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RÉSUMÉ
La mise en œuvre du procédé d’injection par eau est rigoureusement identique à celle de l’injection assistée par gaz. Il existe bien des différences mais l’objectif reste le même, à savoir réaliser des corps creux. Les applications de l’injection assistée par eau sont pour l’instant plus réduites. Aujourd’hui, l’injection assistée par eau permet de compenser certaines lacunes de l’injection assistée par gaz, en particulier dans le domaine des échanges thermiques. Mais le procédé se démocratise et l’on trouve des applications dans des domaines aussi variés que le jouet, l’électroménager, le médical, le bricolage, l’ameublement et l’automobile.
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Jean-Luc DREYER : Simplast Sarl
INTRODUCTION
Le procédé d’injection assistée par eau (IAE) est paradoxalement plus ancien que l’injection assistée par gaz (IAG) Injection assistée par gaz. En effet, le premier brevet décrivant l’injection assistée par eau date de 1938 (figure 1).
La mise en œuvre du procédé est rigoureusement identique à celle de l’injection assistée par gaz. Il existe bien de sensibles différences mais l’objectif final reste le même, à savoir réaliser des corps creux.
Les applications de l’injection assistée par eau sont pour l’instant plus réduites et n’ont pour seul objectif que de diminuer le temps de cycle.
Contrairement à l’azote, l’eau est un fluide peu cher et à disposition immédiate.
Bien sûr, on retrouve tous les avantages de l’injection assistée par gaz :
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augmentation de la rigidité en créant un effet tube, jusqu’à 80 mm de diamètre ;
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diminution de la masse de la pièce ;
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diminution de la force de fermeture en cas de remplissage partiel ;
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diminution des retassures ;
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augmentation de la rigidité à moment quadratique équivalent.
Aujourd’hui, l’injection assistée par eau permet de compenser certaines lacunes de l’injection assistée par gaz, en particulier dans le domaine des échanges thermiques.
L’injection assistée par eau, plus encore que l’injection assistée par gaz, est un procédé où chaque étape doit être optimisée, de la conception de la pièce au choix de la matière, et de la sélection de l’outillage à celle de la presse à injecter. Il suffit d’un seul paramètre négligé pour risquer une production aléatoire, voire de mauvaise qualité. Les fournisseurs matière ont formulé des résines spécifiques qui permettent de retarder les phénomènes de cristallisation.
Le procédé se démocratise et l’on trouve des applications dans des domaines aussi variés que le jouet, l’électroménager, le médical, le bricolage, l’ameublement et l’automobile.
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7. Défauts observés lors de la mise en œuvre. Solutions
Le procédé d’injection assistée par eau présente, on l’a bien vu, des avantages mais aussi des inconvénients qui peuvent avoir des conséquences dramatiques pour la pièce et par voie de conséquence également pour le transformateur. En effet, s’engager à produire une pièce avec ce procédé et devoir ensuite proposer au client une solution alternative pour des raisons de non-résolution de problèmes techniques peut s’avérer commercialement pénalisant. On retrouve ici les mêmes phénomènes qu’en injection assistée par gaz. Les mêmes causes ayant les mêmes effets, nous préconisons dans la majorité des cas les mêmes remèdes.
Nous donnons une liste non exhaustive de défauts que l’on peut observer lors de la mise en œuvre de ce procédé, accompagnés d’une proposition de solution ou de remède.
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Perforation du front matière
La perforation du front matière provient d’une insuffisance d’injection de matière. Pour y remédier, il suffit d’augmenter sensiblement la quantité de polymère injectée jusqu’à obtenir un procédé stable.
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Variation de masse de la pièce
Surveiller la masse de la pièce permet de réaliser un diagnostic en continu du système d’injection. Observer des variations de masse de la pièce sans qu’aucun paramètre process ne soit modifié permet immédiatement de conclure qu’une vérification de la presse à injecter s’impose. Dans le cas d’une buse à obturateur, il est probable que la buse ne soit plus étanche. Dans le cas d’une buse classique, le problème peut être plus grave et provenir d’une usure locale du fourreau, provoquant ainsi des reflux de matière vers l’arrière. Cela est bien entendu également vrai en injection classique mais avec des conséquences peut-être moins pénalisantes.
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État de surface aléatoire
Une instabilité de la qualité de l’état de surface peut provenir d’un problème de pilotage de la presse comme du pilotage de l’eau. Néanmoins, le premier point à vérifier est la répétabilité de la durée de l’injection dynamique. Un écart de plus d’un dixième de seconde provoque des défauts d’aspect en surface de pièce.
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ANNEXES
Alors que la situation est compliquée en injection assistée par gaz, elle est simple en injection assistée par eau. En effet, l’Institut fûr Kunststoffverarbeitung (IKV) de Aachen (Allemagne) a travaillé sur ce procédé dès 1996 et a publié la totalité de ses travaux dans la revue Kunststoffe d’avril 1999. Cette publication empêche toute demande de brevets en Europe et permet la promotion du procédé plutôt que d’ériger des barrières protectionnistes. En fait, l’injection assistée par eau est bien plus ancienne que l’injection assistée par gaz ; l’IKV a retrouvé un brevet datant de 1938, brevet aujourd’hui dans le domaine public.
HOBSON (R.). – Method and apparatus for making hollow articles of plastic material. PS-US 2331688 (1938).
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Brevets procédés
Soulignons...
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