La température du moule joue un rôle essentiel dans le processus de moulage par injection, car elle influence non seulement la qualité, mais aussi l'apparence et les dimensions du produit final. Il est essentiel de parvenir à une température de moule uniforme et optimale pour que les pièces moulées répondent aux spécifications et aux normes de qualité souhaitées. Cet article aborde les subtilités de la température du moule et ses effets sur divers aspects du processus de moulage, et donne des indications sur le réglage de la bonne température en fonction du matériau utilisé. Rejoignez-nous pour explorer l'importance de la température des moules et son impact profond sur le monde du moulage par injection.
Définition de la température du moule et de son importance dans le moulage
La température du moule, souvent appelée température de l'empreinte ou température de l'outillage, est la température de la surface de l'empreinte pendant le processus de moulage. Dans le domaine de la conception des moules et de la définition des conditions de moulage, il est primordial non seulement de maintenir une température appropriée, mais aussi d'assurer sa répartition uniforme dans le moule.
Une répartition inégale de la température du moule peut entraîner une contraction irrégulière et des contraintes internes dans la pièce moulée. Cette incohérence peut, à son tour, rendre la pièce moulée sujette à des déformations et à des gauchissements. La température de moulage a un impact direct sur le cycle de moulage et la qualité du produit moulé. Dans la pratique, la température du moule est initialement réglée sur la base de la température minimale appropriée pour le matériau utilisé. Des ajustements sont ensuite effectués en fonction de la qualité du produit fini.
Impact de la température du moule sur le moulage par injection
Dans l'industrie du moulage par injection, les nouveaux venus posent souvent la question suivante : pourquoi une température de moule plus élevée donne-t-elle une finition plus brillante aux pièces moulées ? Voyons comment régler de manière optimale la température du moule et ses effets sur le processus de moulage.
Effet sur l'apparence
Lorsque la température du moule, également appelée température de l'outillage ou de la cavité, est trop basse, la fluidité du plastique fondu diminue, ce qui peut entraîner des tirs courts. La température du moule influence la cristallinité des plastiques. Par exemple, dans le cas de l'ABS, une température de moule basse se traduit par une finition moins brillante du produit. À des températures de moulage plus élevées, le plastique a tendance à migrer plus facilement vers la surface. Cela signifie que lorsque la température du moule est élevée, la composition plastique est plus proche de la surface du moule, ce qui permet un meilleur remplissage et une finition plus brillante. Toutefois, une température de moule trop élevée peut faire coller le plastique au moule et produire des points brillants visibles sur la pièce. Inversement, une température de moule trop basse peut faire en sorte que le plastique adhère trop fortement au moule, ce qui risque de l'endommager lors de l'éjection, en particulier si la pièce présente des motifs de surface complexes.
Influence sur les dimensions des produits
Une température de moule élevée peut entraîner une décomposition thermique de la matière fondue, ce qui se traduit par un taux de rétrécissement plus élevé lorsque le produit est exposé à l'air, réduisant ainsi sa taille. En revanche, si la taille de la pièce augmente lorsque le moule fonctionne à basse température, c'est généralement parce que la température de la surface du moule est trop basse. En effet, une température de moule plus basse entraîne une réduction du retrait dans l'air, ce qui se traduit par un produit de plus grande taille. Une température de moule basse accélère "l'orientation de la congélation" des molécules, ce qui augmente l'épaisseur de la couche congelée à l'intérieur de la cavité du moule. Inversement, une température de moule élevée ralentit le refroidissement de la matière fondue, ce qui entraîne un taux de rétraction réel plus élevé.
Impact sur la déformation
Mauvaise conception de la système de refroidissement du moule ou un contrôle inadéquat de la température peut entraîner un refroidissement insuffisant de la pièce en plastique, ce qui provoque une déformation ou un gauchissement. Pour les pièces symétriques, il est essentiel de maintenir une température constante dans le moule afin de garantir un refroidissement uniforme. Une différence de température importante à l'intérieur du moule peut provoquer un refroidissement inégal, entraînant un rétrécissement irrégulier et, par conséquent, un gauchissement ou une déformation.
Effet sur les propriétés mécaniques (contrainte interne)
Une température de moulage basse peut entraîner des lignes de soudure visibles sur la pièce en plastique, réduisant ainsi sa résistance. Pour les plastiques cristallins, un degré de cristallinité plus élevé augmente la tendance à la fissuration sous contrainte. Pour les plastiques non cristallins à haute viscosité, comme le PC, la tendance à la fissuration sous contrainte est liée à la contrainte interne de la pièce. L'augmentation de la température du moule peut contribuer à réduire cette contrainte interne.
Influence sur la température de déformation thermique
En particulier pour les plastiques cristallins, si un produit est moulé à une température inférieure, l'orientation moléculaire et la cristallisation sont instantanément gelées. Dans un environnement à température plus élevée ou dans des conditions de traitement secondaire, les chaînes moléculaires peuvent se réarranger partiellement et cristalliser, entraînant la déformation du produit même à des températures bien inférieures à la température de déformation thermique (HDT) du matériau. La meilleure pratique consiste à produire à une température de moule proche de la température de cristallisation, afin d'assurer une cristallisation suffisante au cours de l'étape de moulage par injection.
En conclusion, la température du moule est l'un des paramètres de contrôle fondamentaux du processus de moulage par injection et constitue un élément essentiel de la conception du moule.
Recommandations pour déterminer la bonne température du moule
Les moules devenant de plus en plus complexes, il devient de plus en plus difficile de créer les conditions adéquates pour gérer efficacement la température du moule. Au-delà des pièces simples, les systèmes de contrôle de la température des moules impliquent souvent un compromis. Les suggestions suivantes servent de lignes directrices générales.
Températures suggérées pour différents plastiques
Connaître la bonne température pour les différents plastiques est essentiel pour obtenir les meilleurs résultats dans le produit fini. Voici un tableau détaillé des températures de moulage recommandées pour différents plastiques, accompagné de quelques conseils :
| Type de plastique | Température recommandée | Perspectives |
| PP (Polypropylène) | 40-80℃ (Idéal : 50℃) | Le PP est polyvalent et possède une large gamme de températures. Un réglage optimal à 50℃ assure un écoulement et une solidification équilibrés. |
| PPS (sulfure de polyphénylène) et POM (polyoxyméthylène) | PPS : 120-180℃, POM : 80-105℃ | Le PPS peut résister à des températures élevées, ce qui le rend adapté aux applications exigeantes. Le POM, connu pour sa grande résistance, bénéficie d'une plage de température modérée. |
| PE-HD (polyéthylène haute densité) et PC (polycarbonate) | PE-HD : 50-95℃, PC : 70-120℃ | Le PE-HD est connu pour sa résistance, tandis que le PC offre clarté et solidité. Leurs plages de température garantissent une fluidité et une cristallinité optimales. |
| PBT (polybutylène téréphtalate) | 40-60℃ (pour les matériaux non renforcés) | Le PBT offre de bonnes propriétés électriques et une bonne résistance à l'humidité. Une température modérée assure sa stabilité pendant le moulage. |
| PA6 (polyamide 6 ou nylon 6) | Paroi mince : 80-90℃, Épaisse (>3mm) : 20-40℃, Renforcé de verre : >80℃ | Le PA6, ou Nylon 6, est connu pour sa résistance. Pour obtenir des résultats optimaux, il faut varier les températures en fonction de l'épaisseur des parois et des renforts. |
| ABS (Acrylonitrile Butadiène Styrène) | 25-70℃ | L'ABS combine les propriétés de ses trois composants, offrant rigidité et brillance. Une température plus élevée permet d'obtenir une finition brillante. |
| PA12 (polyamide 12 ou nylon 12) | Non renforcé : 30-40℃, Paroi mince/grande surface : 80-90℃, Renforcé : 90-100℃ | Le PA12 offre flexibilité et résistance aux produits chimiques. Un contrôle précis de la température est essentiel pour obtenir les propriétés souhaitées. |
| PA66 (Nylon 66) | Non renforcé : 60-90℃, Renforcé (fibre 30%) : 80-120℃ | Le PA66 est connu pour son point de fusion élevé et sa résistance. La gamme de températures garantit un écoulement et une solidification optimaux. |
Recommandations supplémentaires concernant la température des moules
1. Contrôle de la température dans la conception des moules :
Lors de la phase de conception du moule, il convient de prendre en compte le contrôle de la température en fonction de la forme extérieure des pièces traitées.
2. Considérations sur le transfert de chaleur :
Lors de la conception de moules pour de faibles volumes d'injection et des moules de grande taille, la priorité est donnée à de bonnes propriétés de transfert de chaleur.
3. Conception de l'écoulement des fluides :
Concevez les canaux de circulation des fluides dans le moule et la carotte avec une certaine marge. Évitez d'utiliser des joints, car ils peuvent gravement obstruer l'écoulement des fluides thermorégulateurs.
4. Utilisation d'eau sous pression :
Si possible, utiliser de l'eau sous pression comme moyen de régulation de la température. Utiliser des tuyaux et des collecteurs à haute pression et résistants aux températures élevées.
5. Température Spécifications de l'équipement :
Fournir des spécifications détaillées pour l'équipement de contrôle de la température adapté au moule. Les fiches techniques des fabricants de moules doivent fournir les chiffres essentiels concernant les débits.
6. Isolation :
Utiliser des plaques isolantes à la jonction entre le moule et le plateau de la machine.
7. Systèmes de contrôle de la température séparés :
Utiliser des systèmes de contrôle de la température différents pour les moules mobiles et les moules fixes.
8. Systèmes isolés de contrôle de la température :
Utiliser des systèmes de contrôle de la température isolés sur n'importe quel côté et au centre, permettant des températures de démarrage différentes pendant le processus de moulage.
9. Circuits en série ou en parallèle :
Les circuits du système de régulation de la température doivent être connectés en série et non en parallèle. Les circuits en parallèle peuvent entraîner des débits inégaux en raison des différences de résistance, ce qui se traduit par des variations de température plus importantes.
10. Affichage de la température :
Il est utile de disposer d'affichages pour les températures d'alimentation et de retour sur l'équipement de contrôle de la température des moules.
11. Contrôle des processus :
L'objectif du contrôle des processus est d'incorporer un capteur de température dans le moule, ce qui permet de détecter les variations de température pendant la production.
12. Établissement de l'équilibre thermique :
Établir l'équilibre thermique dans le moule par de multiples injections pendant tout le cycle de production, généralement au moins dix injections. De nombreux facteurs influencent la température réelle de l'équilibre thermique. La température réelle de la surface du moule en contact avec le plastique peut être mesurée à l'aide d'un thermocouple à l'intérieur du moule (lecture à 2 mm de la surface). Une méthode plus courante consiste à utiliser un pyromètre portatif muni d'une sonde à réponse rapide.
13. Réglage de la température du moule :
Ajustez la température du moule à la valeur appropriée. Les températures de moule recommandées pour différents matériaux sont généralement indiquées dans les fiches techniques des matériaux, en tenant compte de facteurs tels que l'état de surface, les propriétés mécaniques, le retrait et le cycle de traitement.
14. Considérations relatives aux composants de précision :
Une température de moulage plus élevée est généralement utilisée pour le traitement des composants de précision ou des pièces soumises à des normes strictes en matière d'apparence ou de sécurité. Pour les pièces dont les exigences techniques sont moindres et dont les coûts de production doivent être minimisés, il est possible d'utiliser une température de traitement plus basse. Toutefois, les fabricants doivent être conscients des inconvénients de ce choix et inspecter minutieusement les pièces pour s'assurer qu'elles répondent aux exigences des clients.
Trouver un fournisseur de moulage par injection qui maîtrise la température des moules
En raison de l'importance de la température du moule pour le moulage par injection, il est particulièrement important de trouver un fournisseur de moulage par injection qui soit très compétent dans son domaine. Chez Prototool, nous ne nous contentons pas de comprendre les subtilités de la température du moule, nous les maîtrisons. Spécialisés dans la fabrication de produits en plastique, notre expertise du processus de moulage par injection est inégalée. Nos connaissances approfondies garantissent que chaque produit que nous fabriquons est de la plus haute qualité, qu'il répond toujours aux attentes des clients et qu'il les dépasse souvent. Alors que l'industrie continue d'évoluer, Prototool reste à l'avant-garde, se consacrant à l'intégration des dernières idées et technologies et garantissant une excellence inégalée dans chaque pièce en plastique que nous fabriquons.
