Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
Les presses à injecter sont au cœur de la fabrication de nombres de produits en matière plastique. Cet article traite des caractéristiques et de l’architecture des presses à injecter les matières plastiques. Les groupes d’injection et de fermeture sont ainsi passés au crible, y compris sous l’aspect de leur fiabilité. Les outils permettant l’évaluation des caractéristiques globales de la presse, comme sa disponibilité, son cycle à vide ou sa fiabilité, sont décrits, ainsi que leurs enjeux. Les différentes architectures des presses courantes sont étudiées, de même que celles des presses particulières, comme les systèmes multimatériaux, les dispositifs d’injection-compression, d’intrusion ou de micro-injection.
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Injection molding machines do play a key part in the manufacturing of a whole variety of plastic products. This article deals with their architecture and characteristics. The clamping and injection units are thoroughly reviewed, with a particular focus on their reliability. Practical methods are developed to help assessing the overall characteristics of a press, namely its availability, dry cycle* and reliability, as well as highlighting what’s at stake here. Different presses architectures are outlined, including standard as well as special presses, such as multi-material systems, injection-compression, intrusion or micro-injection devices.
Auteur(s)
-
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.
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, en termes de précision, de fiabilité et vitesse. C’est pourquoi il est important de les connaître et de les quantifier.
Nous aborderons les caractéristiques du groupe d’injection et de fermeture, fondamentales tant pour la qualité des pièces que pour la rentabilité de la production. Les qualités globales de la presse comme sa disponibilité réelle, sa fiabilité et sa maintenabilité et, surtout, le moyen de les mesurer sont de première importance.
Les machines spéciales, comme les presses d’injection-compression, de micro-injection ou les systèmes multimatériaux, toujours plus présentes, font l’objet d’une description détaillée et leurs architectures d’une étude approfondie.
La presse standard, son utilisation et l'optimisation du process sont décrits dans l'article [AM 3 673].
L'expertise technique et scientifique de référence
KEYWORDS
clamping unit | injection unit | dry cycle | multi-material systems
VERSIONS
- Version archivée 1 de juil. 2009 par Thomas MUNCH
DOI (Digital Object Identifier)
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Architecture des presses à injecter spéciales3. Architecture des presses à injecter classiques
3.1 Architecture d'ensemble
La presse à injecter standard se compose d'un bâti, d'un groupe de fermeture et d'un groupe d'injection. L'article [AM 3 671] traite des fonctions et des solutions constructives de ces composants.
La direction des mouvements d'ouverture et de fermeture du moule est horizontale. Cela permet la chute des pièces lors de l'éjection et un bon accès aux composants du groupe de fermeture.
L'axe du groupe d'injection est horizontal. L'alimentation en granulés se fait par gravité. L'action de la pesanteur sur l'écoulement de matière à l'état fondu est généralement négligeable car les forces de viscosité sont très supérieures à l'action de la pesanteur. L'accessibilité au groupe d'injection est facilitée.
Cette disposition permet d'utiliser des bâtiments industriels standards, même avec des presses de grande capacité.
L'axe du groupe d'injection est confondu avec la direction d'ouverture du moule. Les solutions évitant tout porte-à-faux entre le groupe d'injection et le groupe de fermeture en sont facilitées.
Remarque : tout au long de cet article, on utilise le terme de matière première pour désigner une matière plastique/polymère sous forme de granulés, poudre ou rebroyé, etc. L’utilisation de matière sous forme de granulés étant de loin la plus repandue, on utilisera également, par abus de langage, le terme « granulés ».
Les presses de base permettent d'injecter les pièces monomatières dont l'épaisseur de paroi est comprise entre 0,3 et 5 mm, en matériau thermoplastique avec une température de transformation comprise entre 100 et 400 °C et une viscosité compatible avec la technique d'injection.
La surface maximale de la moulée projetée sur le plan de joint est d'environ 1 à 2 m2,...
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Architecture des presses à injecter classiques
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).
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(3) - DOBRACZINSKY (A.), PIPERAUD (M.), TROTIGNON (J.-P.), VERDU (J.) - Précis de matières plastiques. - AFNOR-Nathan (2006).
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(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 des...
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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