1.Que signifie "rétrécissement" ?
Il est essentiel de comprendre ce qu'est le rétrécissement, comment il se produit dans différents plastiques de moulage par injection et comment il se produit. Comprendre ces aspects peut vous aider à comprendre le processus et son importance. Cependant, cela peut également aider à maintenir un rétrécissement pratique qui n'affecte pas les exigences de taille du produit final, entraînant des produits défectueux. Continuez donc à lire pour en savoir plus sur le rétrécissement du plastique dans le moulage par injection.
Le moulage réalisé avec des plastiques de moulage par injection subit un processus connu sous le nom de rétrécissement, qui se contracte en refroidissant après avoir été injecté. La plupart du rétrécissement se produit à l'intérieur du moule pendant qu'il refroidit, mais il y a encore un certain rétrécissement après que la pièce a été éjectée car elle continue de refroidir.
Il indique dans quelle mesure la taille du composant en plastique est réduite après avoir été retiré du moule et laissé refroidir. Les types de plastique, les conditions de moulage, la construction du moule et d'autres facteurs jouent tous un rôle dans le retrait du plastique.
Il existe une large gamme de taux de rétrécissement entre les différents matériaux polymères. Deuxièmement, le taux auquel les contours du composant en plastique influencent fortement les contrats plastiques, le degré de difficulté de la structure interne du composant et la présence ou l'absence d'inserts.
Le retrait des pièces en plastique moulées peut atteindre 20 % en volume lorsqu'il est mesuré à la température de traitement et ambiante. Cette contraction de volume des polymères entraîne souvent des pièces déformées et des différences dimensionnelles. Ces changements se produisent entre les pièces fabriquées et le moule.
2.Comment calculer les taux de rétrécissement pour garantir un produit final durable ?
Il est important de prédire le rétrécissement avant de commencer la production pour éviter des ajustements d'outillage coûteux et chronophages. Tous les plastiques ont un pourcentage minimum et maximum de rétrécissement, mais vous devez prendre en compte tous les autres éléments qui affectent le taux de rétrécissement. La meilleure méthode pour calculer le taux de rétrécissement est de développer un outil prototype pour imiter les spécifications de refroidissement et de porte utilisées pendant la production. Non seulement cela fournira une mesure précise du rétrécissement, mais cela permettra également de modifier l'outillage avant le processus de production si des défauts se produisent. Déterminer le taux de rétrécissement du moulage par injection plastique est essentiel pour maintenir une production rationalisée.
3.Quand le rétrécissement se produit-il ?
· La différence de longueur causée par l'expansion thermique et la contraction à froid dans les polymères
Lorsque le moule pour le moulage par injection doit être fabriqué, il est essentiel de faire fondre les composants bruts du plastique. À ce stade, la température du processus de fusion monte entre 200 et 300 degrés, et les composants bruts du plastique sont chauffés et dilatés. La température du moule d'injection baissera au fur et à mesure du processus de refroidissement, entraînant une réduction probable de son volume.
· Variations dans la composition atomique et moléculaire des plastiques
Par exemple, lors du processus de moulage des plastiques thermodurcissables, la structure des molécules qui composent la résine se transforme de linéaire à corporelle. Étant donné que la masse volumique de la structure corporelle est supérieure à celle de la structure linéaire, et que le volume total de la structure linéaire diminue, la structure corporelle devient plus petite.
· Un changement dans le stress résiduel
La force pure de la pression de moulage, l'anisotropie, le mélange inégal des additifs et la température du moule peuvent tous avoir un impact sur l'outillage lors de la fabrication de plastiques par injection.
Après le moulage, le moule d'injection aura encore un certain stress résiduel. Ce stress résiduel se réduira progressivement et se redistribuera avec le temps. En conséquence directe, le moule d'injection deviendra encore plus petit. Ce type de rétrécissement est parfois appelé post-rétrécissement.
· La taille de la section de la porte
Il existe une large gamme de tailles de sections transversales disponibles pour les moules d'injection. Une grande porte augmente la pression de la cavité et prolonge le temps de fermeture de la porte, permettant à plus de matériau fondu de s'écouler dans la cavité. Cela est accompli par une augmentation du flux de fusion.
· Variété de plastiques
Les polymères cristallins, tels que le polypropylène (PP) et le polyamide (PA), ont un retrait plus important après démoulage et une plage de rétrécissement plus large que les plastiques non cristallins, tels que le polycarbonate (PS) et l'acrylonitrile butadiène styrène (ABS).
4.Que se passe-t-il si les pièces moulées se rétrécissent de manière inégale ?
Le rétrécissement inégal est appelé gauchissement. Si les régions de la pièce se rétrécissent de manière inégale, elles créent des tensions à l'intérieur de la pièce. Ces tensions dépendent de la rigidité de la pièce et peuvent entraîner une déformation ou un changement de forme de la pièce. Cela conduit à des fissures dans les pièces lors de l'utilisation à long terme.
Le retrait des pièces en plastique moulées peut atteindre 20 % en volume lorsqu'il est mesuré à la température de traitement et ambiante. Cette contraction de volume des polymères entraîne souvent des pièces déformées et des différences dimensionnelles. Ces changements se produisent entre les pièces fabriquées et le moule. Dans la technique de traitement par extrusion, nous utilisons la filière au lieu du moule.
5.Quelles raisons causent le rétrécissement lors du moulage par injection des plastiques ?
Les variations de rétrécissement sont la cause principale du gauchissement, ce qui peut sembler compliqué mais est en réalité assez simple. En d'autres termes, lorsqu'un composant se rétrécit de manière égale dans toutes les directions, il devient non seulement plus petit mais conserve également sa forme d'origine. En revanche, si une partie se rétrécit à un rythme différent des autres, la différence entraînera des tensions à l'intérieur de la pièce. Lorsque la pièce est éjectée du moule, elle deviendra déformée si les forces exercées sur elle dépassent sa capacité à maintenir son intégrité structurelle.
Il existe quatre principaux types de rétrécissement, qui sont les suivants :
· Régional
Cela se produit lorsque le taux de rétrécissement de chaque partie est différent des régions les plus proches de la porte et des régions les plus proches de la fin du remplissage (EOF); cette variation se produit généralement entre les zones de la pièce qui sont plus épaisses (la zone de la porte) et les zones qui sont plus minces (la zone EOF). Une région se contracte à un rythme plus rapide qu'une autre.
· Loin de la substance dense
Cette différence de rétrécissement se produit lorsque le rétrécissement sur le dessus de la pièce diffère du rétrécissement sur le dessous lorsque la pièce est coupée en deux. En raison de cette différence, le composant a le potentiel de se courber car un côté peut se contracter plus que l'autre et, par conséquent, sera plus petit que l'autre côté.
· Dans un sens directionnel
Des différences de rétrécissement peuvent se produire à la fois parallèlement et perpendiculairement à l'orientation du matériau, souvent connue sous le nom de direction de flux. L'alignement des molécules ou des fibres peut en être la cause. Comme mentionné précédemment, un matériau amorphe a tendance à se contracter davantage dans une direction parallèle à la direction du flux. Le rétrécissement des solides cristallins est généralement plus important perpendiculairement à la direction du flux.
· Comparaison du plan à l'épaisseur
Le plus souvent, les polymères rétrécissent dans le sens de leur épaisseur plutôt que dans le sens de leur plan de surface. Cet effet est causé par la prévention du moule. La présence d'une différence entre la quantité de rétrécissement dans la direction du plan et la direction de l'épaisseur peut entraîner une déformation. Cela se produit souvent dans les coins de la pièce, qui sont parfois plus épais que l'épaisseur nominale de la paroi.
6.Comment contrôler le rétrécissement pendant le moulage par injection?
Chaque matériau a un taux de rétrécissement donné par son fabricant. Cela peut être utilisé pour aider à prédire les changements dans le plastique depuis le moment où il est moulé jusqu'à ce qu'il ait complètement refroidi. Tout matériau se dilate lorsqu'il est chauffé et se rétrécit en refroidissant à température ambiante. Chaque dimension du produit plastique rétrécira d'un certain montant pendant sa période de refroidissement. Contrôler ce rétrécissement pourrait être la clé pour perfectionner votre produit final. Parlons de certaines des façons de contrôler le rétrécissement pendant le processus de moulage par injection.
Température du matériau
Ajuster la température de la résine plastique pendant qu'elle est chauffée est important pour le contrôle du rétrécissement. Plus le matériau est chauffé avant d'être versé, plus les molécules se dilatent. En refroidissant, ces molécules se contractent. Plus la température du plastique est basse au moment du versement, moins le rétrécissement se produira pendant le processus de refroidissement.
Température du moule
Contrôler la température du moule peut contrôler le rétrécissement. Utiliser un moule froid permet aux bords extérieurs d'une pièce de sécher avant qu'elle ne puisse remplir et comprimer correctement tout l'espace. Utiliser un moule chaud créera moins de rétrécissement qu'un moule froid. Cela permet aux molécules du matériau plastique de continuer à se déplacer librement pendant qu'il remplit le moule et atteint la pression correcte avant de commencer à refroidir.
Ajustements de pression
La force de pression utilisée pour injecter le matériau plastique fait une différence directe en ce qui concerne les taux de rétrécissement. C'est la pression nécessaire pour emballer le matériau en place. Plus le matériau est emballé serré, moins il y a de marge de manœuvre pendant qu'il refroidit. Plus la pression à l'injection est élevée, moins le plastique rétrécira.
Tant que la pression est appliquée jusqu'à ce que le plastique soit solidifié, le rétrécissement sera limité. Si la pression est relâchée avant que le plastique ne soit complètement refroidi, le rétrécissement s'aggravera. Maintenir le plastique en place pendant qu'il refroidit pour inverser son schéma de rétrécissement habituel contrôle le rétrécissement, mais le processus prend plus de temps et coûte plus cher. Forcer de l'air sur les pièces en plastique aide également à les stabiliser.
Immersion dans l'eau froide
Une autre façon de refroidir rapidement une pièce en plastique est de la plonger dans de l'eau à température ambiante. Cela refroidit le matériau en dessous de son point de fusion et arrête le rétrécissement post-moulage. Cela aide les parois internes du plastique à se solidifier plus rapidement car ces zones mettent plus de temps à refroidir et à se solidifier que les parois externes. C'est un peu risqué en raison du stress que cela cause sur le produit. Cela peut provoquer une fracture ou une fissure si le plastique est exposé à des températures extrêmes par la suite.
Déterminer comment un produit en plastique rétrécira et se pliera en refroidissant est important pour obtenir un produit final parfait. Trouver des moyens de contrôler la façon dont le matériau refroidit aide à garantir que vos pièces sortent comme elles le devraient à chaque fois. Vous voulez des résultats cohérents lorsqu'il s'agit de projets de moulage par injection. La formulation des matériaux, les dimensions du moule et les détails de traitement affecteront tous le rétrécissement.
7.Conclusion
Dans la plupart des cas, plusieurs impacts peuvent se contrebalancer ou s'amplifier, rendant impossible la séparation de la contribution de chaque effet. Comprendre comment et pourquoi les plastiques moulés par injection rétrécissent donne aux ingénieurs un avantage concurrentiel lorsqu'ils analysent par simulation pour construire un produit plastique approprié qui respecte leur budget et leur calendrier.
