Comment éviter les fuites de plastique au niveau du plan de joint dans le moulage par injection

Les fuites de plastique au niveau du plan de joint sont l'un des problèmes les plus courants dans le domaine du moulage par injection. Cette fuite de plastique peut avoir un impact sérieux sur la qualité et la fonctionnalité des pièces. Heureusement, il existe plusieurs stratégies efficaces pour prévenir les fuites le long du plan de joint. Dans ce guide complet, en tant que professionnel fabricant de moulage par injection de matières plastiquesvous découvrirez 8 méthodes éprouvées pour empêcher le plastique de s'échapper de vos moules.

Pourquoi le plastique fuit-il des conduites de séparation ?

Avant d'aborder les solutions, il est utile de comprendre les causes des fuites de plastique le long des plans de joint lors du moulage par injection.

Le plan de joint est l'endroit où les deux moitiés d'un moule d'injection se rejoignent et se ferment. Lorsque le moule se ferme, des tonnes de force de serrage poussent les moitiés l'une contre l'autre pour empêcher la matière de s'échapper.

Cependant, il arrive que le plastique fondu s'échappe par de petites fentes le long du joint :

Contamination

La poussière, l'huile, les copeaux de plastique ou d'autres débris coincés dans le plan de joint empêchent les deux surfaces du moule de s'accoupler correctement lorsqu'elles sont fermées. Ce minuscule espace permet alors l'apparition d'un phénomène d'évaporation.

Usure des moules

Au cours de milliers de cycles, la zone de contact le long des faces du plan de joint s'use progressivement. Ces micro imperfections finissent par permettre à la matière de s'échapper, ce qui entraîne une bavure.

Ventilation inadéquate

Les gaz piégés n'ont aucun moyen de s'échapper de la cavité lorsque les évents ou les canaux d'aération sont obstrués. La pression interne excessive force alors le plastique à sortir par le plan de joint.

Pression d'injection excessive

Si la pression d'injection dépasse la force de serrage disponible, les moitiés du moule peuvent être écartées. Le plastique remplit alors ces espaces nouvellement ouverts, ce qui provoque une bavure.

Et ce n'est que la partie émergée de l'iceberg. Le gauchissement, la déflexion ou les déplacements du noyau peuvent également créer des fuites le long des plans de joint.

Mais la bonne nouvelle, c'est qu'il existe plusieurs moyens éprouvés de lutter contre les fuites de plastique. Il existe plusieurs moyens éprouvés de lutter contre les fuites de plastique, comme nous le verrons dans les sections suivantes.

Comment éviter les fuites de plastique au niveau du plan de joint dans le moulage par injection

Nettoyer et entretenir les surfaces du plan de joint

Gardez les choses propres et bien rangées. C'est le principe de base du moulage.

Après tout, de minuscules particules dans la zone du plan de joint empêchent les moitiés du moule de se fermer complètement. Et même des écarts microscopiques peuvent provoquer des fuites, un cisaillement du matériau et d'autres problèmes.

C'est pourquoi un nettoyage régulier du plan de joint est indispensable :

• Utiliser de l'air comprimé pour souffler les contaminants détachés.
• Gratter soigneusement les copeaux de plastique et les dépôts.
• Appliquer un nettoyant pour moisissures et essuyer délicatement les faces.

Pendant que vous nettoyez, examinez attentivement les signes d'usure. Même des imperfections mineures qui semblent inoffensives peuvent dégrader les performances de l'étanchéité au fil du temps.

Veillez à ce que les orifices de ventilation et les trous des goupilles d'éjection, où les débris s'accumulent facilement sans que l'on s'en aperçoive, soient toujours impeccables.

Conseil de pro : planifiez les nettoyages en fonction des cycles, et non des heures ou des jours. Certains matériaux génèrent plus d'accumulation que d'autres.

Maintenance et inspections régulières

Les moules encrassés ne sont pas les seuls responsables des fuites de plastique. Des noyaux mal alignés, des composants usés et des inserts de moule mal ajustés peuvent également être à l'origine de fuites.

C'est pourquoi des inspections complètes des moisissures devraient compléter les nettoyages de routine.

Voici une liste de contrôle générale pour guider votre protocole d'entretien :

• Vérifier que les dimensions des composants du moule ne s'écartent pas des spécifications initiales.
• Contrôler le contact global du plan de joint à l'aide de films indicateurs de pression.
• Examinez attentivement les orifices de ventilation, les broches d'éjection et les glissières pour détecter tout signe d'usure.
• Assurer un contact uniforme entre les piliers de guidage et les surfaces des bagues
• Vérifier la répartition inégale de la graisse ou de l'huile dans les conduites de refroidissement.

Si tout est vérifié, vous êtes certain que tout nouveau problème de clignotement est dû à des facteurs autres que la santé de l'outillage.

Établir un calendrier structuré pour les inspections en fonction des cycles ou des heures de fonctionnement. Augmenter les fréquences pour les moules les plus sollicités.

Appliquer des finitions de haute qualité sur les moules

Lorsque deux surfaces parfaitement planes se rencontrent sous l'effet de la pression, quelques particules entre elles peuvent réduire le contact de manière significative.

Imaginez maintenant que ces faces de rencontre ne soient pas si lisses et planes. Des pics irréguliers et rugueux, incapables de remplir des vallées microscopiques, créent des micro-trous qui provoquent des fuites.

C'est pourquoi la qualité de la finition des zones du plan de joint joue un rôle majeur. Des surfaces plus lisses augmentent la surface de contact lors de l'accouplement. Et un contact plus étroit est synonyme d'une meilleure étanchéité.

La plupart des mouleurs par injection spécifient des finitions de surface d'au moins Rz5 microns. Bien qu'il s'agisse d'une bonne base, descendre à Rz1-3 microns permet d'améliorer sensiblement l'étanchéité pour un surcoût modéré.

Pour minimiser les coûts, les finitions superfines sont isolées dans les zones du plan de joint. Cette approche ciblée réduit le travail de préparation de la surface tout en maximisant la capacité là où c'est le plus nécessaire.

Conception d'une ventilation adéquate

Les gaz qui s'échappent génèrent une pression énorme à l'intérieur des cavités du moule. Et cet air emprisonné veut vraiment s'échapper.

Sans voie de sortie claire, les gaz sous pression finissent par en créer de nouveaux : en forçant le moule à s'ouvrir au niveau du plan de joint.

Une ventilation adéquate permet d'éviter les fuites de deux manières :

1. Diminue la pression dans la cavité pendant le remplissage
2. Réduit les exigences en matière de serrage

Un placement judicieux des évents et une section transversale suffisante suffisent. Placez les évents à la fin des schémas de remplissage dans les régions où le remplissage est plus lent.

Une taille adéquate permet également d'éviter les obstructions dues à de petits solins. En règle générale, optez pour des profondeurs d'évent correspondant à environ 70% de l'épaisseur du mur. Quant à la largeur, elle doit être d'environ 5 fois l'épaisseur du mur.

Les canaux d'aération s'intègrent parfaitement aux boucles d'écoulement de l'eau sans perturber le refroidissement. Les évents stratégiquement placés équilibrent les performances avec la complexité des moules.

Appliquer une force de serrage suffisante

Dans une bataille entre la pression d'injection et la force de serrage, le plastique s'écoule en cherchant la voie de la moindre résistance.

Et lorsque la force de serrage diminue, ces voies d'écoulement finissent par traverser le plan de joint du moule. L'excès de matériau se solidifie alors, laissant derrière lui des éclats révélateurs.

Pour garantir une force de serrage adéquate, il faut calculer les pressions totales. Il faut ensuite spécifier un tonnage de serrage suffisant pour résister à l'échappement.

Par exemple, les pressions dues au remplissage par injection, à l'emballage, à la décomposition des matériaux et à d'autres sources dépassent souvent 5 000 psi. Les forces totales exercées pour ouvrir le moule s'additionnent rapidement.

Une bonne règle de base consiste à prévoir au moins 1,5 fois la pression projetée dans la cavité. Et pas moins de 3 tonnes par pouce carré le long du plan de joint.

La capacité de serrage limite la taille des pièces plus que toute autre chose. Faire preuve de créativité avec des principes fondamentaux tels que la minimisation de la surface projetée permet de réduire les coûts élevés associés aux systèmes hydrauliques avancés.

Pressions d'injection maximales plus faibles

En spécifiant une force de serrage suffisante, on obtient une bonne résistance à l'écoulement du plastique.

Mais les pressions d'injection trop élevées ont surchargé même les colliers les plus robustes. Des fuites sont apparues. Coups courts. Des clignotements. Et d'autres défauts.

Un réglage minutieux du processus permet d'éviter les pics de pression tout en assurant un remplissage complet de la cavité.

Commencez par choisir les résines dont l'indice de fluidité à chaud correspond le mieux à votre application. La viscosité des thermoplastiques a un impact direct sur les pressions d'injection qui en résultent.

Les canaux d'écoulement hélicoïdaux favorisent alors le remplissage progressif des sites d'impaction des fontaines qui ne posent pas de problèmes.

Le passage d'un collecteur froid à un collecteur isolé ou chauffé élimine pratiquement toute lenteur dans l'arrivée de la matière fondue, ce qui entraîne des défauts sur les pièces à court terme.

L'optimisation des vitesses d'injection lentes suivies d'étapes de tassement et de maintien élevées favorise le tassement de la cavité aux pressions les plus basses.

Tout se résume à un contrôle précis. Les capteurs de surveillance fournissant un retour d'information PID mettent automatiquement en œuvre les ajustements de réglage pour maximiser la qualité.

Investir dans un outillage sans flash

Demandez à n'importe quel mouleur quel est le moyen le plus sûr d'éviter absolument le flash et ils vous diront tous la même chose :

Ne pas utiliser de flash.

Si l'outillage de très haute précision coûte beaucoup plus cher au départ, certaines applications justifient l'investissement important à long terme grâce à l'amélioration radicale des performances.

Nous parlons de tolérances inférieures à 0,005" maintenues sur les bases des moules. Finitions inférieures au micron dans les zones de plan de joint. Composants guidés éliminant totalement les décalages.

Les moules sans flash intègrent même un système de ventilation à plusieurs étages qui permet de gérer des charges de dégazage élevées tout en empêchant les fuites, qu'elles soient importantes ou microscopiques.

Pour les applications de moulage critiques où la perfection est la seule option, l'outillage sans flash tient ses promesses lorsqu'il est configuré correctement. Il faut simplement être prêt à payer le prix fort en échange d'une capacité inégalée.

Contrôler soigneusement les conditions de traitement

Le réglage des points de consigne du processus incombe entièrement au technicien de moulage. Mais les petites surcorrections qui tentent de compenser les fluctuations suspectes causent plus de tort que de bien.

Pression. Température. Vitesse. Tous ces éléments exigent un réglage fin et judicieux pour équilibrer des besoins concurrents. Il est essentiel de savoir quels boutons tourner et à quel moment.

Comme nous l'avons vu précédemment, l'abaissement de la viscosité permet de réduire les pressions. Mais si l'on pousse les choses trop loin, le matériau s'enflamme facilement dans les petits interstices. Ou brûle, ce qui dégrade les performances mécaniques.

De même, des fuites mineures semblent justifier l'augmentation des durées d'emballage et de maintien. Mais les durées prolongées introduisent inutilement des contraintes d'orientation sur la route.

S'appuyer sur les données, et non sur l'intuition, pour déterminer les prochaines étapes. Les capteurs qui indiquent les seuils déclenchent automatiquement des modifications du point de consigne par l'intermédiaire des interfaces machine. Des tests rapides permettent ensuite de vérifier les effets sur les mesures objectives de la qualité.

Rester fermement ancré dans les principes fondamentaux permet aux processus de fonctionner sans heurts, quelle que soit la fonction exercée. Prendre du recul permet d'évaluer des écosystèmes plus vastes en reliant les décisions aux résultats. Une compréhension cohérente permet d'aligner les efforts et d'optimiser les résultats dans tous les services.

Comment supprimer le flash existant

Malgré tous les efforts déployés, il arrive que des éclats de plastique apparaissent. Heureusement, il existe plusieurs méthodes efficaces pour éliminer les éclats après l'éjection des pièces.

L'ébarbage manuel à l'aide de lames ou de limes convient parfaitement aux prototypes et aux petites séries. Il est lent, mais garantit un enlèvement de matière minimal dans les dimensions critiques. La conception unique des fixations facilite le positionnement dans les endroits difficiles.

Les produits abrasifs tels que le sable injecté dans les bols vibrants permettent d'éliminer rapidement les bavures en grande quantité. Le tamisage des pièces garantit que les particules de taille appropriée ciblent la bavure sans compromettre l'intégrité des composants par un amincissement général involontaire. Bien que les systèmes peu coûteux s'adaptent facilement, les boucliers de sécurité sont indispensables pour les opérateurs.

Pour les matériaux délicats comme le PEEK et le siliconeL'ébavurage cryogénique a pris un essor considérable ces derniers temps. Les pièces sont plongées dans l'azote liquide, ce qui fragilise de manière sélective les parties les plus fines. Les vibrations détachent facilement les parties fragiles sans endommager le plastique encore ductile qui se trouve en dessous. Cette méthode est étonnamment peu coûteuse compte tenu de l'exotisme du procédé et ne génère aucun déchet secondaire à éliminer.

Conclusion

Les fuites de plastique sont peut-être courantes, mais elles ne sont certainement pas inévitables. L'application des lignes directrices décrites ici permet d'éviter dans une large mesure l'apparition de fuites au niveau du plan de joint, même dans les applications les plus exigeantes.

La première étape consiste à examiner les causes profondes des fuites. Le traitement de la contamination ou de l'usure à ce stade précoce prolonge considérablement la durée de vie globale des moules.

Une maintenance proactive associée à des ajustements mineurs de l'outillage permet de s'assurer que les problèmes d'étanchéité ne réapparaissent pas après la réparation initiale. Un usinage de précision axé sur les surfaces d'étanchéité, associé à une ventilation suffisante, réduit les risques de fuite de plastique dans les cavités sous pression.

Et pour les travaux les plus difficiles où l'absence de flash est la seule option, l'outillage sans flash haut de gamme tient ses promesses. Bien que coûteux, les résultats de performance inégalés peuvent justifier l'investissement initial pour certains programmes.

En fin de compte, s'en tenir aux principes fondamentaux permet de gagner la bataille contre le flashage la plupart du temps. Mais lorsque tout échoue, plusieurs techniques efficaces d'élimination des flashs permettent de remettre rapidement les pièces en état.

Vous disposez désormais d'un plan d'action complet pour lutter contre les fuites de plastique à la source. L'application de ces lignes directrices permet de réduire considérablement l'impact des flashs gênants sur les opérations de fabrication. L'amélioration de la qualité et du rendement se traduit par des résultats spectaculaires.