Bibliographie & annexes
Présentation
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RÉSUMÉ
L’injection des matières plastiques nécessite plusieurs éléments de haut niveau technique : les presses, les moules et les équipements périphériques. Dans cet article, il est question des presses à injecter les matières plastiques et, plus précisément, de leurs fonctions et des solutions constructives adoptées pour les réaliser. Le cycle d’injection classique sera détaillé, avec les fonctions mises en œuvre à chaque étape. Les fonctions et solutions constructives du groupe d’injection et du groupe de fermeture sont décrites, ainsi que leurs réalisations concrètes et montage sur le bâti . La structure des presses est ensuite synthétisée, en lien avec la description de systèmes réels courants.
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Thomas MUNCH : Ingénieur ENSAIS-EAHP - Agrégé en mécanique - Ancien responsable Injection de Hager SAS, Obernai, France
INTRODUCTION
La transformation des matières plastiques par injection consiste à remplir les cavités froides d'un moule avec de la matière plastique à l'état fondu, puis à démouler la pièce obtenue après refroidissement et solidification de la matière plastique.
Le remplissage des empreintes est réalisé en introduisant sous pression de la matière plastique à l'état fondu dans les cavités du moule, également appelées empreintes.
La température des empreintes est régulée à une valeur permettant de refroidir la matière injectée.
Les pièces injectées, formées par la matière plastique solidifiée dans les empreintes, sont extraites du moule grâce à l'ouverture du moule et à un dispositif d'éjection.
Le prix de revient des pièces injectées est intimement lié au coût horaire de la presse et à ses performances techniques. Ces performances techniques doivent être adaptées à la complexité de la pièce à réaliser (géométrie, tolérances et matière transformée) et dépendent des solutions adoptées par les constructeurs de presses à injecter.
Cet article présente les solutions constructives adoptées par les constructeurs de machines présents sur le marché. Les commentaires accompagnant les descriptifs aideront le lecteur à choisir la solution optimale pour son application. Il est suivi de deux autres articles :
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[AM 3 672] Presses à injecter. Caractéristiques et architecture, qui détaille les architectures, caractéristiques et domaines d'emploi des presses classiques et des presses spéciales ;
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[AM 3 673] Presses à injecter. Choix de la presse et optimisation du process, où le lecteur trouvera les méthodes de dimensionnement, de réglage et d'optimisation.
L'expertise technique et scientifique de référence
VERSIONS
- Version archivée 1 de janv. 2009 par Thomas MUNCH
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Présentation
Groupe de fermeture
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2. Groupe d'injection
2.1 Ce que l’on attend d’une unité d’injection
Le groupe d'injection désigne les solutions constructives qui assurent les fonctions concernant la fusion et le transfert de la matière fondue.
Ce paragraphe passe en revue ces fonctions et propose une rapide réflexion sur les solutions permettant de les réaliser.
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Alimenter la presse en granulés de façon continue ou discontinue
L'alimentation en granulés est assurée de façon continue par une trémie alimentée automatiquement ou manuellement.
Les systèmes alimentés manuellement de façon séquentielle sont généralement réservés aux machines spéciales.
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Faire fondre la matière en apportant de l'énergie sous forme mécanique ou thermique
La plastification est l'opération qui permet de transformer, par apport de chaleur, un produit pulvérulent, ou plus souvent granulé, en une masse de consistance pâteuse. La matière plastique à l'état plastifié a une viscosité telle qu'elle rend possible le remplissage de moules avec les pressions disponibles sur des presses à injecter.
Les différents états de viscosité que prend la matière lors du remplissage du moule jouent un rôle très important quant à la qualité de la pièce finie. Moins, il y a de changements de viscosité, meilleure sera la qualité. Il faut que la matière soit plastifiée de la manière la plus homogène possible.
Les plastiques ne peuvent être chauffés sans dégradation que dans un intervalle de température parfois assez restreint. La plage de températures à l'intérieur de laquelle le moulage est possible se situe entre la température de fusion et la température de début de décomposition (cette remarque ne concerne que les polymères cristallins).
Pour les polymères amorphes pour lesquels la température de fusion n'existe pas, la limite inférieure de plastification est moins bien définie.
La fusion de la matière est réalisée par un transfert d'énergie sous forme thermique, mécanique ou thermomécanique.
L'apport d'énergie sous forme thermique se fait par conduction quand la matière est sous forme solide et fondue, ainsi que, selon la solution constructive adoptée, sous forme de convection forcée quand la matière est à l'état fondu.
Le cisaillement...
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Groupe d'injection
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - AGASSANT (J.-F.), AVENAS (P.), SERGENT (J.-P.), VERGNES (B.), VINCENT (M.) - La Mise en forme des polymères. Approche thermomécanique de la plasturgie. - 4e Édition. Lavoisier (2014).
-
(2) - BASF AG - Kunststoffverarbeitung im Gespräch : Spritzgiessen 6. geänderte Auflage. - BASF (1991).
-
(3) - DOBRACZINSKY (A.), PIPERAUD (M.), TROTIGNON (J.-P.), VERDU (J.) - Précis de matières plastiques. - AFNOR-Nathan (2006).
-
(4) - JOHANNABER (F.) - Injection Molding Machines 4E : A User's Guide. 4th Edition. - Hanser (2007).
-
(5) - MUNCH (T.) - Du process à la pièce : l'injection des Plastiques. - KDP Éditions (2015).
-
(6) - PICHON (J.-F.) - Aide-mémoire d'injection...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
Forum International de la Plasturgie, a lieu tous les trois ans à Lyon : http://www.f-i-p.com
K-Messe, salon européen de la Plasturgie de rang mondial, a lieu tous les trois ans à Düsseldorf : https://www.k-tradefair.fr/
HAUT DE PAGE
EN 2892 (Août 2014), Machines pour les matières plastiques et le caoutchouc – Machines de moulage par compression et machines de moulage par transfert – Prescriptions de sécurité.
EUROMAP 1 (1983), Description of injection moulding machines.
EUROMAP 2 (1996), Injection moulding machines – Mould fixing and connection dimensions.
EUROMAP 4 (1994), Injection moulding machines – Determination of the actual injection efficiency.
EUROMAP 5 (1994), Injection moulding process – Determination of important production data – Manufacturing Report.
EUROMAP 6 (2007), Injection Moulding Machines – Determination of the duration of the dry cycle.
EUROMAP 7 (1995), Injection...
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