Qu'est-ce que le moulage par injection en plastique et comment ça marche?

Processus de moulage par injection

Le processus de moulage par injection se compose principalement de 6 étapes, notamment la fermeture des moisissures - remplissage - pression de maintien - refroidissement - ouverture de moisissure - déception. Ces six étapes déterminent directement la qualité de moulage des produits, et ces six étapes sont un processus complet et continu.

Processus de moulage par injection - Étape de remplissage

Le remplissage est la première étape de tout le cycle de moulage par injection, et le temps est compté à partir du début du moulage par injection lorsque le moule est fermé jusqu'à ce que la cavité du moule soit remplie à environ 95%. Théoriquement, plus le temps de remplissage est court, plus l'efficacité de moulage est élevée; Cependant, dans la production réelle, le temps de moulage est soumis à de nombreuses conditions.

Remplissage à grande vitesse. Remplissage à grande vitesse avec un taux de cisaillement élevé, du plastique en raison de l'effet d'éclaircissement de cisaillement et de la présence de viscosité diminue, de sorte que la résistance globale à l'écoulement à réduire; L'effet de chauffage visqueux local rendra également l'épaisseur du diluant la couche de durcissement. Par conséquent, dans la phase de contrôle du débit, le comportement de remplissage dépend souvent de la taille du volume à remplir. Autrement dit, dans la phase de contrôle du débit, l'effet d'éclairage de cisaillement de la fusion est souvent important en raison de la remplissage à grande vitesse, tandis que l'effet de refroidissement des murs minces n'est pas évident, donc l'utilité du taux prévaut.

Remplissage à faible taux. Le remplissage à basse vitesse contrôlé par le transfert de chaleur a une vitesse de cisaillement plus faible, une viscosité locale plus élevée et une résistance à l'écoulement plus élevée. En raison du taux de réapprovisionnement thermoplastique plus lent, le débit est plus lent, de sorte que l'effet de transfert de chaleur est plus prononcé et que la chaleur soit rapidement enlevée pour la paroi du moule froide. Avec une plus petite quantité de phénomène de chauffage visqueux, l'épaisseur de la couche de durcissement est plus épaisse et augmente encore la résistance à l'écoulement à la partie la plus mince du mur.

En raison de l'écoulement de la fontaine, devant l'onde d'écoulement de la ligne de chaîne de polymère plastique à presque parallèle à l'avant de l'onde d'écoulement. Par conséquent, lorsque les deux plastiques fondus se croisent, les chaînes de polymère à la surface de contact sont parallèles les unes aux autres; Avec la nature différente des deux plastiques fondues, résultant en une résistance structurelle microscopiquement médiocre de la zone d'intersection de fusion. Lorsque la pièce est placée à un bon angle sous la lumière et observée à l'œil nu, on peut constater qu'il existe des lignes articulaires évidentes, qui est le mécanisme de formation des marques de fusion. Les marques de fusion affectent non seulement l'apparence de la partie plastique, mais ont également une microstructure lâche, ce qui peut facilement provoquer une concentration de stress, réduisant ainsi la résistance de la pièce et la faisant fracture.

D'une manière générale, la force des marques de fusion est meilleure lorsque la fusion est faite dans la zone à haute température. De plus, la température des deux brins de fusion dans la région à haute température est proche les unes des autres, et les propriétés thermiques de la fusion sont presque les mêmes, ce qui augmente la résistance de la zone de fusion; Au contraire, dans la région à basse température, la résistance à la fusion est mauvaise.

Processus de moulage par injection - Étape de maintien

Le rôle du stade de maintien est d'appliquer en continu la pression pour compacter la fusion et d'augmenter la densité du plastique pour compenser le comportement de retrait du plastique. Pendant le processus de pression de maintien, la pression du dos est plus élevée car la cavité du moule est déjà remplie de plastique. Dans le processus de compactage de la pression de maintien, la vis de la machine de moulage par injection ne peut que progresser lentement pour un petit mouvement, et le débit de plastique est également plus lent, ce qui est appelé flux de pression de maintien. Comme le plastique est refroidi et durci par la paroi du moule, la viscosité de la fusion augmente rapidement, de sorte que la résistance dans la cavité du moule est excellente. Au stade ultérieur de la pression de maintien, la densité du matériau continue d'augmenter et la partie moulée est progressivement formée. La phase de pression de maintien doit se poursuivre jusqu'à ce que la porte soit durcie et scellée, date à laquelle la pression de cavité dans la phase de pression de maintien atteint la valeur la plus élevée.

Dans la phase de maintien, le plastique est partiellement compressible car la pression est assez élevée. Dans la zone de pression plus élevée, le plastique est plus dense et la densité est plus élevée; Dans la zone de pression inférieure, le plastique est plus lâche et la densité est plus faible, ce qui fait changer ainsi la distribution de la densité avec la position et le temps. Le débit plastique est très faible pendant le processus de maintien et le débit ne joue plus un rôle dominant; La pression est le principal facteur affectant le processus de maintien. Pendant le processus de maintien, le plastique a été rempli de la cavité du moule et la fusion progressivement durcie est utilisée comme milieu pour transférer la pression. La pression dans la cavité du moule est transférée à la surface de la paroi du moule à l'aide du plastique, qui a tendance à ouvrir le moule et nécessite donc une force de serrage appropriée pour le verrouillage des moisissures.

Dans le nouvel environnement de moulage par injection, nous devons envisager de nouveaux processus de moulage par injection, tels que le moulage assisté par le gaz, le moulage assisté par l'eau, le moulage par injection de mousse, etc.

Processus de moulage par injection - Étape de refroidissement

In moulage par injection, la conception du système de refroidissement est très importante. En effet, uniquement lorsque les produits en plastique moulé sont refroidis et durcis à une certaine rigidité que les produits en plastique peuvent être libérés du moule pour éviter la déformation due aux forces externes. Étant donné que le temps de refroidissement représente environ 70% à 80% du cycle de moulage entier, un système de refroidissement bien conçu peut raccourcir considérablement le temps de moulage, améliorer la productivité du moulage par injection et réduire les coûts. Le système de refroidissement mal conçu allait le temps de moulage et augmentera le coût; Un refroidissement inégal entraînera davantage la déformation et la déformation des produits en plastique.

Selon les expériences, la chaleur entrant dans le moule à partir de la fusion est émise en deux parties, une partie de 5% est transférée dans l'atmosphère par rayonnement et convection, et les 95% restants sont effectués de la fusion au moule. Produits en plastique dans le moule en raison du rôle du tuyau d'eau de refroidissement, chauffage du plastique dans la cavité du moule par conduction thermique à travers le cadre du moule jusqu'au tuyau d'eau de refroidissement, puis par convection thermique par le liquide de refroidissement. La petite quantité de chaleur qui n'est pas emportée par l'eau de refroidissement continue d'être effectuée dans le moule jusqu'à ce qu'elle soit dissipée dans l'air après avoir contacté le monde extérieur.

Le cycle de moulage du moulage par injection se compose de temps de clôture des moisissures, de temps de remplissage, de temps de maintien, de temps de refroidissement et de temps de démollante. Parmi eux, le temps de refroidissement représente la plus grande proportion, soit environ 70% à 80%. Par conséquent, le temps de refroidissement affectera directement la longueur du cycle de moulage et le rendement des produits en plastique. La température des produits en plastique au stade de démollante doit être refroidie à une température inférieure à la température de déformation thermique des produits en plastique pour empêcher la relaxation des produits en plastique en raison du stress résiduel ou du warpage et de la déformation provoqués par des forces externes de démollante.

Les facteurs qui affectent le taux de refroidissement du produit sont:

Aspects de conception de produits en plastique. Principalement l'épaisseur de paroi des produits en plastique. Plus l'épaisseur du produit est grande, plus le temps de refroidissement est long. D'une manière générale, le temps de refroidissement est à peu près proportionnel au carré de l'épaisseur du produit en plastique, ou proportionnel aux 1,6 fois du diamètre maximal du coureur. Autrement dit, doubler l'épaisseur du produit en plastique augmente le temps de refroidissement de 4 fois.

Matière de moule et sa méthode de refroidissement. Le matériau de la moisissure, y compris le noyau de moisissure, le matériau de cavité et le matériau du cadre de moisissure, a une grande influence sur la vitesse de refroidissement. Plus le coefficient de conduction thermique est élevé du matériau de la moisissure, plus l'effet du transfert de chaleur est élevé dans le temps unitaire, et plus le temps de refroidissement est court.

La façon de refroidir la configuration des tuyaux d'eau. Plus le tuyau d'eau de refroidissement est proche de la cavité du moule, plus le diamètre du tuyau est grand et plus le nombre est important, plus l'effet de refroidissement est court et plus le temps de refroidissement est court.

Débit de liquide de refroidissement. Plus l'écoulement de l'eau de refroidissement est grand, meilleur est l'effet de l'eau de refroidissement pour emporter la chaleur par convection thermique.

La nature du liquide de refroidissement. Le coefficient de transfert de viscosité et de chaleur du liquide de refroidissement affectera également l'effet de transfert de chaleur du moule. Plus la viscosité du liquide de refroidissement est faible, plus le coefficient de transfert de chaleur est élevé, plus la température est faible, plus l'effet de refroidissement est faible.

Sélection du plastique. Le plastique est une mesure de la rapidité avec laquelle le plastique mène la chaleur d'un endroit chaud à un endroit froid. Plus la conductivité thermique du plastique est élevée, meilleure est la conductivité thermique, et plus la chaleur spécifique du plastique est faible, plus le changement de température est facile, de sorte que la chaleur peut facilement s'échapper, meilleure est la conductivité thermique, et plus le temps de refroidissement est court obligatoire.

Paramètres de traitement Paramètres. Plus la température du matériau est élevée, plus la température de la moisissure est élevée, plus la température d'éjection est faible, plus le temps de refroidissement est long.

Règles de conception du système de refroidissement:

Le canal de refroidissement doit être conçu de telle manière que l'effet de refroidissement est uniforme et rapide.

Le but du système de refroidissement est de maintenir un refroidissement approprié et efficace du moule. Les trous de refroidissement doivent être de taille standard pour faciliter le traitement et l'assemblage.

Lors de la conception d'un système de refroidissement, le concepteur de moisissure doit déterminer les paramètres de conception suivants en fonction de l'épaisseur de la paroi et du volume de la pièce moulée - l'emplacement et la taille des trous de refroidissement, la longueur des trous, le type de trous, la configuration et Connexion des trous, et les propriétés du débit et du transfert de chaleur du liquide de refroidissement.

Processus de moulage par injection - phase démollante

Le démollante est la dernière partie d'un cycle de moulage par injection. Bien que le produit ait été à froid, Demolding a toujours un impact important sur la qualité du produit. Un démouliement inapproprié peut entraîner une force inégale pendant le démollante et la déformation du produit pendant l'éjection. Il y a deux principales façons de démouler: la démonstration de la barre supérieure et la plaque de dépouillement. Lors de la conception du moule, nous devons choisir la méthode de démonstration appropriée en fonction des caractéristiques structurelles du produit pour assurer la qualité du produit.

Pour les moules avec la barre supérieure, la barre supérieure doit être réglée aussi uniformément que possible, et la position doit être choisie à l'endroit avec la plus grande résistance à libération et la plus grande résistance et raideur de la partie plastique pour éviter la déformation et les dommages à la partie plastique .

La plaque de décapage est généralement utilisée pour le démollante des conteneurs à parois minces de la cavité profonde et des produits transparents qui ne permettent pas de traces de tige de poussée. Les caractéristiques de ce mécanisme sont une force de démollante grande et uniforme, un mouvement lisse et aucune trace évidente laissée derrière.