Technologie de moule

Cinq effets majeurs de la température du moule sur les pièces moulées par injection

• 2024-09-23

La température du moule fait référence à la température de la surface de la cavité en contact avec le produit pendant le processus de moulage par injection. Cela affecte directement la vitesse de refroidissement du produit dans la cavité, influençant ainsi grandement les performances internes et l'apparence externe du produit. Cet article traite brièvement de 5 effets de la température du moule sur le contrôle qualité des pièces moulées par injection, fournissant des informations à titre de référence.

Moule

La production industrielle utilise divers moules et outils pour le moulage par injection, le moulage par soufflage, l'extrusion, le moulage sous pression ou le forgeage pour obtenir les produits requis. En termes simples, les moules sont des outils utilisés pour produire des objets moulés composés de divers composants. Différents moules sont composés de différentes parties. Ils réalisent principalement le traitement des formes de produits en modifiant l'état physique du matériau de moulage.

01 Impact de la température du moule sur l'apparence du produit

Des températures plus élevées peuvent améliorer la fluidité de la résine, ce qui donne généralement une surface lisse et brillante du produit, améliorant particulièrement l'esthétique de la surface des produits en résine renforcée de fibres de verre. Il améliore également la résistance et l'apparence des lignes de soudure.

Pour les surfaces texturées, si la température du moule est basse, la matière fondue peut avoir des difficultés à pénétrer jusqu'aux racines de la texture, ce qui entraîne un aspect brillant sur la surface du produit et une incapacité à reproduire la véritable texture de la surface du moule. L'augmentation de la température du moule et de la température du matériau peut obtenir l'effet texturé souhaité sur la surface du produit.

02 Impact sur les contraintes internes du produit

La formation de contraintes internes lors du moulage est principalement due aux différents taux de retrait thermique lors du refroidissement. Une fois le produit moulé, son refroidissement progresse de la surface vers l'intérieur. La surface rétrécit et durcit d'abord, suivie par l'intérieur, ce qui entraîne des contraintes internes dues aux différences de taux de retrait.

Lorsque la contrainte interne résiduelle dans la pièce plastique dépasse la limite élastique de la résine ou sous certains environnements chimiques, des fissures peuvent apparaître en surface. Des études sur les résines transparentes PC et PMMA montrent que les contraintes internes résiduelles sont de compression au niveau de la couche superficielle et de traction dans la couche interne.

La contrainte de compression de surface dépend des conditions de refroidissement de la surface, un moule froid provoquant un refroidissement rapide de la résine fondue, entraînant une contrainte interne résiduelle plus élevée dans le produit moulé. La température du moule est une condition fondamentale pour contrôler les contraintes internes, et de légers changements dans la température du moule peuvent modifier considérablement les contraintes internes résiduelles. Généralement, chaque type de produit et de résine a une limite inférieure de contrainte interne acceptable. Pour les produits à paroi mince ou à longue distance d'écoulement, la température du moule doit être supérieure à la limite inférieure utilisée dans le moulage général.

03 Déformation du produit

Si le système de refroidissement du moule est mal conçu ou si le contrôle de la température du moule est inadéquat, un refroidissement insuffisant de la pièce en plastique peut provoquer une déformation par gauchissement.

Pour le contrôle de la température du moule, les différences de température entre le noyau et la cavité, le noyau et la paroi du moule, ainsi que la paroi du moule et les inserts, doivent être déterminées en fonction des caractéristiques structurelles du produit. Cela utilise différents taux de retrait de refroidissement dans différentes parties du moule pour contrecarrer les différences de retrait directionnel et éviter la déformation par gauchissement selon les modèles directionnels après le démoulage.

Pour les pièces en plastique présentant des structures complètement symétriques, la température du moule doit être constante pour garantir un refroidissement équilibré des différentes parties de la pièce en plastique.

04 Impact sur le retrait du produit

La basse température du moule accélère « l'orientation gelée » des molécules, augmentant l'épaisseur de la couche de fusion gelée à l'intérieur de la cavité et empêchant la croissance cristalline, réduisant ainsi le retrait au moulage du produit. À l’inverse, des températures de moule plus élevées entraînent un refroidissement plus lent de la matière fondue, un temps de relaxation plus long, des niveaux d’orientation plus faibles et sont propices à la cristallisation, conduisant à un taux de retrait réel plus élevé du produit.

05 Impact sur la température de déflexion thermique du produit

Surtout pour les plastiques cristallins, si les produits sont moulés à basse température du moule, l’orientation moléculaire et la cristallisation sont instantanément gelées. Lorsqu'elles sont soumises à un environnement à température plus élevée ou à des conditions de traitement secondaire, les chaînes moléculaires se réorganisent partiellement et subissent un processus de cristallisation, provoquant une déformation même à des températures bien inférieures à la température de déflexion thermique (HDT) du matériau.

L'approche correcte consiste à produire des produits à une température de moule proche de leur température de cristallisation recommandée lors du moulage par injection, en garantissant une cristallisation suffisante pendant la production et en évitant la cristallisation et le retrait ultérieurs à haute température.

En conclusion, la température du moule est un paramètre de contrôle fondamental dans les processus de moulage par injection et également un élément à prendre en compte dans la conception des moules. Son impact sur le moulage des produits, la transformation secondaire et l’utilisation ne peut être sous-estimé.

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