Le moulage par injection est l'un des procédés de fabrication les plus courants dans tous les secteurs. Il consiste à injecter de la matière plastique fondue dans une cavité de moule dans des conditions de température et de pression soigneusement contrôlées. La matière se refroidit ensuite et se solidifie pour prendre la forme souhaitée.
L'une des matières plastiques les plus utilisées pour le moulage par injection est l'ABS (acrylonitrile butadiène styrène). L'ABS peut-il être moulé par injection ? Absolument ! En fait, l'ABS est idéal pour les applications de moulage par injection en raison de sa polyvalence, de sa solidité, de sa résistance à la chaleur et de sa rentabilité.
En tant que professionnel Moulage par injection de plastique ABS je vais vous présenter tout ce qui concerne l'ABS dans le domaine du moulage par injection.
Qu'est-ce que le plastique ABS ?
Avant d'aborder les spécificités du moulage par injection, examinons rapidement ce qu'est le plastique ABS.
ABS signifie acrylonitrile butadiène styrène. Il est fabriqué en combinant trois monomères différents dans des proportions variables :
- Acrylonitrile offre une résistance chimique et une stabilité thermique
- Butadiène offre une ténacité et une résistance aux chocs
- Styrène donne à l'ABS sa surface brillante et imperméable
En jouant sur les ratios de ces trois composants, les fabricants peuvent produire des qualités d'ABS aux caractéristiques différentes. C'est cette polyvalence qui fait de l'ABS l'une des matières plastiques les plus utilisées aujourd'hui.
Dans l'ensemble, l'ABS offre une résistance et une rigidité exceptionnelles. Il reste cependant léger et peut résister à des températures relativement élevées. Ces propriétés se prêtent parfaitement au processus de moulage par injection.
Avantages du moulage par injection de l'ABS
L'ABS est un candidat idéal pour le moulage par injection pour plusieurs raisons :
1. Résistance à la chaleur
L'ABS a des températures de déflexion thermique élevées, comprises entre 80°C et 100°C selon la qualité. Cette stabilité thermique lui permet de résister aux températures élevées à l'intérieur de la machine de moulage par injection sans perdre son intégrité.
Il en résulte des pièces en ABS de qualité constante, lot après lot.
2. La force
Avec une résistance à la traction comprise entre 42 MPa et 45 MPa, l'ABS n'est pas en reste. Il est suffisamment résistant pour les produits qui doivent faire face à des abus.
Parallèlement, il est possible d'ajouter des renforts tels que des fibres de verre ou des nanotubes de carbone à l'ABS au cours du traitement pour le rendre encore plus résistant. La résistance native élevée de l'ABS signifie qu'il faut moins de renforts pour atteindre les objectifs de résistance.
3. Stabilité dimensionnelle
Lorsque les conditions de traitement fluctuent, l'ABS conserve admirablement ses dimensions une fois refroidi. Cette stabilité dimensionnelle garantit que chaque pièce est conforme aux spécifications, même pour les grandes séries.
La stabilité dimensionnelle permet également à l'ABS de maintenir des tolérances serrées de ±0,08 mm lors de la fabrication de composants moulés par injection complexes.
4. Résistance aux produits chimiques
L'ABS offre une bonne résistance aux acides, aux alcalis, aux sels, aux huiles et aux hydrocarbures aliphatiques. Cette résistance chimique convient à l'ABS pour les tuyaux, les raccords, les connecteurs et les boîtiers qui doivent résister à l'exposition à des substances agressives.
5. Gamme de finitions
La surface lisse et imperméable que forme l'ABS se prête bien à la décoration. Vous voulez un aspect métallique ? Pas de problème, le placage métallique de l'ABS est courant. Des couleurs personnalisées et des effets spéciaux grâce à la peinture ? Pas de problème.
L'ABS prend même en charge l'étiquetage et la texturation dans le moule, ce qui permet d'élargir le champ d'application lors de la conception des produits finis.
6. Recyclabilité
L'un des principaux avantages des thermoplastiques tels que l'ABS est leur recyclabilité. Les pièces fabriquées par moulage par injection d'ABS peuvent être réusinées et transformées en nouveaux produits à la fin de leur durée de vie. Les qualités d'ABS recyclé sont un choix populaire pour les composants non critiques et les applications sensibles aux coûts.
L'ABS est-il facile à mouler par injection ?
Bien que l'ABS possède d'excellentes caractéristiques de moulage par injection, ce n'est pas toujours une promenade de santé. Examinons quelques-unes des particularités du traitement dont vous devez tenir compte :
Défis en matière de viscosité
Contrairement à la plupart des matières plastiques dont la viscosité diminue à mesure que la température augmente, l'ABS présente le comportement inverse. Lorsque la température dépasse le point de plastification, la viscosité monte en flèche et l'ABS devient plus difficile à mouler par injection.
Pour contourner ce problème, les températures de traitement doivent être maintenues en dessous du point de plastification. Cela permet d'obtenir la viscosité la plus faible possible pour un écoulement régulier.
Le contrôle de l'humidité est essentiel
Comme pour tous les plastiques hygroscopiques, l'humidité résiduelle peut faire des ravages lors de la fabrication de composants en ABS par moulage par injection. Une teneur en humidité de 0,21 à 0,41 TTP3T suffit à provoquer des défauts de surface tels que des bulles, des piqûres et un aspect trouble.
C'est pourquoi il est impératif de sécher correctement l'ABS jusqu'à ce que le taux d'humidité soit inférieur à 0,05% avant l'injection. La conception de la pièce joue également un rôle : l'ajout de nervures permet d'évacuer l'humidité emprisonnée.
Fenêtre de traitement étroite
La plage de température pour le moulage par injection de l'ABS est relativement étroite et se situe entre 180°C et 230°C. S'aventurer en dehors de cette plage rend le traitement plus difficile et peut entraîner des problèmes de qualité.
La situation exige un contrôle strict des réglages de température et de l'étalonnage de l'élément chauffant pour rester dans cette zone. L'utilisation de résines ABS de qualité supérieure permet d'améliorer la situation grâce à des viscosités intrinsèquement plus faibles.
Pression précise nécessaire
Pour remplir complètement les moules complexes, l'ABS nécessite des pressions d'injection allant de 55 MPa à 150 MPa. Les exigences en matière de pression augmentent également pour les composants à parois plus fines.
L'ABS étant sensible aux variations de pression, les machines de moulage par injection électriques et hybrides modernes dotées d'un contrôle précis de la pression sont les plus efficaces. À l'inverse, une pression insuffisante entraîne des tirs courts et des pièces défectueuses.
Meilleures pratiques pour le moulage par injection de l'ABS
Lorsque l'on dispose des informations et de l'équipement adéquats, le moulage par injection d'ABS n'est pas trop difficile. Voici quelques bonnes pratiques :
Séchage complet
Comme nous l'avons déjà mentionné, le séchage n'est pas négociable. Mais les protocoles exacts dépendent de la situation :
- Pour l'ABS à usage général, une température de 80°C pendant 2 à 4 heures est satisfaisante.
- Les produits ignifuges ont besoin de plus de 4 heures à cette température.
- Les environnements à forte humidité nécessitent des durées plus longues.
Quels que soient les protocoles utilisés, il est essentiel de ramener le taux d'humidité en dessous de 0,2%. La mise en place de procédures de manipulation visant à éviter la réabsorption de l'humidité contribue également à améliorer la qualité.
Attention au temps
Pour la plupart des qualités d'ABS, la température du cylindre et de la buse doit être comprise entre 220°C et 260°C. Des éléments tels que les charges et les modificateurs de viscosité modifient les besoins en température.
Plus qu'une température de fusion exacte, c'est le maintien de la stabilité qui importe. Des variations aussi minimes que ±5°C peuvent entraîner des problèmes de traitement et des défauts.
Optimiser le refroidissement
Les temps de cycle pour le moulage par injection de l'ABS vont de 10 secondes à 3 minutes, les pièces les plus fines se solidifiant le plus rapidement. Les canaux de refroidissement dans le moule accélèrent la solidification en extrayant la chaleur du plastique.
Le placement stratégique des canaux pour générer un flux turbulent - plutôt que laminaire - maximise le transfert de chaleur. La température du liquide de refroidissement et les débits doivent également être ajustés pour éviter les déformations et optimiser les temps de cycle.
Applications des pièces en ABS moulées par injection
L'équilibre unique des propriétés de l'ABS, combiné à la liberté de conception et à la répétabilité du moulage par injection, permet de répondre à diverses applications telles que :
Automobile : les grilles, les garnitures, les conduits, les poutres de pare-chocs et les composants intérieurs tels que les tableaux de bord
Appareils ménagers : les revêtements de réfrigérateur, les plateaux de micro-ondes et les corps d'aspirateur
Appareils électroniques : claviers d'ordinateur, housses d'écran et étuis pour smartphones
Outils électriques : poignées de déclenchement et boîtiers pour perceuses, scies sauteuses, meuleuses d'angle, etc.
Composants médicaux : les inhalateurs, les connecteurs IV et les poignées d'outils qui doivent résister à la stérilisation
Jouets : les blocs de construction, les figurines d'action et les carrosseries de véhicules-jouets
Prêt pour le moulage par injection de l'ABS ?
Cette vue d'ensemble a examiné les raisons pour lesquelles l'ABS et le moulage par injection vont de pair, ainsi que les directives de traitement et les applications. Ce qu'il faut retenir : Oui, l'ABS peut absolument être moulé par injection !
Ses attributs de matériau polyvalent permettent aux composants moulés par injection en ABS de répondre aux attentes de tous les secteurs d'activité. Il vous suffit de vous associer à un fabricant de moules et à un mouleur par injection compétents pour mettre ce plastique polyvalent au service de votre prochain projet.
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