Moulage par injection assisté par gaz
Application : Industrie automobile mondiale
L'injection de gaz déplace le noyau de polymère fondu devant le gaz, dans les sections encore non remplies du moule, et compense les effets du retrait volumétrique, achevant ainsi les phases de remplissage et de compactage du cycle et produisant une pièce creuse.
Traditionnellement, les pièces moulées par injection sont conçues avec une épaisseur de paroi relativement constante. Cette conception permet d'éviter des défauts majeurs tels que les retassures et les déformations. Cependant, hormis pour les pièces les plus simples, il est impossible de concevoir une pièce dont toutes les sections présentent une épaisseur identique. Ces variations d'épaisseur entraînent un tassement différent selon les sections, ce qui provoque des différences de retrait lors du moulage et, par conséquent, des déformations et des retassures.
Des pressions de serrage maximales sont généralement nécessaires lors de la phase de remplissage d'un cycle de moulage. Ceci est dû à la force exercée au niveau de l'orifice d'injection du polymère afin de remplir les parois de la cavité du moule et de compenser le retrait volumétrique du polymère en cours de solidification. Comparé au moulage par injection compacte, le moulage par injection de gaz présente généralement une distance de remplissage du polymère en cours de solidification considérablement plus courte grâce au noyau de gaz. Par conséquent, des pressions de remplissage proportionnellement plus faibles sont nécessaires pour obtenir le même résultat, et donc des forces de serrage machine réduites.
L'injection de gaz permet une production rentable de composants avec :
- géométrie des sections épaisses
- Pas de marques de retrait
- Contraintes internes minimales
- Déformation réduite
- Faibles pressions de serrage
Avantages de l'analyse Fill+Pack assistée par gaz
L'analyse Fill+Pack assistée par gaz vous permet d'étudier le comportement des écoulements de polymères et de gaz au sein d'un modèle de pièce et d'examiner l'influence des modifications de conception sur les trajectoires des écoulements de polymères et de gaz.
Grâce à ces informations, l'ingénieur concepteur pourra optimiser la conception du produit et positionner avec précision les points d'injection de polymère et de gaz. Il pourra également s'assurer du respect des spécifications du produit en exploitant pleinement les capacités du procédé de moulage par injection de gaz. Les modifications coûteuses d'outillage, les longs délais de livraison et les tâtonnements seront ainsi réduits au minimum.
L'ingénieur des procédés bénéficiera de la capacité du programme à examiner les effets des différentes conditions de traitement sur le composant et à établir des conditions de traitement optimales avant la mise en service du moule.
Le moulage par injection assisté par gaz est un procédé utilisé pour produire des pièces plastiques creuses et complexes, avec une consommation de matière réduite, un meilleur état de surface et des temps de cycle plus courts. Voici comment le procédé fonctionne généralement :
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Étape d'injection : Le processus débute comme pour le moulage par injection traditionnel, où des granulés de résine plastique sont introduits dans la trémie de la machine à mouler. Les granulés sont ensuite chauffés et fondus dans le cylindre de la machine, formant un matériau fondu visqueux.
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Injection dans le moule : Une fois que le plastique fondu a atteint la température et la consistance souhaitées, il est injecté sous haute pression dans la cavité d’un moule. Ce dernier est généralement conçu avec des caractéristiques et une géométrie permettant de créer la forme désirée de la pièce finale, y compris les éventuelles cavités internes.
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Étape d'injection de gaz : Lorsque le plastique fondu remplit la cavité du moule, un volume contrôlé de gaz inerte (généralement de l'azote) est injecté au centre du plastique fondu par un orifice ou une buse d'injection. Le gaz déplace le plastique fondu du centre de la pièce, le forçant à s'écouler et à se répartir contre les parois du moule.
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Maintien de la pression et refroidissement : Une fois l’injection de gaz terminée, la pression est maintenue brièvement afin de plaquer le plastique contre les parois du moule et d’éviter les retassures ou les déformations lors du refroidissement et de la solidification de la pièce. Le moule est ensuite refroidi par des canaux d’eau pour accélérer le processus de solidification.
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Éjection de la pièce : Une fois le plastique complètement refroidi et solidifié, le moule s’ouvre et la pièce finie est éjectée de la cavité. Le gaz emprisonné dans les parties creuses de la pièce est généralement évacué lors de l’ouverture du moule.
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Opérations secondaires (si nécessaire) : En fonction de la conception et des exigences de la pièce, des opérations secondaires telles que le détourage, le perçage ou l'assemblage peuvent être effectuées pour finaliser la pièce.
Les principaux avantages du moulage par injection assisté par gaz sont les suivants :
- Réduction de la consommation de matériaux : L’assistance au gaz permet de réaliser des sections creuses dans la pièce, réduisant ainsi la consommation de matériaux par rapport aux pièces pleines.
- Amélioration de la qualité des pièces : l’assistance au gaz contribue à réduire les retassures, les déformations et les défauts de surface en assurant une pression uniforme pendant le refroidissement.
- Flexibilité de conception accrue : le procédé permet la production de pièces complexes aux géométries et caractéristiques internes sophistiquées.
- Réduction des temps de cycle : L’assistance au gaz permet de réduire les temps de cycle en accélérant le processus de refroidissement et en autorisant des vitesses d’injection plus rapides.
Le moulage par injection assisté par gaz est couramment utilisé dans diverses industries, notamment l'automobile, les biens de consommation, l'électronique et les dispositifs médicaux, pour produire une large gamme de pièces telles que des composants automobiles, des boîtiers d'appareils électroménagers, des poignées et des enceintes.
Ceci n'est qu'un aperçu partiel du moulage par injection assisté par gaz. Ces procédés sont-ils adaptés à vos besoins ? Vous hésitez sur leur application à votre prochain projet ? Contactez nos experts techniques : nous vous conseillerons pour optimiser vos résultats.
