nouvelle technologie. Ces technologies comprennent : moulage par micro-injection, moulage par injection composé à remplissage élevé, moulage par injection assistée par l’eau, utilisation mixte de divers procédés spéciaux de moulage par injection, moulage par injection de mousse, technologie de moule, technologie de simulation, etc.
Histoire
En 1868, Hayate a développé un matériau plastique, qu’il a nommé celluloïd. Celluloïd a été inventé par Alexander Parkes en 1851. Hayate l’a amélioré afin qu’il puisse être transformé en une forme finie. Hayate et son frère Isaïe ont enregistré le brevet de la première machine d’injection de pistons en 1872. Cette machine est relativement plus simple que les machines utilisées au XXe siècle. Il fonctionne essentiellement comme une aiguille hypodermique géante. Cette énorme aiguille (cylindre de diffusion) injecte du plastique dans le moule à travers un cylindre chauffant.
Dans les années 1940, la Seconde Guerre mondiale a créé une énorme demande de produits bon marché et produits en série. , Produits de masse à bas prix.
En 1946, l’inventeur américain James Watson Hendry a construit la première machine de moulage par injection, qui a permis un contrôle plus précis de la vitesse d’injection et de la qualité des produits produits. Cette machine mélange également les matériaux avant l’injection, de sorte que les plastiques colorés ou recyclés peuvent être soigneusement mélangés et injectés dans des substances vierges. En 1951, les États-Unis ont mis au point la première machine à injection de vis. Elle n’a pas demandé de brevet. Cet appareil est toujours en service.
Dans les années 1970, Hendry a développé le premier procédé de moulage par injection assistée par gaz qui a permis la production de produits complexes et creux qui ont été rapidement refroidis. Cela améliore considérablement la flexibilité de conception et la résistance et les composants de fabrication de fin de gamme, tout en réduisant le temps de production, le coût, le poids et les déchets.
L Processus d’injection
Contrôle de la température
⒈Température du cylindre : La température qui doit être contrôlée pendant le processus de moulage par injection comprend la température du cylindre, la température de la buse et la température du moule. Les deux premières températures affectent principalement la plastisation et l’écoulement du plastique, tandis que cette dernière température affecte principalement le flux et le refroidissement du plastique. Chaque plastique a une température de débit différente. Pour le même plastique, en raison de sources ou de grades différents, sa température de débit et sa température de décomposition sont différentes. Ceci est dû à la différence de poids moléculaire moyen et de répartition du poids moléculaire. Le processus de plastisation dans la machine est également différent, de sorte que la température du cylindre est également différente.
⒉Température de la buse : La température de la buse est généralement légèrement inférieure à la température maximale du baril. Il s’agit d’empêcher la « salivation » qui peut se produire dans la buse droite à travers. La température de la buse ne doit pas être trop basse, sinon elle provoquera la solidification prématurée de la fonte et bloquera la buse, ou la performance du produit sera affectée en raison de la solidification prématurée du matériau injecté dans la cavité.
⒊Température du moule: La température du moule a une grande influence sur les performances internes et la qualité apparente du produit. La température du moule dépend de la cristallinité du plastique, de la taille et de la structure du produit, des exigences de performance et d’autres conditions de processus (température de fonte, vitesse d’injection et pression d’injection, cycle de moulage, etc.).
Contrôle de la pression
La pression dans le processus de moulage par injection comprend la plastisation de la pression et de la pression d’injection, et affecte directement la plastisation des plastiques et la qualité du produit.
⒈Pression de plastisation : (pression arrière) Lors de l’utilisation d’une machine à injection de vis, la pression sur le dessus de la vis lorsque la vis est tournée et retirée est appelée pression de plastisation, également connue sous le nom de pression arrière. La taille de cette pression peut être ajustée par la vanne de débordement du circuit hydraulique. Dans l’injection, la taille de la pression de plastisation doit être modifiée avec la conception de la vis, les exigences de la qualité du produit et les types de plastiques. Si ces conditions et la vitesse de vis sont les mêmes, l’augmentation de la pression de plastisation renforcera la fonction de cisaillement, c’est-à-dire qu’elle augmentera la température de la fonte, mais elle réduira l’efficacité de la plastisation, augmentera le flux inverse et la fuite, et augmentera la puissance de conduite.
En outre, l’augmentation de la pression de plastisation peut souvent rendre la température de la fonte uniforme, le mélange des pigments et la décharge du gaz dans la fonte. Généralités
En fonctionnement, la pression de plastisation doit être déterminée aussi bas que possible dans le cadre de la prémisse d’assurer une bonne qualité du produit. La valeur spécifique varie selon les types de plastiques utilisés, mais dépasse généralement rarement 20 kg/cm².
⒉Pression d’injection : Dans la production actuelle, presque toute la pression d’injection de la machine d’injection est basée sur le piston ou le dessus de la vis au plastique
La pression appliquée (convertie par la pression de l’huile) prévaut. Le rôle de la pression d’injection dans le moulage par injection est de surmonter la résistance au flux du plastique du baril à la cavité, de donner le taux de remplissage de fonte et de compacter la fonte.
L Cycle de moulage
Le temps nécessaire pour terminer un processus de moulage par injection est appelé le cycle de moulage, également appelé le cycle de moulage. Il comprend en fait les parties suivantes:
Cycle de moulage : Le cycle de moulage affecte directement la productivité du travail et l’utilisation de l’équipement. Par conséquent, dans le processus de production, le moment pertinent dans le cycle de moulage devrait être raccourci autant que possible dans le principe d’assurer la qualité.
Dans l’ensemble du cycle de moulage, le temps d’injection et le temps de refroidissement sont les plus importants, ils ont tous un impact décisif sur la qualité du produit. Le temps de remplissage dans le temps d’injection est directement inversement proportionnel au taux de remplissage, et le temps de remplissage dans la production est généralement d’environ 3-5 secondes. Le temps de fixation de la pression dans le temps d’injection est le temps de pression pour le plastique dans la cavité, et il représente une grande proportion dans tout le temps d’injection, généralement environ 20-120 secondes (pièces extra-épaisses peuvent être aussi élevés que 5-10 minutes).
Avant que le matériau fondu à la porte ne soit scellé, le temps de détention a un impact sur l’exactitude de la taille du produit, si c’est plus tard, il n’aura aucun impact. Le temps de détention a également la valeur la plus favorable, qui est connue pour dépendre de la température matérielle, la température du moule, et la taille du coureur principal et la porte. Si les dimensions du sprue et de la porte et les conditions de processus sont normales, habituellement la valeur de pression qui donne la plus petite plage de fluctuation du taux de retrait du produit prévaudra. Le temps de refroidissement est principalement déterminé par l’épaisseur du produit, les propriétés thermiques et cristallines du plastique, et la température du moule.
La fin du temps de refroidissement doit être basée sur le principe de s’assurer qu’aucun changement n’est causé lorsque le produit est démolé. Le temps de refroidissement est généralement compris entre 30 et 120 secondes. Un temps de refroidissement trop long n’est pas nécessaire. Il permettra non seulement de réduire l’efficacité de la production, mais aussi d’affecter les pièces complexes.
Il est difficile de démould, et le stress demoulding peut même se produire en démodant avec force. L’autre fois dans le cycle de moulage est liée à savoir si le processus de production est continu et automatisé, et le degré de continuité et d’automatisation.
L Paramètre
⒈Pression d’injection
La pression d’injection est assurée par le système hydraulique du système d’injection. La pression du cylindre hydraulique est transférée à la fonte en plastique par la vis de la machine de moulage d’injection. La fonte en plastique est poussée par la pression et pénètre dans le canal d’écoulement vertical du moule (ou le canal d’écoulement principal pour certains moules), le canal d’écoulement principal, et le flux divisé à travers la buse de la machine de moulage d’injection. Et entrez dans la cavité du moule par la porte. Ce processus est le processus de moulage d’injection, ou le processus de remplissage. L’existence de la pression est de surmonter la résistance dans le processus d’écoulement de fonte, ou inversement, la résistance dans le processus d’écoulement doit être compensée par la pression de la machine de moulage d’injection pour assurer le bon déroulement du processus de remplissage.
Dans le processus de moulage par injection, la pression à la buse de la machine de moulage d’injection est la plus élevée pour surmonter la résistance au débit de la fonte tout au long du processus. Par la suite, la pression diminue graduellement le long de la longueur d’écoulement vers le front d’onde de la fonte à l’avant-garde. Si la cavité est bien ventilée, la pression finale au front de fonte est la pression atmosphérique.
De nombreux facteurs influent sur la pression de remplissage de la fonte, qui peuvent être résumés en trois catégories :⑴Facteurs matériels, tels que le type et la viscosité des plastiques, etc.;⑵Facteurs structurels, tels que le type, le nombre et la position du système de coulée, la forme de cavité du moule, et la taille de l’épaisseur du produit, etc.;⑶éléments de processus de moulage.
⒉Temps d’injection
Le temps d’injection mentionné ici se réfère au temps requis pour la fonte du plastique pour remplir la cavité, à l’exclusion du temps auxiliaire comme l’ouverture et la fermeture des moisissures. Bien que le temps d’injection soit court et que l’impact sur le cycle de moulage soit faible, l’ajustement du temps d’injection a un grand effet sur le contrôle de la pression de la porte, du coureur et de la cavité. Un temps d’injection raisonnable est utile pour le remplissage idéal de la fonte, et il est très important pour améliorer la qualité de surface du produit et réduire la tolérance dimensionnelle.
Le temps d’injection est beaucoup plus faible que le temps de refroidissement, environ 1/10 à 1/15 du temps de refroidissement. Cette règle peut être utilisée comme base pour prédire le temps total de moulage des pièces en plastique. Dans l’analyse du débit du moule, seulement lorsque la fonte est complètement entraînée par la rotation de la vis pour remplir la cavité, le temps d’injection dans le résultat de l’analyse est égal au temps d’injection défini dans les conditions du processus. Si l’interrupteur de pression de fixation de la vis se produit avant que la cavité ne soit remplie, le résultat de l’analyse sera supérieur au réglage des conditions du processus.
⒊Température d’injection
La température d’injection est un facteur important affectant la pression d’injection. Le canon de la machine de moulage d’injection a 5-6 sections de chauffage, et chaque matière première a sa température de traitement appropriée (pour la température de traitement détaillée, svp se référer aux données fournies par le fournisseur de matériel). La température d’injection doit être contrôlée dans une certaine plage. Si la température est trop basse, la fonte ne sera pas plastifisée, ce qui affectera la qualité des pièces moulées et augmentera la difficulté du processus; si la température est trop élevée, les matières premières sont faciles à décomposer. Dans le processus de moulage d’injection réel, la température d’injection est souvent plus élevée que la température du baril, et la valeur plus élevée est liée au taux d’injection et aux propriétés du matériau, jusqu’à 30 °C. Cela est dû à la chaleur élevée générée par le cisaillement lorsque la fonte passe à travers le port d’injection. Il existe deux façons de compenser cette différence dans l’analyse du débit des moisissures. L’un est d’essayer de mesurer la température de la fonte pendant l’injection d’air, et l’autre est d’inclure la buse lors de la modélisation.
⒋Tenir la pression et le temps
À la fin du processus de moulage par injection, la vis cesse de tourner et avance seulement vers l’avant. À ce moment,, le moulage d’injection entre dans le stade de fixation de la pression. Pendant le processus de fixation de la pression, la buse de la machine de moulage d’injection alimente continuellement la cavité pour remplir le volume libéré par le rétrécissement de la pièce. Si la pression n’est pas maintenue après que la cavité est remplie, la pièce rétrécira d’environ 25%, particulièrement les marques de rétrécissement sont formées aux nervures dues au rétrécissement excessif. La pression de détention est généralement d’environ 85% de la pression maximale de remplissage, bien sûr, il doit être déterminé en fonction de la situation réelle.
⒌Pression arrière
La pression arrière se réfère à la pression que la vis doit surmonter lors de l’inversion et de la rétractation du matériau. L’utilisation d’une haute pression arrière est propice à la dispersion du matériau de couleur et à la fonte du plastique, mais elle prolonge également le temps de rétractation de la vis, réduit la longueur de la fibre plastique et augmente la pression de la machine de moulage par injection. Par conséquent, la pression du dos doit être plus faible, généralement pas plus que l’injection de moulage 20% du stress. Lors de l’injection de mousse, la pression arrière doit être supérieure à la pression formée par le gaz, sinon la vis sera poussée hors du canon. Certaines machines de moulage par injection peuvent programmer la pression arrière pour compenser la réduction de la longueur de la vis pendant la fonte, ce qui réduit l’entrée de chaleur et abaisse la température. Cependant, comme le résultat de ce changement est difficile à estimer, il n’est pas facile d’ajuster la machine en conséquence.
L Résolution des défauts
Le processus de moulage par injection est un processus complexe qui implique la conception de moules, la fabrication de moules, les caractéristiques des matières premières et les méthodes de prétraitement des matières premières, le processus de moulage, le fonctionnement de la machine de moulage par injection et d’autres facteurs, et qui est étroitement lié au traitement des conditions environnementales, au temps de refroidissement du produit et à la technologie post-traitement. Processus de fabrication. Par conséquent, la qualité du produit n’est pas seulement déterminée par la précision d’injection et la précision de mesure de la machine de moulage d’injection, ou est seulement déterminée par la qualité de la conception de moule et le niveau de précision du traitement de moule. En général, il sera également affecté par les autres facteurs mentionnés ci-dessus. Contraintes.
Sous les contraintes de tant de facteurs complexes, l’apparition de défauts dans les produits moulés par injection est inévitable. Par conséquent, chercher le mécanisme interne des défauts et de prédire l’emplacement et les types de défauts qui peuvent se produire dans les produits, et les utiliser pour guider la conception et l’amélioration des moisissures, et de résumer les défauts. Les règles générées et la formulation de conditions d’exploitation des procédés plus raisonnables sont particulièrement importantes. Nous expliquerons le mécanisme et les solutions des défauts de moulage d’injection de trois facteurs principaux qui affectent les caractéristiques de matériel plastique, la structure de moule, le processus de moulage d’injection et l’équipement d’injection pendant le processus de moulage d’injection.
Classification des défauts courants dans les produits moulés par injection
Les matières premières en plastique utilisées dans le processus de moulage par injection sont diverses, et les types et les formes de conception de moules sont également diversifiés. En outre, la familiarité des opérateurs avec la machine spécifique de moulage d’injection et les qualifications de fonctionnement et l’expérience pratique des ouvriers sont également différentes. En même temps, l’environnement objectif (comme la température ambiante, l’humidité et la propreté de l’air) varie selon les saisons. Ces conditions objectives et subjectives déterminent ensemble l’apparition de défauts dans les produits moulés par injection.
D’une manière générale, il y a trois aspects principaux pour évaluer la performance des produits en plastique :
Tout d’abord, la qualité d’apparence, y compris l’exhaustivité, la couleur, le brillant;
Deuxièmement, la précision entre la taille et la position relative, c’est-à-dire la précision de la taille et la précision de la position;
Troisièmement, les propriétés mécaniques, les propriétés chimiques, les propriétés électriques, etc. correspondant à l’objectif, à savoir
Par conséquent, s’il y a un problème dans l’un ou l’autre des trois aspects ci-dessus, il conduira à la production et à l’expansion des défauts du produit.
Classification des défauts courants dans les produits moulés par injection
Défauts d’apparence :décoloration de strie d’argent, marques de soudure
Problèmes de processus: flash, rétrécissement, manque de colle
Problèmes de performance: page de guerre, fragilise