Technique des polymères: la connaissance du procédé d’injection

Thèmes abordés

Technique des polymères, procédé d’injection, moule, presses à injecter, matière plastique

Résumé du document

Le procédé d'injection consiste à injecter, sous forte pression, de la matière préalablement fondue, dans un moule ayant la forme de la pièce à fabriquer.
Après refroidissement de la matière dans le moule, la pièce solidifiée est démoulée.
La pièce à injecter doit donc :
- Fondre la matière
- Injecter la matière fondue sous pression
- Refroidir la pièce
- Démouler la pièce
Ces différentes fonctions vont être étudiées par la suite.

Extraits

[...] Quelle que soit l'architecture, nous retrouverons toujours les mêmes éléments : Le bâti, servant de support aux autres éléments Le groupe de fermeture, portant le moule L'unité d'injection L'armoire de commande On retrouve sur la vue ci-contre ces différents éléments Le plateau fixe 2. Le plateau mobile 3. Système de fermeture à genouillère 4. Hydraulique de fermeture 5. Patin réglable pour assurer un bon glissement 6. Réglage de l'épaisseur du moule 7. Groupe de plastification 8. Vérin de déplacement de la vis piston 9. Moteur hydraulique 10. [...]

[...] ARMOIRE DE COMMANDE : En l'espace de 20 ans, la commande des presses a complètement évolué. Les premières presses à injecter avaient des commandes manuelles. Rapidement, les systèmes électromécaniques sont apparus. Dans les années 80, la plupart des presses étaient équipées d'automates programmables par des potentiomètre et des roues codeuses. Les presses actuelles sont toutes équipées d'une commande à microprocesseur avec visualisation sur écran. Ces machines, à boucle fermée, sont capables de surveiller les paramètres importants PM, TM) afin de garantir une très bonne reproductibilité du cycle et, par conséquent, des pièces fabriquées. [...]

[...] On trouve donc en général à côté de la presse des régulateurs (réchauffeurs/refroidisseurs) d'eau ou d'huile, ainsi qu'un circuit d'eau à température constante commun à l'atelier EVACUATION DES PIECES Les pièces peuvent tomber dans des cartons ou bacs situés sous la presse, ou être évacuées vers un poste de conditionnement ou de reprise par tapis roulant. Pour réduire les coûts de main d'œuvre et les risques de non qualité, l'emploi de manipulateurs est de plus ne plus répandu. Les déchets d'injection (carottes), peuvent être triés manuellement ou automatiquement. TRAITEMENT DES DECHETS Une grande partie des thermoplastiques pouvant être broyés et réinjectés, des broyeurs sont fréquemment utilisés à côté de la presse. Dans ces cas, une vanne doseuse est nécessaire pour incorporer dans la matière vierge un taux constant de rebroyés. [...]

[...] La matière est prête pour l'injection. 9 10 La vis est définie par plusieurs paramètres : Diamètre D Pas (en général = Longueur totale (exprimée en rapport Longueur des différentes zones Profondeur de filet Taux de compression (défini par le volume de matière développé au premier filet divisé par le volume de matière développé au dernier filet). Il faut noter que plusieurs géométries de bis sont disponibles sur une presse, afin de s'adapter au produit transformé. Qualité de la matière fondue : Au cours de la plastification le polymère subit des contraintes thermiques, mécaniques (cisaillement), qui peuvent entraîner des modifications des propriétés (altération du motif chimique, ruptures de chaînes). [...]

[...] Un système mécanique (disque, plaque, plateau) permet la transition entre les deux phases. Fermeture mécanique ou à genouillères : Les efforts du vérin sont amplifiés par un système de genouillère. La force de fermeture est donnée par l'arc boutement des bielles. Ce système permet une plus grande vitesse de mouvement tout en réduisant le nombre de vérins. 6 Fermeture mixte : Certaines presses sont équipées d'un système de fermeture mixte c'est-à-dire que la genouillère est utilisée pour la phase mouvement, mais on conserve un (ou plusieurs) vérin de gros diamètre pour le verrouillage. [...]