Le retrait par injection fait simplement référence à la quantité de contraction des polymères pendant la phase de refroidissement. Pendant le processus de moulage par injection, le matériau plastique fondu est injecté dans une cavité de moule sous haute pression, et lorsque le matériau plastique refroidit, il se rétracte en se solidifiant. Ce retrait peut faire en sorte que la pièce moulée soit plus petite que la taille prévue et ait une forme inégale connue sous le nom de déformation.
Le retrait par injection peut varier en fonction du type de matériau plastique utilisé, de la conception de la pièce et des conditions de traitement. Il est important de prendre en compte le retrait prévu lors des étapes de conception et d'outillage pour s'assurer que la pièce finale répond aux spécifications requises.
Pour être sûr, les fabricants compensent souvent le retrait en surdimensionnant la cavité du moule ou en ajoutant du matériau supplémentaire à la pièce, qui est ensuite taillée ou usinée après le moulage pour atteindre les dimensions souhaitées.
Taux de retrait du moule
Avant de commencer la production, le taux de retrait du moule doit avoir été prédit pour éliminer les coûts et ajustements supplémentaires. Tous les matériaux plastiques ont un pourcentage de retrait minimum et maximum, ce qui vous aide à évaluer les changements dans le plastique depuis son moulage jusqu'à son refroidissement complet. Cela et d'autres facteurs qui influencent le taux de retrait doivent être pris en compte.
Types de retrait par injection plastique
Il existe environ quatre types de retrait par injection plastique, chacun causé dans des conditions uniques ; ils incluent les suivants.
Retrait régional : C'est lorsque le taux de contraction varie sur les pièces du produit entre celles les plus proches de la porte du moule et les régions les plus proches de la zone de remplissage. Cela fait que la partie proche de la porte est plus épaisse tandis que l'autre extrémité devient un peu plus mince. Par conséquent, les parties plus épaisses tirent sur la partie plus mince, ce qui provoque un retrait déformé.
Retrait en épaisseur : Ce retrait se produit lorsque les parties supérieure et inférieure du même moule diffèrent dans le taux de refroidissement. C'est une situation où la partie supérieure refroidit plus rapidement que la partie inférieure, et cette variance provoque la courbure de la pièce moulée vers le côté froid, se rétractant de plus en plus jusqu'à ce que cette nouvelle forme soit figée.
Retrait directionnel : C'est le résultat d'une variance dans l'alignement moléculaire et des fibres. Le retrait se manifeste parallèlement et perpendiculairement à l'orientation du matériau du moule et à la direction du flux. Le matériau se rétracte donc davantage dans la direction du flux du matériau.
Retrait dans le plan : Il est courant que les polymères se rétractent un peu plus fortement dans la direction de l'épaisseur que dans le plan de surface. Cela est causé par une condition appelée contrainte de moule, qui est essentiellement le manque de contrainte dans la partie plus épaisse. Cette différence de retrait provoque une déformation sérieuse des coins, et cela peut rendre le produit endommagé et inutilisable.
Comment calculez-vous le retrait du moule ?
La méthode la plus convaincante pour calculer le taux de retrait par injection plastique est de développer un outil prototype pour imiter les exigences de refroidissement et de distribution utilisées pendant la production. Non seulement cette technique fournira une mesure précise du retrait, mais elle permettra également de modifier l'outillage avant le début de la production en cas de prévision d'un défaut potentiel.
Les étapes suivantes décrivent comment calculer le retrait du moule :
Tout d'abord, déterminez les dimensions originales du moule.
Ensuite, déterminez les dimensions de la pièce moulée.
Troisièmement, soustrayez les dimensions de la pièce moulée des dimensions originales du moule.
Enfin, divisez la différence de dimensions par les dimensions originales du moule et multipliez par 100 pour obtenir le pourcentage de retrait du moule.
Après avoir calculé le pourcentage de retrait du moule, vérifiez votre réponse avec les spécifications données.
Quelles sont les causes du retrait du moule
Dans la fabrication de pièces en plastique, le retrait est un processus normal dans le moulage par injection qui fait référence à la quantité de contraction des polymères pendant la phase de refroidissement. La principale cause du retrait est la transition de la densité du plastique fondu à la densité de son état rigide refroidi. Bien qu'il se produise pendant la phase de refroidissement, un retrait minimal peut continuer après l'éjection de la pièce à mesure que l'humidité et la température se stabilisent. Si des zones de la pièce se rétractent de manière inégale – connue sous le nom de déformation – cela peut provoquer des défauts graves de la pièce. Au-delà du changement de densité du polymère, d'autres facteurs facilitent également un retrait variable.
Autres causes de retrait par injection
Le retrait est influencé par la composition plastique et les propriétés du matériau, et les conditions de traitement – telles que le débit et la température – et la conception de la pièce peuvent également y contribuer. Examinons certaines de ces causes :
Composition plastique : Les plastiques semi-cristallins comme le polyéthylène ont un taux de retrait plus élevé que les plastiques amorphes, tels que l'ABS. La composition moléculaire des plastiques semi-cristallins forme des cristallites – une structure plus petite et plus compacte que les polymères amorphes, comme le polycarbonate.
Poids moléculaire : Les résines ayant un poids moléculaire élevé ont tendance à avoir une viscosité plus élevée lors du remplissage d'un moule d'injection et une chute de pression plus élevée dans la cavité. Cette faible pression peut entraîner des taux de retrait plus élevés dans la pièce finale.
Additifs : Les charges, telles que les fibres de verre et de céramique, ont une faible expansion thermique, donc pendant le processus de refroidissement, elles ont tendance à moins se rétracter.
Niveau de stress : Pendant le processus de moulage, le temps et la température auxquels la pièce est soumise à un stress peuvent provoquer une quantité excessive de fluide, ce qui peut entraîner un retrait excessif et une fragilité.
En plus de ces causes, d'autres variables incluent la pression d'injection, les températures de fusion et de moule, et la géométrie de la pièce. Étant donné qu'il existe de nombreux facteurs pouvant influencer le retrait, il est crucial de travailler avec un fabricant capable de calculer avec précision le taux de retrait de la pièce pour éviter les défauts.
Comment contrôler le retrait pendant le moulage par injection ?
Chaque matériau a un taux de retrait 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 rétracte en refroidissant à température ambiante. Chaque dimension du produit en plastique se rétractera d'un certain montant pendant sa période de refroidissement. Contrôler ce retrait pourrait être la clé pour perfectionner votre produit final. Parlons de certaines des façons dont le retrait peut être contrôlé pendant le processus de moulage par injection.
Température du matériau
Ajuster la température de la résine plastique lorsqu'elle est chauffée est important pour le contrôle du retrait. Plus le matériau est chauffé avant d'être versé, plus les molécules se dilatent. En refroidissant, ces molécules se rétractent. Plus la température du plastique est basse au moment du versement, moins le retrait sera important pendant le processus de refroidissement.
Température du moule
Contrôler la température du moule peut contrôler le retrait. 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 retrait 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 retrait. C'est la pression nécessaire pour emballer le matériau en place. Plus le matériau est emballé serré, moins il y a de place pour le mouvement pendant qu'il refroidit. Plus la pression à l'injection est élevée, moins le plastique se rétractera.
Tant que la pression est appliquée jusqu'à ce que le plastique soit solidifié, le retrait sera limité. Si la pression est relâchée avant que le plastique ne soit complètement refroidi, le retrait s'aggravera. Maintenir le plastique en place pendant qu'il refroidit pour inverser son schéma de retrait habituel contrôle le retrait, 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 retrait 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 va se rétracter et se plier 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 en ce qui concerne les projets de moulage par injection. La formulation des matériaux, les dimensions du moule et les détails de traitement affecteront tous le retrait. Trouvons la meilleure façon de contrôler le retrait et de vous aider à obtenir les meilleurs résultats possibles pour votre prochain projet de moulage par injection.
Conclusion
Le retrait lors du moulage par injection est un problème courant dans la fabrication de pièces en plastique. Mais il peut être évité en suivant certaines étapes, qui incluent l'évaluation du taux de retrait de la résine pour vérifier la fiabilité du polymère, la composition du polymère, le processus de moulage par injection et la forme de la pièce en plastique. Tous ces éléments jouent un rôle crucial dans la prévention de l'apparition du retrait.
Dans l'ensemble, comprendre les causes et comment résoudre le retrait dans le moulage par injection de plastique est un grand déterminant du succès de chaque processus de moulage par injection.
