Présentation
Auteur(s)
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Michel CHATAIN : Ingénieur IDN (Institut industriel du Nord) - Docteur ès sciences physiques - Ancien professeur à l’École nationale supérieure d’arts et métiers de Paris (ENSAM)
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Alexandre DOBRACZYNSKI : Ingénieur mécanicien de l’université catholique de Louvain - Docteur de l’université de Paris - Ancien ingénieur d’assistance technique au Centre d’étude des matières plastiques (CEMP) - Ingénieur-conseil
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Lire l’articleINTRODUCTION
L’injection des matières thermoplastiques utilise une presse à injection (décrite dans l’article [A 3 690]) sur laquelle est monté un moule d’injection qui fait l’objet du présent article.
La presse permet, dans un cylindre d’injection où la matière est chauffée par conduction et par cisaillement (vis-piston), de plastifier le polymère qui se présente dans la trémie d’alimentation sous forme de granulés.
La presse permet en outre de fermer le moule avant l’injection, de le maintenir fermé pendant son remplissage en assurant le maintien de la pression qui atteint couramment 150 MPa.
Pendant le cycle, le plastique fondu se refroidit en passant de la température d’injection (le plus souvent voisine de 200 oC ou supérieure) à une température proche de celle du moule, à laquelle l’objet devient solide.
Nous essaierons de montrer pourquoi les plastiques (en particulier les polymères cristallins), qui possèdent des coefficients de dilatation thermique volumique relativement élevés par rapport aux autres matériaux, ne présentent pas au démoulage le retrait que l’on pourrait craindre.
Par ailleurs, l’écoulement dans le moule, qui dépend de la géométrie des seuils d’alimentation et de la morphologie de l’empreinte, va avoir des conséquences directes sur la macrostructure du polymère : son orientation moléculaire, son anisotropie, sa cristallinité.
Les auteurs remercient particulièrement Henryk ZAWISTOWSKI pour l’apport considérable au présent article de son ouvrage cité en référence [12], et son autorisation de reproduction de nombreuses illustrations.
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6. Systèmes de démoulage
6.1 Généralités
Les pièces injectées sont retenues dans le moule, non seulement à cause de la contraction thermique de celles-ci, qui provoque pendant le refroidissement leur serrage sur le ou les noyaux, mais aussi à cause de leur contre-dépouille ou des orifices latéraux qui les immobilisent. Des solutions mécaniques permettant le démoulage des pièces comportant de tels orifices ont été présentées § 3.1.2.
Pour évacuer les pièces injectées après leur solidification, il faut d’abord dégager tous les éléments qui s’opposent au démoulage ; les mécanismes d’extraction tels que les éjecteurs, les plaques de dévêtissage, les poussoirs ou l’air comprimé agissent ensuite. Ce paragraphe présente quelques-unes des solutions utilisées pour assurer l’éjection.
On distingue quatre systèmes principaux :
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extraction liée directement au mouvement d’ouverture de la presse qui agit sur les éjecteurs ou la plaque de dévêtissage ;
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libération de la pièce par le recul de pièces mobiles : tiroirs, coquilles, segments, noyaux... ;
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dégagement par dévissage ;
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démoulage de pièces avec des éléments mobiles qui sont enlevés après éjection.
6.2 Dégagement de la moulée dans l’empreinte avant éjection
6.2.1 Dégagement par ouverture du moule
Si le retrait est plus grand que la déformation de l’empreinte, le moule s’ouvre malgré l’adhérence,...
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