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C. F. P.
Concevoir unproduit inject
Les techniques de transformation
Rfrence stage : 2029
(C)entre de (F)ormation de la (P)lasturgie
39, rue de la Cit 69441 LYON CEDEX 03Tl : 04.72.68.28.28 Fax : 04.72.36.00.80
E-Mail : plast@cfp-lyon.com
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C. F. P. CONCEVOIR UN PRODUIT INJECTE
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C. F. P. CONCEVOIR UN PRODUIT INJECTE
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SOMMAIRE
I. LINJECTION ...........................................................................................................................4
II. LES TYPES DE PRESSE A INJECTER .............................................................................7
III. LE BLOC FERMETURE....................................................................................................19
IV. LE BLOC DINJECTION ..................................................................................................27
V. LES COMPOSANTS DE L'ENSEMBLE DE PLASTIFICATION...............................33
VI. LES PARAMETRES DE REGLAGE D'UNE PRESSE A INJECTER.......................42
VII. LES DEFAUTS D'INJECTION. IDENTIFICATION ET ACTIONS
CORRECTIVES .........................................................................................................................56
VIII. LES CARACTERISTIQUES D'INJECTION DES MATIERES
THERMOPLASTIQUES...........................................................................................................76
IX. LISTE DES TECHNIQUES DASSEMBLAGES DES PIECES PLASTIQUES ......84
X. LISTE DES TECHNIQUES DE DECORATION DES PIECES PLASTIQUES ..... 105
XI. SOUDABILITE DES MATIERES PLASTIQUES ..................................................... 126
XII. CONCEPTION DES PIECES A SOUDER PAR ULTRA-SONS ...........................133
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C. F. P. CONCEVOIR UN PRODUIT INJECTE
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I. LINJECTION
A.PRESENTATION DE LA PRESSE A INJECTER
Presse injecter
On distinguera :
Une armoire de commande.
Un groupe de fermeture.
Un groupe dinjection.
Un moule.Diffrents priphriques.
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C. F. P. CONCEVOIR UN PRODUIT INJECTE
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B.COMPOSITION DUNE PRESSE A INJECTER
Le plus souvent, elle se compose d'une partie groupe fermeture, d'une
partie groupe injection et d'une partie commande.
1: colonne
2 : genouillre
3 : sommier
4 : vrin
verrouillage5 : vrin
fermeture
6 : trmie
7 : armoire de
commandes
8 : plateau
mobile
9 : fourreau
10 : plateau fixe
1.Rle de la fonction fermetur e :
Fixation du moule plateau fixe, plateau mobile
Mouvement du moule plateau mobile
Fermeture pendant l'injectionverrouillage
2.Rle de la f onction plastif ication :
Fusion de la matire plastification
Injection de la matire remplissage du moule
3.Rle de la fonction commande :
Permet de programmer les mouvements (courses, vitesse, pression,
temps) et les tempratures de transformation.
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C. F. P. CONCEVOIR UN PRODUIT INJECTE
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Centre de Formation de la Plasturgie
4.Dsignation :
Gnralement, on distingue les presses injecter par un standard
EUROMAP.
Le premier chiffre correspond au volume injectable en cm3 (on suppose
une pression de 1000 bars en bout de vis et l'utilisation du PS de densit
1).
Le deuxime chiffre correspond la force de fermeture maxi
(verrouillage) en kN (kilo newtons) ou en tonnes.
La lettre H reprsentant l'horizontale et la lettre V reprsentant la
verticale.
Exemple :
Presse type H 500-1500 correspond une presse horizontale de force de
fermeture de 1500 kN et d'un volume injectable de 500 cm3.
Presse H90 50 : presse horizontale , volume maxi injectable 90 cm3, et50 tonnes de force de verrouillage.
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C. F. P. CONCEVOIR UN PRODUIT INJECTE
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II. LES TYPES DE PRESSE A INJECTER
A.GENERALITES
Le choix dun type de presse injecter est dtermin partir dun
cahier des charges presses.
Ces diffrents lments peuvent dterminer le choix dun constructeur
par rapport un autre.
Cahier des charges presses
1.Partie fermetur e
a) Force de fermeture.
b) Avec ou sans colonnes
(1) Centrage montage et moulage traditionnel.
(2) Centrage montage rapide.
c) Petites colonnes.
d) Course douverture (Encombrement).
e) Surface des plateaux (Encombrement du moule).
f) Systme dvacuation des pices (Plateaux rotatifs).
g) Architecture horizontale ou verticale.
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C. F. P. CONCEVOIR UN PRODUIT INJECTE
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2.Moule
a) Nombre dempreintes.
b) Surface projete de la pice.
c) Poids du moule.
d)Nombre dasservissements.
3.Groupe d in jection
a) Poids de la pice.
b) Type de pice. (Contraintes mcaniques et dimensionnelles)
c) Type de matire
(1) 1 ou plusieurs matires.
(2) 1 ou plusieurs points dinjection.
d) Position de linjection.
e) Multi-ttes pour changement rapide.
f) Injection par vis piston ou injection transfert.
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4.Options programmes spci f iques
a) Push - pull.
b) Injection assiste par le gaz.
c) Injection bi-matire ou bi -couleur.
d) Injection squentielle.
e) Injection TD.
f) Surmoulage.
g) Injection simultane.
h) Injection soufflage.
i) Injection jaspe.
j) Injection intgre dans une ligne de fabrication
(1) Fabrication de C.D.
(2) Produits cosmtiques.
(3) Automobile.
5.Contr ain tes de l entr epri se
a) Cot dinvestissement.
b) Longueurs des sries.
c) Possibilits de rglages.
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d) Harmonisation du parc machine
(1) Maintenance.
(2) Standardisation des moules.
(3) Temps de rglages.
e) Proximit du SAV.
6.Pices
a) Cadence.
b) Pices parois minces.
c) Tolrances dimensionnelles et multi-empreintes.
d) Matire.
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B.PUISSANCE DU GROUPE DE FERMETURE
Presse 6 Tonnes
Sandretto 5.500 Tonnes
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C.ARCHITECTURE DU GROUPE DE FERMETURE
Avec ou sans colonnes ENGEL a sorti une gamme de presses sans
colonnes qui prsente les avantages suivants :
Montages de moules encombrants.
Paralllisme des plateaux au verrouillage.
Moins de contraintes mcaniques au verrouillage.
Presse ENGEL
Presse DEMAG
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D.PRESSE HORIZONTALE ET VERTICALE
Architecture horizontale ou verticale.
La presse peut tre place en horizontal ou vertical par rapport
au sol.
Vertical pour du surmoulage dinsert.
Horizontal pour moulage en automatique.
Presse KM
Presse verticale 1
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E.TECHNICITE DES PIECES
Types de pices
On distingue 2 types de familles de pices :
Les pices daspect.
Les pices techniques de prcision.(Contraintes mcaniques et
dimensionnelles)
Pour une pice complexe, il faudra une machine avec une grande
prcision de mouvements (Boucle dasservissement sur linjection).
Presse NETSTAL
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F.INJECTION D'UNE OU PLUSIEURS MATIERES
Type de matires
On peut fabriquer des produits avec :
1.Une seul e matire
On parlera dinjection mono-matire.
2.Deux matires de str uctu res dif frentes
On parlera dinjection bi -matire .
3.Deux matires de str uctu res identi ques mais de couleur sdi f frentes
On parlera dinjection bi-couleur.
4.Tr ois matires de structur es identi ques mais de couleur sdi f frentes :
On parlera dinjection tri-couleur.
Presse Bi matires
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Presse 4 matires
Injection sandwich
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G.INJECTION SPECIALES
1.I njection assiste par le gaz
Utilisation de lazote pour allger des pices fortes paisseurs.
Gains de 20 30% de poids.
Intgration avec la machine du module de gestion de linjection
de gaz.
Injection gaz 6
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C. F. P. CONCEVOIR UN PRODUIT INJECTE
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2.Surmoulage
Enrobage dun insert avec une matire plastique.
Linsert peut tre mtallique ou plastique.
Ce sont des presses architecture verticale qui ncessitent des
manipulateurs pour pouvoir fonctionner en automatique.
Surmoulage 1 ; Surmoulage 2
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III. LE BLOC FERMETURE
A.PRESENTATION
Il est compos :
a) Un plateau mobile.
b) Un plateau fixe.
c) Un systme djection.
d) Un systme de fermeture :
(1) Mcanique.
(2) Hydraulique.
(3) Mixte.
e) Un systme de verrouillage.
f) Des colonnes de guidage.
g) Un bti.
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B.LES TYPES DE FERMETURE
1.Fermeture hydrauli que :
Fermeture hydraulique 1
Principe :la fermeture, l'ouverture et le verrouillage du moule sontassur par des vrins hydrauliques.
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2.Fermetur e mcanique :
Fermeture mcanique 1
Principe:la fermeture et l'ouverture sont assur par le vrin hydraulique
et les genouillres, le verrouillage s'effectue par l'extension des 4
colonnes de guidages.
3.Fermeture mix te :
Fermeture mixte 1
Principe: un vrin hydraulique de faible section actionne les
genouillres, le verrouillage est assur par la mise sous pression d'un
vrin de forte section.
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C.DESCRIPTION DES GROUPES FERMETURES
1.Fermetur e mcanique :
Vrin defermeture Couronne dente
ou chaneEcroud'indexage
Platea mobile
Colonnede uida e
Platea
fixe
Sommier
Vrind'jection
Ecrouantidvissage
Bti
Genouillre
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2.Fermeture hydraulique :
Fermeture hydraulique 9
Colonne
Ecrou anti
dvissageVrin
d'jection
Sommier
Plateau fixe
Plateau
mobile
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3.Fermeture mix te :
Fermeture mixte 4
Vrin de
fermeture
Bti
Genouillre
Vrin de
verrouillage
Colonne
Ecrou anti
dvissage
Sommier
Plateau
mobile Plateau fixe
Vrin
d'jection
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D.COMPARAISON DES DIFFERENTS SYSTEMES DEFERMETURE
Type
Avantages Inconvnients
mcanique
robuste efficace grande
vitesse de
dplacement simple peu
coteux cadences rapides.
Rglage paisseur moule lent
encombrant
usure rapide
limit par les grosses presses
Maintenance mcaniqueValeur de verrouillage approximative
hydraulique
grandes courses
possibles mouvements plus
souples Verrouillage simple
rgler Rglage paisseur
moule instantan
Fuites d'huile cher et ncessite un
entretien cadences limites risque de
dverrouillage quand on travaille prs
des limites
mixte rglages simples
Robuste
s'adapte toute pice
Course limite
fuites possibles
inconvnients du systme hydraulique
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Centre de Formation de la Plasturgie
IV. LE BLOC DINJECTION
A.DESCRIPTION
Bloc dinjection
Le bloc plastification doit remplir les fonctions :
Fusion de la matire
Remplissage du moule
Une unit d'injection se dfinit et se caractrise par :
La quantit de matire injectable par cycle exprime en cm3ou en
grammes ;
La pression d'injection maxi exprime en bars ;
La pression matire maxi exprime en bars ;
La prsence d'un variateur de vitesse d'injection ;
Le diamtre de la vis
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Centre de Formation de la Plasturgie
Il est compos :
Une trmie + goulotte.
Un ensemble de plastification comprenant :
a) Une vis piston.
b) Un cylindre.
c) Des colliers de chauffe.
d) Un clapet anti retour.
e) Une pointe de vis.
f) Une buse + embout de fourreau.
Fonction: Plastifier puis injecter la matire fondue dans un moule.
Fourreau
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Obturateur boisseau
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B.PRINCIPE DE LINJECTION
Trans orter les ranuls
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C.LE CYCLE DINJECTION
Temps en seconde
Eta es
Fermeture
Scurit moule
Maintien
Injection
Verrouillage
Avance ponton
Succion ou dcompression avant dosage
Dosa e
Succion ou dcompression aprs dosage
Refroidissement
Dverrouillage
Recul ponton
E ection
Ouverture
Entre cycle
Fermeture
Cycle N+1Cycle N
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D.ROLE DU CLAPET
1.Positi on injection
Il empche la matire de remonter dans la vis.
2.Posi tion dosage
Il laisse passer la matire lavant de la vis.
Clapet
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C. F. P. CONCEVOIR UN PRODUIT INJECTE
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Centre de Formation de la Plasturgie
V. LES COMPOSANTS DE L'ENSEMBLE DE PLASTIFICATION
LA VIS D'INJECTION
C'est l'lment le plus important de la presse injecter.
Le but tant de plastifier une matire sans lui faire perdre de ses
caractristiques au moment du passage en fusion.
Elle assure 2 fonctions essentielles :
Transport et plastification de la matire.
Injection sous pression de la masse fondue dans le moule.
1.Constitution
Elle est compose de 3 zones :
a) Zone d'alimentation
(1) Alimenter et transporter les granuls l'intrieur du cylindre.
(2) Dans cette zone, la profondeur des filets de la vis estimportante, et reste constante.
b) Zone de compression
(1) On diminue progressivement la profondeur des filets.
(2) On comprime et on cisaille la matire.
(3) La conjugaison friction + apport calorifique des rsistanceschauffantes provoque la fusiondes granuls.
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2.Zone d' homognisation
Dans cette zone, la profondeur redevient constante, ce qui permet
d'homogniser la masse de matire fondue et de bien mlanger les
additifs.
Les longueurs de ces diffrentes zones et leur profil peut tre diffrent.
On retrouvera :
a) Vis profil pour matires amorphes.
b) Vis pour matires semi-cristallines
c) Vis profil universel.
d) Vis pour matires spcifiques (sans clapet pour PVC rigide)
Vis 1
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Vis pour amorphe
Vis pour semi-cristallines
3.Caractristique d' une vis
a) Diamtre extrieur
b) Longueur filete :Exprime en nombre de fois son
diamtre.
c) Longueur de chaque zone : % de la longueur filete.
d) Pas de la vis :Souvent constant.
e) Profil :
(1) Universel.
(2) Amorphe.
(3) Semi-cristallin.
f) Taux de compression :
Rapport du volume de matire dans un filet de la zone d'alimentation par
rapport un filet en sortie de la zone de compression.
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Taux bas(1,2 1,8) PMMA, ABS, PVC...Taux moyen(2 3) PC, PS, PPO...
Taux lev(3 4,5) PE, PFA, PA...
4.Mcanisme de plasti f icati on
Mcanisme de plastificationSous l'effet de la rotation de la vis, les granuls sont pousss contre laparoi du fourreau o ils sont cisaills par friction.
L'apport extrieur de chaleur par les rsistances chauffantes provoque la
fusion du polymre.
De ce fait, les granuls en contact avec le fourreau vont fondre en
premier.
Il se forme ainsi une couche liquide l'arrire du filet.
Paramtres influants sur la qualit de la plastification :
Contre pression.
Vitesse de rotation vis.
Profil de tempratures.
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B.L'ENSEMBLE POINTE DE VIS-CLAPET
Vis-Clapet
Situ l'avant de la vis, il se compose de plusieurs lments :
a) Pointe de vis :
Visse en bout de vis, elle vite les turbulences de matire lorsque celle-
ci arrive l'avant.
b) Bague intermdiaire + sige :
Ce sont ces pices qui assurent l'tanchit au moment de l'injection de la
matire dans le moule.
L'usure de ces pices dtriore la qualit de moulage des pices.
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Position injection
La matire ne peut pas remonter l'arrire de la vis.
L'tanchit se fait entre la bague et le sige arrire.
Position dosage
La bague vient en appuis sur la pointe de vis.
Le passage de matire est ralis entre la bague et le sige arrire.
La matire passe l'avant de la vis par l'intermdiaire des ailettes sur la
pointe de vis.
Etanchit clapet
Passage de matire
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C.LES AUTRES ELEMENTS
1.Le cyli ndre
Il sert uniquement contenir la vis.
Il vient se greffer dessus les colliers de chauffes ainsi que les sondes.
Il s'use moins vite que la vis.
Il peut tre trait ou ralis dans des aciers trs rsistants contre :a) Corrosion.
b) Abrasion.
c) Corrosion et abrasion.
2.L 'embout de four reau
Il sert d'interface afin de pouvoir fixer la buse presse sur le cylindre.
Il doit tre mont parfaitement pour ne pas crer de fuites de matires.
3.La buse
Elle assure le transfert de la matire fondue dans le moule.
Sa taille et son profil dpendent des matires et des conceptions de
moules.
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Buse Presse 79
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VI. LES PARAMETRES DE REGLAGE D'UNE PRESSE A INJECTER
A.PARAMETRES DE LA PHASE ENTRE CYCLES
1.Force de fermetur e : Exprime en KN.
Elle empche le moule de s'ouvrir pendant l'injection.
Se rgle :
a) Pression afficher.
b) Force de fermeture afficher.
c) Allongement de colonnes.
Trop faible :
d) Bavures sur les pices.
e) Mauvaise densification de la matire (On finit de remplir en
maintien.)
f) Variation des cotes perpendiculaires au plan de joint du
moule.
Trop forte :
g) Mauvaise ventation du moule (Brlures)
h) Tassement des plaques du moule s'il est petit.
i) Diminution inutile de la dure de vie de la machine.
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2.Scuri tmoule
Stopper la fermeture du moule en cas de prsence de corps tranger dans
les empreintes du moule. Elle empche la dtrioration du moule.
Se rgle :
a) Course de dpart scurit.
b) Pression de scurit.
c) Dpart haute pression de verrouillage.
d) Temps de scurit.
3.Ejection
Dmouler correctement la pice en fin de cycle.
Se rgle :
a) Course sortie, rentre, dpart jection.
b) Pression et vitesse sortie et rentre.
c) Temps retard sortie et rentre.
d) Mode de fonctionnement :
(1) Simple ou multiple.
(2) Hydraulique, pneumatique.
(3)Noyaux ou sans.
Trop forte : Marque d'jecteurs ou traces d'arrachages.
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4.Ponton
2 positions peuvent tre programmes :
a) Fixe avant :
Utilis principalement avec les blocs chauds. Le ponton reste en contact
avec le moule durant tout le cycle d'injection.
b) Asservi :
C'est le mode le plus couramment utilis. Le ponton recule aprs la fin de
dosage.
B.PARAMETRES DE LA PHASE INJECTION DYNAMIQUE
1.Vi tesse d'i nj ection: Exprime en mm/sec, cm3/sec, %.
Couple avec la pression d'injection, elle permet le remplissage de
matire des empreintes du moule.
Elle dpend :
a) Complexit de la pice (ncessit de paliers).
b) Qualit du moule.
c) Type et viscosit de la matire.
Trop faible :
d) Figeage rapide de la matire (incomplets, lignes de
soudures).
e) Mauvais quilibrage des pressions dans les empreintes.(dformations pices.)
f) Orientation de la matire.
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Trop forte :
g) Mauvaise vacuation de l'air du moule (Brlures).
h) Cisaillement de la matire (Traces mates).
Il est ncessaire d'adapter des paliers de vitesses pour le remplissage du
moule.
1 vitesse rapide pour le remplissage de la carotte.
1 vitesse lente pour le passage des seuils.1 vitesse rapide pour le remplissage de la cavit des
empreintes.
1 vitesse lente en fin de parcours pour optimiser le passage
en maintien.
2.Mode de commutati on
C'est la faon dont la presse va passer en phase de maintien en fin de
remplissage.
Ce passage peut se raliser de 4 manires :
a) Course de la vis.
b) Temps d'injection.
c) Pression dans le vrin d'injection.
d) Pression dans le moule.
Cette commutation en maintien doit se faire rgulirement la mmevaleur d'une moule l'autre. Elle conditionne la qualit des pices
moules. Au dmarrage, on commute par la course, puis on affine la fin
en commutant par la pression quand le rglage le permet.
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3.Pression de commutation et l imi te pression
a) Pression de commutation :
C'est la pression dans le vrin au moment du passage en maintien.
Trop faible :
(1) Mauvaise densification de la matire. (Incomplets, retassures,stabilit dimensionnelle).
(2) Compensation du poids par le maintien. (Temps de maintienoptimum plus court).
Trop forte :
(3) Force de fermeture mini augmente.
(4) Contraintes sur pices.
(5) Bavures.
b) Limite pression d'injection :
C'est la pression ncessaire, rgle, sur la presse, pendant le remplissage
du moule.
Limite pression injection = Pression de commutation + 20 bars.
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C.PARAMETRES DE LA PHASE MAINTIENREFROIDISSEMENT
1.Temps et pression de maint ien
Compense le retrait volumique de la matire pendant son refroidissement
dans le moule.
Une pression (maintien)est applique pendant un temps jusqu' ce que le
point d'injection soit fig.
Ils dpendent :
a) Complexit de la pice.
b) Epaisseur de la pice.
c) Matire.
Ces paramtres sont optimiss en contrlant le poids
des pices et l'aspect final des pices.
Trop faible : Retassures, bulles, dimensionnel instable.
Trop fort : Contraintes dans la pice (dformations).
Bavures, arrachements
2.Matelas matire
Volume de matire restant en bout de la vis la fin du maintien. Ne doitpas tre 0.
Trop faible : Retassures, irrgularit de poids pices.
Trop fort : Usure clapet plus rapide.
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3.Temps de refroidissement
Permet la solidification de la matire pour pouvoir dmouler la pice
sans la dformer. Il conditionne la cadence de moulage et doit tre le plus
court possible.
Il dpend :
a) Complexit de la pice.
b) Epaisseur de la pice.
c) Temprature de la matire fondue.
d) Temprature du moule.
Trop faible : Dformation de la pice.
Trop fort : Cycles longs inutiles (pertes de gains).
Arrachements sur la pice.
4.Temprature du moule
Permet l'vacuation plus ou moins rapide des calories de la matire
fondue dans le moule pendant la solidification de la matire.
Il dpend :
a) Matire utilise.
b) Aspect de surface des pices.
c) Temprature de la matire fondue.
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Elle conditionne :
d) Taux de cristallinit dans la pice.
e) Dimensionnel des pices.
f) Aspect de surface des pices.
g) Contraintes dans la pice.
Matires amorphes :
Trop faible :
h) Difficults de remplissage.
i) Ncessit de pressions et tempratures matire importantes.
Trop forte :
j) Pas de modification de retrait.
k) Retassures plus importantes.
Matires semi-cristallines :
Trop faible :
l) Blocage du retrait (cristallisation aprs moulage).
m)Dformation des pices (contraintes)
Trop forte :
n) Retrait important.
o) Cristallinit leve (proprits mcaniques
augmentes.
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D.PLASTIFICATION
1.Contre pression de dosage
Garantit l'homognit de la plastification de la matire et la rgularit de
moulage. Est indispensable pour la rgularit de moulage. Ncessit de
l'augmenter pour bien homogniser le colorant dans la matire.
Trop faible : Bulles, dosage irrgulier.
Trop forte : Auto-chauffement de la matire, temps de dosage long.
2.Vi tesse de rotation vis
Garantit l'homognit de la plastification de la matire et la rgularit de
moulage. Est gnralement couple la contre pression.
Trop faible : Bulles, dosage irrgulier, infondus.
Trop forte : Auto-chauffement de la matire, temps de dosage long.
3.Tempratu re cyl indre
Par un apport de chaleur extrieur, on aide la plastification de la
matire. Elle se rpartira sur plusieurs zones, avec une valeur de
consigne et des tolrances rgler.
Le rglage de la temprature de la culasse est aussi important pour
certaines matires (PA, PC, PMMA)
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Elle dpend :
a) Matire utilise.
b) Profil de vis.
c) Course de dosage.
d) Pice mouler.
Trop faible : Difficult de remplissage, tches, lignes de soudures.
Trop forte : Dgradation de la matire et des additifs.
4.Course de dosage
Dtermine la position de fin de plastification chaque cycle. Pour
augmenter la prcision de l'arrt de la vis, on fait une dcompression
aprs dosage.
Trop faible : Difficult de remplissage, incomplets.
Matelas trop faible.
Trop forte : Bavures, contraintes dans la pice.
5.Temps de retard dosage
Evite de laisser stagner la matire l'avant de la vis lorsque le tempsde refroidissement est long.
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F.CONCLUSION
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VII. LES DEFAUTS D'INJECTION. IDENTIFICATION ET ACTIONSCORRECTIVES
A.LES PRINCIPAUX DEFAUTS DE MOULAGE
POINTS NOIRSDESCRIPTION
Petites particules ou tranes noires l'intrieur de la matire.
Causes machine
Zones de stagnation matire.
Coupure des chauffescylindre ou arrt prolong.
Mauvaise purge cylindre.
Buse mal monte.
Clapet us sur porte pointe
de vis.
Proximit de broyeur.
Causes moule
Stagnation dans les canaux de
blocs chauds.
Poussires sur moule.
Causes matire
Matire contamine.
Sac mal nettoy.
ACTIONS CORRECTIVES
Purger le cylindre avec du produit de purge ou rebroy PMMA.
Vrifier la matire, aspirateur, tuyaux, filtre, propret des sacs.
Mettre en temprature de veille chaque arrt prolong.
Dmonter et nettoyer la vis.
Supprimer les zones de stagnation matire.
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BULLESDESCRIPTION
Bulles d'air emprisonnes l'intrieur de la pice.
Cration de vides la solidification de la pice (fortes paisseurs ou
matires semi-cristallines)
Emprisonnement d'air pendant la plastification de la matire.
Causes machine
Clapet de vis non tanche.
Maintien trop faible.
Vitesse d'injection troprapide.
Contre pression faible.
Vitesse rotation troprapide.
Causes moule
Diffrence d'paisseurpice.
Seuils d'injection troppetits.
Causes matire
Matire trop chaude.
Humidit dans lamatire.
ACTIONS CORRECTIVES
Etuver la matire.
Vrifier la temprature masse matire, baisser les chauffes cylindre.
Augmenter la contre pression.
Augmenter la pression et le temps de maintien.
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BRULURESDESCRIPTION
Tranes bruntres causes par une surchauffe de la matire du
l'emprisonnement d'air dans la matire.
Causes machine
Verrouillage trop fort.
Vitesse injection troprapide.
Contre pression tropleve.
Causes moule
Manque vents ou ventsbouchs.
Seuil injection mal situ.
Moule trop chaud.
Causes matire
Matire trop chaude.
Humidit dans lamatire.
ACTIONS CORRECTIVES
Nettoyer les vents ou les augmenter.
Vrifier la temprature masse matire et moule. Baisser chauffe cylindre ou moule.
Diminuer la vitesse de rotation vis / contre pression.
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TRACES DE COLORANTDESCRIPTION
Apparition de tranes de couleur ou de zones dcolores dans la pice.
Causes machine
Contre pression trop faible.
Profil de vis mal adapt.
Buse presse non filtrante.
Mauvaise tempraturematire.
Vitesse de rotation vis tropfaible.
Causes moule Causes matire
Colorant mal adapt la matire.
% colorant trop fort.
Colorateur drgl.
ACTIONS CORRECTIVES
Vrifier le % et la rfrence de colorant, fonctionnement du colorateur.
Vrifier la temprature masse matire et moule. Baisser ou augmenter les chauffes cylindre oumoule.
Augmenter la vitesse de rotation vis / contre pression.
Monter une buse filtre.
Changer de colorant.
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BAVURESDESCRIPTION
Pellicule de matire attache la pice suivant la ligne de plan de joint du
moule.
Causes machine
Verrouillage trop faible.
Vitesse et pressioninjection trop fortes.
Densification trop forte.
Capacit presse trop faible.
Causes moule
Empreinte endommage.
Surface projete trop forte.
Longueur coulement tropgrande.
Epaisseur pice faible.
Causes matire
Matire trop chaude.
Matire trop fluide.
ACTIONS CORRECTIVES
Rduire dosage, vitesse injection et limite pression d'injection.
Vrifier la temprature masse matire et moule. Baisser les chauffes cylindre ou moule.
Augmenter le verrouillage du moule.
Vrifier les portes du moule.
Changer de capacit de presse.
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JET LIBREDESCRIPTION
Un flux de matire fondue pntre dans l'empreinte de faon incontrle. En
se refroidissant, ce flux ne fusionne pas avec le reste de matire. Il en rsulte
une ligne sinueuse sur la surface de la pice.
Causes machine
Vitesse et pressioninjection trop fortes.
Causes moule
Seuil injection trop petit oumal situ.
Moule trop froid.
Causes matire
Matire trop froide.
ACTIONS CORRECTIVES
Rduire la vitesse injection et limite pression d'injection.
Vrifier la temprature masse matire et moule. Augmenter les chauffes cylindre ou moule.
Augmenter le passage matire au point d'injection.
Changer la situation du point d'injection.
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INFONDUDESCRIPTION
Prsence de particules non fondues, due une mauvaise dispersion des
additifs dans la matire fondue pendant la plastification.
Causes machine
Vis mal adapte ou use.
Rotation vis trop grande.
Contre pression trop faible.
Causes moule Causes matire
Matire trop froide.
ACTIONS CORRECTIVES
Rduire la vitesse de rotation vis et augmenter la contre pression.
Vrifier la temprature masse matire. Augmenter les chauffes cylindre.
Changer la vis ou de machine.
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INCOMPLETDESCRIPTION
Manque de matire certains endroits de la pice.
Causes machine
Vitesse et pressioninjection trop faibles.
Clapet vis non tanche.
Densification trop faible(commutation et dosage).
Buse obstrue.
Causes moule
Moule trop froid.
Seuil d'injection tropfaible.
Manque d'vents.
Longueur d'coulementtrop grande.
Causes matire
Matire trop froide.
Matire tropvisqueuse.
Changement de lot(rebroy)
ACTIONS CORRECTIVES
Vrifier la temprature masse matire. Augmenter les chauffes cylindre.
Vrifier si la buse n'est pas obstrue.
Vrifier l'tanchit du clapet.
Augmenter le dosage, vitesse et pression injection.
Augmenter le diamtre de sortie de la buse presse.
Augmenter le point d'injection.
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RETASSUREDESCRIPTION
Dformation de la surface de la pice aux endroits en sur paisseur, due la
rtraction de la matire pendant sa solidification.
Causes machine
Temps et pression demaintien trop faible.
Clapet vis non tanche.
Densification trop faible(commutation et dosage).
Vitesse d'injection troprapide.
Causes moule
Moule trop chaud.
Seuil d'injection tropfaible.
Point d'injection mal situ.
Surpaisseur pice.
Causes matire
Matire trop chaude.
ACTIONS CORRECTIVES
Vrifier la temprature masse matire et moule. Diminuer les chauffes cylindre ou moule..
Augmenter pression et temps de maintien.
Vrifier la densification des pices en dynamique.
Augmenter le dosage, vitesse et pression injection.
Augmenter le point d'injection.
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GIVRUREDESCRIPTION
Tranes argentes en surface de la pice dues : .
Prsence d'humidit dans la matire.
Rsidus de dcomposition de la matire (surchauffe).
Volatils non gazeux rsiduels dans la matire.
Causes machine
Succion trop importante.
Bout froid dans la buse.
Pointe de vis casse.
Vitesse d'injection troprapide.
Vitesse rotation vis etcontre pression tropgrandes.
Causes moule
Seuil d'injection tropfaible.
Point d'injection mal situ.
Causes matire
Matire trop chaude.
Humidit dans la
matire.
Matire trop froide.
ACTIONS CORRECTIVESVrifier l'tuvage de la matire (fonctionnement tuve).
Vrifier la temprature masse matire. Diminuer les chauffes cylindre, rotation vis, contre pression.
Vrifier la prsence du bout froid sur carotte.(Changer de buse)
Programmer des paliers de vitesses d'injection.
Vrifier la pointe de vis.
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LIGNE DE SOUDUREDESCRIPTION
Recollement de 2 flux de matires qui ont contourns un obstacle dans le
moule (broche).
Causes machine
Vitesse d'injection tropfaible.
Course de dosage tropcourte.
Causes moule
Seuil d'injection tropfaible.
Point d'injection mal situ.
Moule trop froid.
Moule encrass.
Mauvaise conceptionpice.
Causes matire
Matire trop froide.
ACTIONS CORRECTIVES
Vrifier la temprature masse matire et moule. Augmenter les chauffes cylindre ou moule.
Augmenter la vitesse et pression d'injection.
Nettoyer le moule.
Dplacer le point d'injection.
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PEAU D'ORANGEDESCRIPTION
Aspect de microsillons en surface de la pice due un recouvrement
successif de matire fondue avec de la matire refroidie.
Causes machine
Vitesse d'injection tropfaible.
Vitesse de remplissageuniforme (pas de paliers).
Causes moule
Seuil d'injection tropfaible.
Point d'injection mal situ.
Moule trop froid.
Etat de surface de mouledpoli.
Causes matire
Matire trop froide.
ACTIONS CORRECTIVES
Vrifier la temprature masse matire et moule. Augmenter les chauffes cylindre ou moule.
Augmenter la vitesse et pression d'injection (mettre des paliers).
Augmenter le passage matire au point d'injection.
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DELAMINAGE MATIEREDESCRIPTION
Sparation de couches dans la pice moule qui peuvent tre peles,
provenant d'un manque de cohsion entre elles.
Ceci indique une mauvaise homognit et des contraintes de cisaillement
leves.
Causes machine
Vitesse d'injection tropleve.
Vitesse de remplissageuniforme (pas de paliers).
Causes moule
Seuil d'injection tropfaible.
Moule trop froid.
Angles aigus vers pointd'injection.
Causes matire
Matire trop froide.
Mlange matires.
Utilisation abusive derebroy.
ACTIONS CORRECTIVES
Vrifier la temprature masse matire. Augmenter les chauffes cylindre.
Diminuer la vitesse et pression d'injection (mettre des paliers).
Vrifier la matire (% rebroy, contamination)
Casser les angles vis sur les canaux et points d'injection.
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COTE PIECE NON CONFORME : TROP FAIBLEDESCRIPTION
Dans le cas des matires semi-cristallines, le retrait est > 1%.
Il est parfois ncessaire d'ajuster les paramtres pour obtenir des cotes pices
conformes au plan.
Causes machine
Temps de refroidissementtrop court.
Pression et temps de maintientrop faibles.
Vitesse d'injection trop rapide.
Densification trop faible.
Etanchit clapet mauvaise.
Causes moule
Moule trop chaud.
Causes matire
Matire trop chaude.
Utilisation de rebroy.
ACTIONS CORRECTIVES
Vrifier la temprature masse matire et moule. Diminuer les chauffes cylindre / moule.
Diminuer la vitesse et pression d'injection.
Vrifier la matire (% rebroy)
Augmenter la pression et temps de maintien.
Augmenter le temps de refroidissement
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COTE PIECE NON CONFORME : TROP FORTEDESCRIPTION
Dans le cas des matires semi-cristallines, le retrait est > 1%.
Il est parfois ncessaire d'ajuster les paramtres pour obtenir des cotes pices
conformes au plan.
Causes machine
Temps de refroidissementtrop long.
Pression et temps demaintien trop fortes.
Vitesse d'injection troplente.
Densification trop forte.
Causes moule
Moule trop froid.
Causes matire
Matire trop froide.
Changement de lotmatire.
ACTIONS CORRECTIVES
Vrifier la temprature masse matire et moule. Augmenter les chauffes cylindre / moule.
Augmenter la vitesse et pression d'injection.
Vrifier la matire (changement de lot)
Diminuer la pression et temps de maintien.
Diminuer le temps de refroidissement
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FILSDESCRIPTION
Apparition d'un mince fil de plastique provenant :
Carotte.
Amorce de bavures sur le plan de joint du moule.
Causes machine
Contre pression tropleve.
Buse trop chaude.
Densification trop forte.
Verrouillage trop faible.
Pas de succion.
Causes moule
Trou entre buse tropfaible.
Busette trop chaude.
Causes matire
Matire trop chaude.
ACTIONS CORRECTIVES
Vrifier la temprature buse. Baisser la zone de chauffe de la buse.
Baisser la contre pression.
Changer la buse
Vrifier la capacit de la presse en fermeture.
Affiner le passage en maintien.
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B.ANALYSE ET ACTIONS CORRECTIVES
1.Cl assement des dfau ts
Les dfauts peuvent tre classs par plusieurs catgories :
a) Dfauts d'aspect
Gnre une non conformit d'aspect de la pice.
Brlure, givrures, bulles, ligne de soudure, retassures, points noirs.
b) Dfauts dimensionnelsNon respect des cotes de la pice.
Pice trop petite, trop grande.
c) Dfauts "mcanique"
Ils engendrent une baisse des caractristiques mcaniques de la pice.
(Fissuration sous contrainte, tenue aux chocs...).
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2.Pr inci pe de rsolution des dfauts
METHODE DE RESOLUTION
IDENTIFIER
FType de dfaut.
- 1 ou plusieurs la fois ?
FNombre de pices dfectueuses : - Toutes les empreintes ?
FFrquence.-Cyclique, rptitif ?
ANALYSER
FVrifier les priphriques presse :
- Rgulateur panne ?
- Circuits bouchs ?
- Temprature eau ?
- Changement lot matire ? Rebroy ?- Nettoyage tuve, broyeur, aspirateur ?
FLister les causes et les classer par :
- Moule, Machine, Matire, Milieu.
FChercher les causes communes lorsqu'il
y a plusieurs dfauts
AGIR
FChanger 1 paramtre la fois.
- Intraction des paramtres entre eux ?
- Effets immdiats ou long terme ?
- Noter les changements.
- Consquence sur les cotes pices.
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VERIFIER
FDans le temps, aprs modification.
- Le dfaut ne doit plus apparatre.
FRglage n'est pas trop limite ?
- Toutes les empreintes ?
FConserver des pices.
FContrler les pices.
AMELIORER
FProposition de modification :
- Fiche de rglage ?
- Moule ?
- Machine ?
- Matriel annexe ?
Attenti on aux interactions entre paramtres.
a) Paramtres variation rapide :
Dosage, maintien, commutation, vitesse injection, succion.
b) Paramtres variation lente :
Temps refroidissement, contre pression, rotation vis, chauffe, rgulationmoule.
c) Statistiques :
20% des paramtres rsolvent 80% des problmes.
80% des problmes sont dus un dysfonctionnement autour de lapresse.
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Dfauts
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VIII. LES CARACTERISTIQUES D'INJECTION DES MATIERESTHERMOPLASTIQUES
A.CLASSEMENT DES MATIERES THERMOPLASTIQUES
Les matires plastiques peuvent tre classes en 4 catgories.
1.Les polymres de grande consommation
Ce sont toutes les matires qui ne ncessitent pas d'quipements
particuliers pour l'injection.
Leur application essentielle est le domaine "grand public".
a) Emballage.
b) Electromnager.
c) Habitacle d'automobile...
d) Le prix au kg n'est pas trs lev.
e) PS cristal.
f) PS choc.
g) SAN.
h) ABS.
i) PE bd.
j) PE hd.
k) PP.
l) PVC souple.
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m)PVC rigide.
n) PMMA.
2.Les polymres techniques
Ce sont des matires destines raliser des pices techniques.
La pice moule devant avoir une certaine caractristique
(mcanique, lectrique, effort de fatigue, thermique), la matire
employe devra avoir certaines proprits.
Leur application essentielle reste les domaines :
a) Electrique.
b) Automobile (Pices sous moteur)
Ces matires seront souvent charges (FV) pour augmenter leurs
caractristiques.
Le prix au kg reste suprieur 20F00.
c) PA (6, 6-6, 11, 12)
d) POM.
e) PET/PBT.
f) PC.
g) PPO.
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3.Les polymres hautes performances
Ce sont les matires destines au moulage de pices hautes technologies.
Ces pices sont destines remplacer des pices traditionnelles ralises
en mtal ou alliages mtalliques.
Les matires utilises sont des caractristiques trs leves :
a) Rsistance mcanique
b) thermique,
c) chimique.
Leur transformation ncessite des tempratures matires et moules trs
hautes, ainsi que des quipements grande rsistance (abrasive et
corrosive).
Leur prix au kg est lev (> 100F00)
d) PPS.
e) PAA.
f) PEI.
g) PES-PSU.
h) PEEK.
i) PAI.
j) FEP-PFA.
k) LCP.
l) PPA.
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4.Les polymres spciaux
a) Les lastomres TP
Pouvoir raliser des pices caoutchoutiques directement par
injection.
b)Les alliages
Par "mlange" de 2 matires, on obtient des pices avec les
caractristiques des 2 matires.
(1) ABS + PC.
(2) PA + PP.
B.CARACTERISTIQUES DE MOULAGE
Pour le rgleur, il y a plusieurs paramtres importants connatre pour la
transformation d'une matire plastique.
1.Rfrence
Indique la dsignation exacte de la matire.
a) Fournisseur.
b) Grade.
c) Principale cas d'utilisation.
2.Etuvage
Temps et temprature durant laquelle le polymre doit tre sch.
Certaines matires ncessitent des quipements particuliers
(dessiccateur).
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Le non respect des tempratures et temps d'tuvage peut endommager lamatire (PPO, PA)
3.Temprature de transformation
Plage de rglage dans laquelle le polymre doit tre correctement
plastifi.
La plage de rglage peut tre large (PS, PP) ou trs rduite (PVC, POM)
Un contrle de la temprature masse matire en sortie de buse estindispensable raliser.
4.Rgulati on du moule
Suivant le type de matire, le choix du type de rgulation du moule sera
diffrent.
a) Matires amorphes
(1) Utilis pour aspect souhait des pices (mat/brillant)
(2) Amliorer le remplissage des pices (PMMA, PC).
b) Matires semi-cristallines
(1) Augmenter les caractristiques mcaniques de la pice (PA,POM)
5.Pression d' inj ection sur la matire
Elle influe sur :
a) Retrait au moulage.
b) Contraintes et dformations.
c) Caractristiques mcaniques du produit.
d) Force de fermeture.
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6.Densit froi d du polymre
Renseigne sur :
a) Capacit d'injection de la presse.
7.Retrai t l inaire
Renseigne sur :
a) Variations dimensionnelles de la pice aprs moulage.
8.Condi tions par ticu l ires (ar rt ou scur i t)
a) Type d'ensemble de plastification utiliser.
b) Mode opratoire d'arrt et de redmarrage de la presse.
c) Purge du cylindre.
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CARACTERISTIQUES D'INJECTION DES POLYMERES
POLYMERES DE GRANDE CONSOMMATION
MATIERE Structure Densit Retrait Etuvage Conditions particulires de moulage
PS A 1,01 0,4 0,7% sans Ras
PS choc A 1,04 0,4 0,7% sans Ras
SAN A 1,08 0,3 0,7% 2-4H00 80C Points noirs
ABS A 1,04 0,4 0,7% 2H00 90C Ras
PE bd SC 0,91 1,5 3% sans Post-retrait important
PE hd SC 0,95 2 3% sans Post-retrait important
PP SC 0,9 1,5 3% sans Post-retrait important
PVC souple A 1,2 0,8 2% sans Dlicat, collage sur empreintes et bulles
PVC rigide A 1,4 0,2 0,6% sans Pointe de vis sans clapet
POLYMERES TECHNIQUES
MATIERE Structure Densit Retrait Etuvage Conditions particulires de moulage
PA 6 SC 1,2 1 - 1,5% 3H00 80-100C Fluide, fusion franche, rgulation culasse.
PA 6-6 SC 1,2 1,6 1 - 1,3% 3H00 80-100C Fluide, fusion franche, rgulation culasse.
PA 11 SC 1,04 1 2,5% 4H00 90C Fluide, fusion franche, rgulation culasse.
POM SC 1,4 1,5 - 2,5% 2H00 60C Dlicat, post retrait, scurit l'arrt de la presse
PET SC 1,6 0,2 0,4% 4H00 110C Dlicat, trs sensible la reprise d'humidit au moulage
PBT SC 1,3 1,7 0,3 - 1% 4H00 110C Dlicat, trs sensible la reprise d'humidit au moulage
PC A 1,2 1,5 0,2 - 0,6% 4H00 120C Visqueux, points noirs, sensible la fissuration
PMMA A 1,2 0,4 - 0,7% 4H00 80C Visqueux, points noirs, jaunissement
PPO A 1,1 1,3 0,1 - 0,7% 2H00 110C Temps d'tuvage trs stricte
POLYMERES HAUTES PERFORMANCES
MATIERE Structure Densit Retrait Etuvage Conditions particulires de moulage
PPS SC 1,6 0,1 0,6% 3H00 150C Dlicat, la temprature du moule donne la cristallinit
PAA SC 1,7 0,30% 4H00 90C Etuvage avec dessicateur
PEI A 1,3 1,5 0,2 0,6% 3H00 140C Sensible la reprise d'humidit pendant moulage
PSU-PES A 1,3 1,7 0,5 1,5% 4H00 130C Dessicateur, temps sjour 10 mn mini dans le fourreau
PEEK SC 1,5 0,10% 4H00 120C Etuvage avec dessicateur
PAI SC 1,5 0,2 0,8% 8H00 135C Recuit pour stabilisation des pices (72H00 180C)
FEP SC 2,1 2,5 3,5% sans Dlicat la transformation (dangereux)
LCP SC 1,7 0,1 0,5% 4H00 150C Sensible la reprise d'humidit pendant moulage
PPA SC 1,5 1,7 0,2 0,6% 4H00 120C Dlicat la transformation
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POLYMERES DE GRANDES CONSOMMATION
MATIERE Temp cylindre Temp culasse Temp moule Temp dmoul Temp figeage Pres. inj Pres. emp. Cte pres. Vit. circ.
PS 160 130C 30C 20 60C 75C 120C 600 1500 b 400 b 60 b 0,3 m/sec
PS choc 160 250C 30C 30 60C 75C 120C 600 1500 b 400 b 60 b 0,3 m/sec
SAN 200 260C 30C 40 80C 75C 120C 600 1500 b 400 b 50 b 0,2 m/sec
ABS 200 270C 30C 50 80C 75C 140C 600 1500 b 400 b 60 b 0,3 m/sec
PE bd 180 240C 30C 20 40C 70C 120C 600 1200 b 300 b 60 100 b 0,3 0,5 m/sec
PE hd 250 300C 30C 20 60C 80C 120C 600 1200 b 300 b 60 100 b 0,3 0,5 m/sec
PP 200 300C 30C 20 60C 70C 110C 800 1400 b 300 b 60 100 b 0,3 0,5 m/sec
PVC souple 150 170C 30C 20 60C 60C 120C 400 1200 b 350 b 50 b 0,1 m/sec
PVC rigide 160 180C 30C 20 60C 80C 120C 1000 1500 b 400 b 50 b 0,1 m/sec
POLYMERES TECHNIQUES
MATIERE Temp cylindre Temp culasse Temp moule Temp dmoul Temp figeage Pres. inj Pres. emp. Cte pres. Vit. circ.
PA 6 230 260C 60C 70 90C 100C 190C 400 1200 b 300 b 50 b 0,1 0,2m/sec
PA 6-6 270 295C 80C 70 110C 120C 220C 400 1200 b 300 b 50 b 0,1 0,2m/sec
PA 11 210 240C 60C 40 60C 400 1000b 300 b 50 b 0,1 0,2m/sec
POM 185 215C 40C 70 110C 120C 165C 700 1800 b 400 500 b 50 b 0,1m/sec
PET 270 290C 60C 50 130C 90C 200C 300 1300 b 400 b 50 b 0,1 m/sec
PBT 240 270C 60C 70 90C 100C 200C 600 1000 b 400 b 50 b 0,1m/sec
PC 290 320C 50C 80 120C 120C 190C 1000 1600 b 500 b 50 b 0,1 0,2m/sec
PMMA 220 260C 50C 40 90C 90C 130C 1000 1500 b 400 b 50 100b 0,1 0,2m/sec
PPO 270 300C 60C 70 110C 100C 200C 1000 1500 b 450 b 50 b 0,1 0,2m/sec
POLYMERES HAUTES PERFORMANCES
MATIERE Temp cylindre Temp culasse Temp moule Temp dmoul Temp figeage Pres. inj Pres. emp. Cte pres. Vit. circ.
PPS 300 340C 80C 130 160C 1000 1500 b 450 b 50 b 0,1 m/sec
PAA 250 280C 80C 120 140C 700 1500 b 450 b 50 b 0,1 m/sec
PEI 340 430C 100C 150C 1300 1600 b 450 b 50 b 0,1 m/sec
PSU-PES 350 430C 100C 130 190C 1000 b 450 b 50 b 0,1 m/sec
PEEK 380 400C 100C 250 280C 700 1400b 450 b 50 b 0,1 m/sec
PAI 330 370C 100C 180 200C 600 2000 b 450 b 50 b 0,1 m/sec
FEP 300 390C 100C 120 150C 1000 b 450 b 50 b 0,1 m/sec
LCP 290 350C 100C 80 120C 1000 b 450 b 50 b 0,1 m/sec
PPA 320 350C 100C 135 165C 1000 b 450 b 50 b 0,1 m/sec
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IX. LISTE DES TECHNIQUES DASSEMBLAGES DES PIECESPLASTIQUES
1. Soudage par miroir chauffant.
2. Soudage par haute frquence.
3. Soudage par impulsion thermique.
4. Soudage par couteau chaud.
5. Soudage par jet dair chaud.
6. Soudage par ultrasons.
7. Soudage par vibrations.
8. Assemblage par vissage.
9. Assemblage par rivetage.
10.Assemblage par clipage.
11.Assemblage par emmanchement forc.
12.Le surmoulage.
13.Le collage.
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A.SOUDAGE PAR MIROIR CHAUFFANT
1.Principe
Amener les 2 pices souder au contact dune plaque mtallique chaude,
recouverte dune couche anti adhsive.
Lorsque le polymre est suffisamment ramolli, on presse les 2 pices
lune contre lautre pour les assembler
2.Matr iel
Machine miroirs chauffants.
3.Domaines d appli cation
Automobile, lectromnager, btiment, tous les secteurs industriels.
4.L imi tes d emploi
Ne convient pas pour les PA.
RAMOLLISSEMENT DES 2 PIECES
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SOUDURE
AEMP Img 0011
B.SOUDAGE PAR HAUTE FREQUENCE
1.Principe
On place les feuilles souder entre une lectrode de soudage et unisolant.Sous laction combine de la chaleur et de la pression, llectrode assure
le soudage et la dcoupe des feuilles.
2.Matr iel
Machine souder haute frquence.
3.Domaines d appli cation
Emballage.
4.L imi tes demploi
PVC (angle de perte dilectrique > 0.01).
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PRINCIPE
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DETAIL DE LA MACHINE
AEMP Img 0005
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C.SOUDAGE PAR IMPULSION THERMIQUE
1.Principe
On place le film souder entre deux mchoires chauffes lectriquement.
Des rsistances de soudure assurent le soudage et la dcoupe des films.
Elles sont recouvertes dun film PTFE anti-adhrant
2.Matr iel
Machine souder par impulsion thermique.
3.Domaines d appli cation
Films PVC ou PE.
4.L imi tes d emploi
Epaisseur du film.
PRINCIPE
AEMP Img 0079
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EXEMPLE DE SOUDURE PAR IMPULSION THERMIQUE
AEMP Img 0077
D.SOUDAGE PAR COUTEAU CHAUD1.Principe
Les films souder, sous forme de bobine, sont entrans par des
rouleaux.
Un couteau chaud est chauff 350C. A chaque cycle de soudure, le
couteau descend et crase les 2 films contre un rouleau en caoutchouc
recouvert de PTFE.
On ralise le soudage et la dcoupe du film
2.Matr iel
Rouleau + couteau chauds.
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C. F. P. CONCEVOIR UN PRODUIT INJECTE
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3.Domaines d appli cation
Films PE.
4.L imi tes demploi
Epaisseur du film.
PRINCIPE
AEMP Img 0085
POSTE DE SOUDURE PAR COUTEAU CHAUD
AEMP Img 0083
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E.SOUDAGE PAR JET DAIR CHAUD
1.Principe
Soudage de 2 pices par apport de polymres
Ce matriau se prsente sous forme de baguette, de mme nature
chimique que les pices assembler.
Un chalumeau air chaud permet de ramollir le polymre et dassembler
les pices.
2.Matr iel
Chalumeau + baguette.
3.Domaines d appli cation
Chaudronnerie plastique.
4.L imi tes d emploiCadence.
ASSEMBLAGE DE PIECES PAR AIR CHAUD
CPT Img 0076
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C. F. P. CONCEVOIR UN PRODUIT INJECTE
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CPT Img 0077
F.SOUDAGE PAR ULTRASONS
1.Principe
Applications de vibrations frquences leves, sur le polymre souder. Ces vibrations sont amens par une sonotrode. Les vibrations
vont chauffer le polymre, permettant lassemblage des 2 pices.
2.Matr iel
Machine souder par ultrasons.
3.Domaines d appli cation
Presque tous les thermoplastiques.
4.L imi tes demploi
Surface souder.
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PRINCIPE
AEMP Img 0030
DESCRIPTIF DE LA MACHINE
AEMP Img 0028
VUE DENSEMBLE DUNE INSTALLATION DE SOUDAGE PAR
ULTRASONS
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PIECES ASSEMBLEES PAR ULTRASONS
AEMP Img 0018
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G.SOUDAGE PAR VIBRATIONS
1.Principe
Applications doscillations de faible amplitude et haute frquence sur
la pice suprieure.
La pice infrieure tant fixe, on provoque un chauffement du
polymre.
Les vibrations vont chauffer le polymre, permettant lassemblage des 2pices.
2.Matr iel
Machine souder par vibrations.
3.Domaines d appli cation
Tous les thermoplastiques.
4.L imi tes d emploi
Surface souder.
PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT
AEMP Img 0048
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AEMP Img 0050
H.ASSEMBLAGE PAR VISSAGE
1.Principe
Assemblage de 2 pices par une ou plusieurs vis. Vis autotaraudeuses.
Vis et crous mtalliques. Vis et crous plastiques.Vis et insert mtallique comportant un taraudage.
2.Matr iel
Visseuses.
3.Domaines d appli cation
Tous les thermoplastiques et thermodurcissables.
4.L imi tes d emploi
Cadence.
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POSTE DASSEMBLAGE PAR VISSAGE
AEMP Img 0040
PRINCIPE
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I.ASSEMBLAGE PAR RIVETAGE
1.Principe
Assemblage de 2 pices par un ou plusieurs rivets expansion.
2.Matr iel
Machine riveter.
3.Domaines d appli cationTous les thermoplastiques et thermodurcissables.
4.L imi tes demploi
Cadence.
PRINCIPE
AEMP Img 0048
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J.ASSEMBLAGE PAR CLIPAGE
1.Principe
Assemblage de 2 pices par une dformation lastique dune partie de la pice.
2.Matr iel
Machine dassemblage.
3.Domaines d appli cation
Tous les thermoplastiques injects.
4.L imi tes demploi
Taille du clip/matire.
PRINCIPE
AEMP Img 0055
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POSTE DE CLIPAGE
AEMP Img 0054
K.ASSEMBLAGE PAR EMMANCHEMENT FORCE
1.Principe
Assemblage de 2 pices, par la force, lune dans lautre.
2.Matr iel
Machine dassemblage.
3.Domaines d appli cation
Tous les thermoplastiques injects.
4.L imi tes d emploi
Force demmanchement.
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PRINCIPE
AEMP Img 0061
ASSEMBLAGE
AEMP Img 0062
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L.LE SURMOULAGE
1.Principe
Injection dun polymre sur une pice en matire plastique ou
mtallique. Le polymre emprisonne linsert aprs solidification.
2.Matr iel
Presse de surmoulage.
3.Domaines d appli cation
Tous les thermoplastiques injects.
4.Limites d emploi
Capacit de la machine.
PRINCIPE DE SURMOULAGE DUN TOURNEVIS
AEMP Img 0082
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PIECE SURMOULEE
AEMP Img 0080
M.LE COLLAGE1.Principe
Fixation de 2 pices Par apport dune colle ou dun adhsif.
Collage par solvant. Collage par adhsivage. Collage par HOT MELT.
2.Matr iel
Machine de collage.
3.Domaines d appli cation
Tous les thermoplastiques injects.
4.L imi tes demploi
Rsistance larrachement.
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COLLAGE DUN JOINT PAR ADHESIVAGE
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BOUCHONS OBTENUS PAR COLLAGE HOT MELT
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X. LISTE DES TECHNIQUES DE DECORATION DES PIECESPLASTIQUES
A. SERIGRAPHIE.
B. TAMPOGRAPHIE
C. MARQUAGE A CHAUD
D. FLEXOGRAPHIE
E. HELIOGRAPHIE
F. OFFSET SEC
G. ETIQUETAGE
H. METALLISATION SOUS VIDE
I. GALVANOPLASTIE
J. LES NOUVELLES TECHNOLOGIES
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C. F. P. CONCEVOIR UN PRODUIT INJECTE
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A.LA SERIGRAPHIE
1.Principe
Impression dun objet par dpt dencre liquide au travers dun tissus en
fibres synthtiques, appel cran.
Lors de la srigraphie, une racle force le passage de lencre au travers des
mailles du tissu et la dpose sur lobjet.
2.Matr iel
Une machine srigraphier.
3.Domaines d appli cation
Tous types dobjets (plats, cylindrique...)
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PIECES SERIGRAPHIEES
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PRINCIPE
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B.LA TAMPOGRAPHIE
1.Principe
Dpose dune encre liquide sur un objet au moyen dun tampon en
silicone.
Le tampon prend lencre sur un clich qui comporte une gravure en creux
aux formes du dcor imprimer.
2.Matr iel
Une machine tampographier.
3.Domaines d appli cation
Tous types dobjets.
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PRINCIPE
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VUE DENSEMBLE DE LA MACHINE
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C.LE MARQUAGE A CHAUD
1.Principe
Transfert sec dun dcor sous forme de film sur un objet. Silicone.
Lors du marquage chaud, sous laction de la chaleur et de la pression,
le dcor se dcolle du film et se dpose sur la pice.
2.Matr iel
Une machine de marquage chaud.
3.Domaines d appli cation
Tous types dobjets.
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PRINCIPE
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D.LA FLEXOGRAPHIE
1.Principe
Dpose dune encre liquide sur un objet au moyen dun clich souple en
relief.
Le clich est encr par un cylindre mtallique tram.
Le cylindre tram est encr par un cylindre barboteur, qui trempe danslencre.
2.Matr iel
Une machine de flexographie.
3.Domaines d appli cation
Films et gaines en sacherie.
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PRINCIPE
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LIGNE DE FLEXOGRAPHIE
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E.LHELIOGRAPHIE
1.Principe
Dpose dune encre liquide sur un objet de type film au moyen dun
cylindre grav en creux.
Il barbote dans lencre, lexcdent tant enlev par une racle.
2.Matr iel
Une machine dhliographie.
3.Domaines d appli cation
Films en sacherie.
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PRINCIPE
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PIECES OBTENUES PAR HELIOGRAPHIE
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F.LOFFSET SEC
1.Principe
Assure le marquage dun objet par report dencre liquide sur un cylindre
recouvert de caoutchouc appel blanchet.
Le clich en relief est encr par des rouleaux encreurs.
Limage du dcor est transfre sur le blanchet, qui la dpose sur lobjet dcorer.
2.Matr iel
Une machine dOFFSET.
3.Domaines d appli cation
Pices planes ou cylindriques en PP ou PE.
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PIECE DECOREES PAR OFFSET SEC
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LIGNE DOFFSET SEC
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G.ETIQUETAGE/ADHESIVAGE
1.Principe
Dpose en automatique dun dcor, sous forme dtiquettes adhsives
imprimes, sur un objet plastique.
2.Matr iel
Une machine dtiquetage.
3.Domaines d appli cation
Pices de grandes sries.
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LIGNE DETIQUETAGE
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H.LA METALLISATION SOUS VIDE
1.Principe
Dpt mtallique sur un objet par vaporation daluminium dans une
chambre vide.
2.Matr iel
Une chambre de mtallisation sous vide.
3.Domaines d appli cation
Pices et films.
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PIECE METALISEE
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ENCEINTE DE METALLISATION
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I.LA GALVANOPLASTIE
1.Principe
Dpt successifs de nickel, cuivre, puis or, bronze ou chrome.
2.Matr iel
Une ligne de bains de trempage.
3.Domaines d appli cation
Pices de dcoration (Cosmtique).
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PIECE DECOREE PAR GALVANOPLASTIE
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PRINCIPE
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J.LES NOUVELLES TECHNOLOGIES
LA SUBLIMATION
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LE PROCEDE CUBIC
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LE MARQUAGE LASER
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XI. SOUDABILITE DES MATIERES PLASTIQUES
A.INFLUENCE DES CARACTERISTIQUES DES MATERIAUX
Les caractristiques propres des plastiques conditionnent les rsultats
obtenus par le soudage par ultrasons.
Frquemment, les paramtres mmes qui conduisent au choix dune
matire plutt quune autre dans une application dtermine contribuent
rendre le soudage plus difficile.La diffrence des points de fusion et de la cristallinit entre les
diffrentes matires influence notablement les paramtres de rglage
pour une bonne soudure.
La rigidit du matriau souder constitue une proprit importante que
peuvent affecter les conditions de temprature et lhygromtrie de
lenvironnement.
Laddition dautres substances telles que pigments, agents de dmoulage,
charges de fibre de verre ou autres fibres de renfort agit de manireencore plus importante sur les performances du soudage.
1.Propr its mcaniques
Pour le soudage par ultrasons, le flux dnergie doit traverser la pice
plastique depuis la sonotrode jusqu la zone souder. Un matriau a des
proprits favorables au soudage, si son module est lev et constant
jusqu la temprature de ramollissement (transition vitreuse).
En mme temps, le facteur de perte mcanique tan(amortissement) doitrester relativement bas et constant jusqu la temprature de
ramollissement.
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Les matires amorphes ont ces proprits temprature ambiante.Cest la raison pour laquelle il est possible de souder des
thermoplastiques amorphes rigides aussi bien champs proches (distance
entre la sonotrode et la surface joindre < 6 mm) qu champs lointains,
contrairement aux thermoplastiques semi-cristallins.
Pour les pices en matires plastiques semi-cristallines, forme gales, legnrateur doit tre plus puissant, ou le temps de soudage plus long, et
lamplitude plus leve, tout au contraire des matires amorphes.
Il y a nanmoins des matires impossibles souder par ultrasons. Ce sont
les lastomres et toutes les matires trop souples qui absorbent les
oscillations mcaniques.
2.viscositde fusion
Les matires plastiques dont la viscosit de fusion est basse (par exemple
le polyaryltherctone PAEK) deviennent trs liquides, et la matire
fondue risque dtre expulse de la soudure. Les soudures sont alors peuhomognes et rsistent mal aux contraintes.
Les matires plastiques visqueuses (par exemple le polythylne poidsmolculaire ultra lev UHMW-PE) ne scoulent que difficilement et se
mlangent mal. La qualit de la soudure en souffre.
Les matires plastiques viscosit moyenne sont bien adaptes au
soudage par ultrasons.
3.Les matriaux de renfor t et charges
La plupart des renforts et charges augmentent la densit, et donc le
pouvoir conducteur des ondes. Leur qualit peut influencer le
comportement au soudage.
Il faut en tenir compte lors du choix des paramtres de soudage et de la
construction des pices.
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4.Pigments et l ubri fi ants
Linfluence des pigments sur le soudage par ultrasons peut tre
considrable. La plupart des pigments sont des composs minraux.
La prsence de pigments semble agir sur la cration de la chaleur la
jonction des lments souder. Il est souvent possible de compenser
laction nfaste des pigments sur la qualit des soudures en augmentant
le temps de soudage de 50% ou plus. Toutefois, laugmentation de ladure de soudage est susceptible de conduire des effets indsirables tels
que lapparition de bavure excessive et dun marquage des pices aucontact de la tte de la sonotrode.
Certains colorants notamment les colorants base doxyde de titane
(blanc) diminuent les capacits de soudage. Il faut deux fois plus de
temps pour souder un ABS blanc quun ABS rouge.
De mme, de gros inserts mtalliques dans la pice plastique se trouvant
au contact de la sonotrode, peuvent absorber lnergie et empcher la
soudure.
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B.INFLUENCE DES CONDITIONS DE TRANSFORMATION
Un mauvais choix des conditions de transformation de la matire lors de
la fabrication des pices peut tre nfaste la soudure.
Par exemple :
- retrait, post-retrait, dformation
- changement de poids : taux de remplissage- des dfauts superficiels : retassures, dfauts de contour des
surfaces assembler
- un manque dhomognit : porosits, souduresdcoulement, tensions
- dfauts de transformation : dcomposition, sparation des
matires
- contraintes internes trop importantes
1.Le taux d humidit:
Le taux dhumidit lev de certains thermoplastiques provoque au
soudage des dfauts dassemblage, des stries, des bulles ou des
assemblages poreux. La soudure rsiste moins.Il est donc recommand, au pralable, de scher les plastiques trop
humides.
2.Repos minimal de la pice :
Il est dconseill de souder des pices en plastiques semi-cristallins
immdiatement aprs le dmoulage. Pour les pices soudes, un retrait et
un post-retrait peut tre lorigine de tensions indsirables, voire mme
de rupture de la pice.
Aprs injection, il faut attendre au moins 24 heures avant de souder parultrasons.
Les matires plastiques amorphes peuvent tre soudes immdiatementaprs linjection.
3.Agents de dmou lage et impurets :
Par ailleurs, les surface dassemblage doivent tre impeccables, sans
traces dagent de dmoulage ou autre. Selon les cas, un nettoyage des
pices avant le soudage peut tre ncessaire.
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Polymres Rigidit
Ou
Module
Elasticit
en Gpa
Conduct.Thermiqu
e
en W/.K
coefficientde
frottement
densit chaleurspcifique
en
kj/kg.K
Tdefusion
en C
PS cristal 2,9-3,3 0,16 >0,4 1,05 1,4
PS/B 2-2,1 0,16 >0,4 1,04 1,5
SAN 3,2-3,6 >0,4 1,08 1,4
ABS standard 1,8-2,7 >0,4 1,03-1,08 1,5
PMMA 1,8-3,2 0,19 >0,4 1,18 1,4 210-240CPC 2-2,9 0,20 0,45 1,20 1,2 230-250C
POM 2,5-3,5 0,31 0,3 1,41 1,45 175C
PA 2,2-3 0,240
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Polymres Soudageproche
Soudagelointain
Remarques
PS cristal Excellent Excellent Meilleure soudabilitDistance critique : 12cm
PS standard Excellent Excellent Trs bonnes proprits acoustiques. Unexcs de puissance fend la pice en soncentre
PS demi-choc Excellent Bon Demande plus de puissance que le PSstandard.
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