Le post-remplissage
Modélisation de l’injection - Compactage et contraintes résiduelles

1.1 Définition du post-remplissage

Après le remplissage à débit imposé, une quantité supplémentaire de matière est introduite dans le moule pour compenser le retrait dû au refroidissement, en imposant une pression de compactage ou de maintien. La commutation du mode « débit imposé » au mode « pression imposée » peut être fixée en fonction de la position de la vis, de la pression hydraulique ou de la pression mesurée par un capteur situé dans la cavité. Il est souvent délicat de savoir si la commutation a lieu avant ou après la fin du remplissage. Dans ce dernier cas, la phase de compactage commence en mode « débit imposé » (si tant est que la machine puisse assurer un débit constant alors que le moule est plein), alors que dans le premier cas, la fin du remplissage s’effectue à pression imposée, et le débit n’est plus contrôlé. On peut distinguer deux étapes après la fin du remplissage :

• pendant un temps très court, de l’ordre du dixième de seconde, le profil de pression dans la cavité passe d’un profil non uniforme en fin de remplissage (la pression est maximale à l’entrée, et nulle au front) à un profil pratiquement uniforme (mais pas exactement, car il y a un léger écoulement) ;

• pendant une période beaucoup plus longue (de l’ordre de la dizaine de secondes), que l’on appelle souvent maintien, la pression décroît progressivement. La fin de cette étape a lieu lorsque le polymère fige sur toute l’épaisseur, et dans une zone interdisant la transmission de la pression depuis la buse, par exemple aux environs du seuil si celui-ci est de petite section. En général, la pression dans le moule n’est pas nulle à la fin de cette étape.

On ne s’intéressera pas ici à la phase ultérieure de refroidissement statique dans le moule, dont le traitement consiste à résoudre l’équation de la chaleur avec seulement des termes de conduction, et éventuellement de cristallisation.

Pendant le compactage, une certaine quantité de matériau est injectée dans la cavité, pour compenser le retrait. Entre la température de mise en œuvre et la température ambiante, ce dernier est de l’ordre de 10 % pour un thermoplastique amorphe, de 20 % pour un semi-cristallin, se répartissant environ pour moitié au-dessus et au-dessous de la température...