Présentation
En anglaisRÉSUMÉ
L'analyse des besoins pour les constituants d'un moule fait apparaître deux types de matériaux. D'une part, le matériau constituant la carcasse doit avoir une bonne résistance aux chocs, une dureté moyenne et une grande stabilité dimensionnelle. C'est souvent un acier de construction ou un acier à outil pour travail à froid de structure métallurgique fine. D'autre part, pour le matériau pour les empreintes, on privilégie la dureté et la résistance à chaud. Le choix se porte souvent vers des aciers à outils pour travail à chaud, de structure très fine, issus de la métallurgie classique ou de la métallurgie des poudres.
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The needs analysis for the components of a mold highlights two types of materials. On the one hand, the material forming the frame must present good shock resistance, an average hardness and a high dimensional stability. It often consists of a structural steel or a tool steel for the cold working of fine metallurgic structures. On the other hand, hardness and resistance to heat is favored for mold cavities. Tool steels for hot working with a very fine structure from traditional or powder metallurgy are often privileged.
Auteur(s)
-
Thomas MUNCH : Ingénieur ENSAIS-EAHP - Agrégé en Mécanique - Ancien Responsable Injection de Hage
INTRODUCTION
Les principaux facteurs intervenant dans la longévité des outillages d'injection plastique sont la conception, la réalisation mécanique et le choix des matériaux. Le coût d'outillage est souvent très élevé et constitué principalement par la fabrication des empreintes. Le coût des aciers est proportionnellement faible. C'est pourquoi le choix des aciers se fait principalement sur des critères techniques, le prix d'achat étant secondaire. Un choix judicieux permet d'agir efficacement pour augmenter considérablement la durée de vie des outillages.
Les besoins en termes de propriétés de matériaux sont spécifiques à la carcasse, aux empreintes et aux pièces mobiles du moule. Ils concernent la tenue aux chocs, la limite d'élasticité, la conductibilité thermique, la résistance chimique, la résistance à l'usure, ainsi que les aptitudes à l'usinage, aux traitements thermiques et au polissage.
Les propriétés des aciers dépendent avant tout de leur composition et du traitement thermique : la connaissance de l'influence de ces paramètres sur les besoins spécifiques liés à l'injection des matières plastiques permet d'optimiser la longévité des outillages. Cependant, la pratique des traitements thermiques présente des risques liés à la spécificité des aciers généralement choisis. La prise en compte de ces phénomènes permet de réduire considérablement le danger de détruire les empreintes lors des traitements.
Le procédé d'obtention de l'acier permet également d'optimiser de façon très conséquente certaines propriétés indispensables pour des applications spécifiques à la plasturgie.
Un certain nombre de situations requiert des propriétés qui ne peuvent être obtenues avec des aciers. Le recours à d'autres matériaux permet de satisfaire des besoins parfois antagonistes.
MOTS-CLÉS
KEYWORDS
metallurgy | heat treatements
VERSIONS
- Version courante de mai 2024 par Thomas MUNCH
DOI (Digital Object Identifier)
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8. Conclusion
L'analyse des conditions de fonctionnement et du niveau de précision géométrique pour les constituants d'un moule fait apparaître deux types de matériaux : le matériau constituant la carcasse d'une part, et celui constituant les empreintes d'autre part.
La carcasse doit avoir une bonne résistance au choc, une dureté moyenne et une grande stabilité dimensionnelle, ce qui conduit vers le choix d'aciers de construction ou d'aciers à outil pour travail à froid de structure métallurgique fine.
Pour les empreintes, on privilégie la dureté et surtout la résistance à chaud, ce qui nous guide vers les aciers à outils pour travail à chaud, de structure métallurgique très fine, issus de la métallurgie classique ou de la métallurgie des poudres.
La nécessité d'obtenir de très bonnes caractéristiques liées à la fabrication de l'acier débouche sur un niveau de qualité que seuls quelques aciéristes peuvent garantir. La longévité des empreintes, dont le coût d'usinage est beaucoup plus élevé que le prix des meilleurs aciers, dépend directement de ces choix.
Le constant développement des technologies de production de la métallurgie des poudres permet d'obtenir des aciers riches en éléments anticorrosion d'une part et en carbure limitant l'usure d'autre part, avec une finesse de grain et de carbure qui autorise l'obtention de propriétés thermomécaniques optimales et surtout les états de surface allant jusqu'au poli spéculaire. L'augmentation du panel de nuances proposées par les rares aciéristes maîtrisant ces technologies permet la multiplication des cas d'applications.
Les variations du coût des matériaux constituants les éléments d'addition mènent les aciéristes à développer de nouvelles nuances optimisant la combinaison prix de revient/propriétés.
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BIBLIOGRAPHIE
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(6) - MUNCH (T.) - Konsequente Optimierung des Spritzgiessverfahrens - . BOD GmbH 2008.
-
...
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ANNEXES
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K – Messe, salon européen de la Plasturgie de rang mondial, tous les trois ans à Düsseldorf http://www.k-online.de
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Aubert et Duval http://www.aubertduval.fr/
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Rabourdin http://www.rabourdin.fr
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Organismes – Fédération – Association (liste non exhaustive)
A3TS Association de Traitements Thermiques et Traitements de Surface http://www.a3ts.org/
EUROFER European Steel Association http://www.eurofer.org/
FFA Fédération Française de l'Acier ...
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