Porte de moulage par injection : ce qu'il faut savoir pour optimiser la conception
Table des matières
Qu'est-ce que le portail de moulage par injection ?
Le moulage par injection porte est un composant crucial qui contrôle le flux de plastique fondu dans la cavité du moule. La conception, l'emplacement et le type d'obturateur influencent considérablement la qualité, l'aspect et les performances de la pièce moulée. Le choix du bon type d'opercule garantit une résistance optimale de la pièce, un minimum de défauts et une production efficace.
Ce guide présente les différents types d'opercules utilisés dans le moulage par injection, leurs applications spécifiques et la manière de sélectionner le meilleur modèle d'opercule pour votre projet.
Types courants de portes de moulage par injection
La carotte joue un rôle crucial dans le processus de moulage par injection. Elle détermine non seulement la vitesse à laquelle le plastique fondu pénètre dans la cavité du moule à partir du système de canaux d'écoulement, mais elle affecte aussi directement la qualité et l'uniformité du produit final. La conception et le choix de l'emplacement de l'obturateur sont essentiels pour empêcher les retours d'eau, éviter les défauts et garantir la qualité du produit.
Il existe différents types de vannes, dont les plus courantes sont les vannes directes, les vannes latérales, les vannes à pointe, les vannes secondaires, les vannes à clapet, etc...
Lors de la conception des trappes, de nombreux facteurs doivent être pris en compte, notamment l'équilibre de la trappe, le choix de la position, la taille et la forme. La position de l'opercule doit être placée dans la zone la plus épaisse du produit formé, et sa longueur doit être aussi courte que possible pour réduire la chute de pression au travers de l'opercule. Le nombre et la position des trappes doivent être déterminés en fonction de la taille, de la structure et des conditions de moulage du produit, afin que le plastique puisse remplir uniformément la cavité du moule et éviter les défauts.
Porte directe
Le sas de moulage par injection directe est un type de sas courant, caractérisé par l'écoulement direct de la matière plastique fondue dans la cavité du moule, une faible perte de pression, une vitesse d'alimentation rapide et un moulage facile, convenant à divers types de matières plastiques.
Les avantages de l'injection directe sont notamment une faible perte de pression, une vitesse d'alimentation rapide et un moulage facile, ce qui la rend adaptée aux grandes pièces en plastique, aux pièces en plastique à parois épaisses, etc. Toutefois, l'injection directe présente également certains inconvénients, tels que la difficulté d'enlever la matrice, les marques évidentes de la matrice, la concentration de chaleur près de la matrice, la condensation lente, qui peut facilement générer d'importantes contraintes internes et peut également entraîner des piqûres de rétraction ou des indentations de surface.
Pin Point Gate
La carotte en forme de pointe d'épingle est un type de carotte de très petite taille et de faible section transversale, comme une pointe d'aiguille. La carotte peut facilement être coupée automatiquement lors de l'ouverture du moule, et les marques résiduelles de la carotte sur la pièce à usiner sont également très faibles, ce qui explique sa large utilisation.
Caractéristiques :
- La position de la porte est limitée ;
- Après avoir retiré la carotte, les traces résiduelles sont faibles et n'affectent pas l'aspect des pièces en plastique ;
- La porte peut se briser automatiquement lors de l'ouverture du moule, ce qui est avantageux pour les opérations automatisées ;
- Le stress causé par l'ajout d'accessoires de portail est faible.
Porte de bordure
Le porte de bord est l'un des types d'obturateurs les plus courants et les plus polyvalents. Positionné sur le bord ou le plan de joint du moule, il permet au plastique de s'écouler directement dans la cavité. Les portillons de bord sont souvent utilisés pour les pièces de grande taille ou celles dont la géométrie est simple, telles que les pièces plates ou rectangulaires.
Caractéristiques :
- Facile à concevoir et à fabriquer.
- Convient à une large gamme de tailles et de formes de pièces.
- Permet une plus grande surface de section transversale, améliorant le débit et réduisant la pression.
Porte sous-marine (tunnel)
A porte sous-marine, également connu sous le nom de porte du tunnelL'opercule est situé sous le plan de joint et pénètre dans la cavité du moule à un angle. Cette porte est automatiquement cisaillée lors de l'éjection de la pièce, ce qui élimine la nécessité d'un rognage manuel. Cette technique est généralement utilisée pour les petites pièces pour lesquelles l'enlèvement manuel de la porte prendrait trop de temps, comme les boîtiers électroniques ou les petits produits de consommation.
Caractéristiques:
- Enlèvement propre et automatique des barrières.
- Réduit le temps de post-traitement.
- Idéal pour une production automatisée à grande vitesse.
Porte de ventilateur
A porte de ventilateur Il est couramment utilisé pour les grandes pièces plates, telles que les panneaux automobiles ou les boîtiers de gros appareils électroménagers, pour lesquels l'aspect est un critère essentiel.
Caractéristiques:
- Réduit le risque de lignes d'écoulement et de marques d'évier.
- Permet une distribution plus uniforme du matériau.
- Convient aux pièces nécessitant une finition de surface de haute qualité.
Porte de vanne
Dans un vanne à operculeLa porte est ouverte et fermée par un mécanisme de valve à l'intérieur du moule. Cela permet un contrôle précis du flux de plastique. Souvent utilisé dans les pièces de haute précision pour des industries telles que l'automobile, l'électronique et le médical, où les vestiges de l'opercule ou les imperfections ne sont pas acceptables.
Caractéristiques:
- Élimine les vestiges de la grille, ce qui améliore l'aspect de la pièce.
- Excellent contrôle du flux, réduisant les pertes de matériaux.
- Convient aux applications nécessitant un moulage précis et une bonne qualité des pièces.
Tab Gate
A porte à onglets consiste en une languette ou une saillie de la pièce où la porte est placée. Cette méthode réduit les contraintes de cisaillement sur la pièce pendant le remplissage. Elle est utilisée pour les pièces sensibles aux contraintes, telles que les grandes feuilles de plastique ou les composants structurels.
Caractéristiques:
- Réduit la distorsion des pièces et minimise les lignes d'écoulement.
- Idéal pour éviter le gauchissement des pièces.
- Peut traiter de grands volumes de plastique.
Choisir la bonne porte de moulage par injection pour votre projet
Le choix du type de porte de moulage par injection approprié est crucial pour garantir la réussite de votre projet de moulage par injection. Les facteurs suivants doivent guider votre décision :
- Taille et forme des pièces: Les pièces plus grandes nécessitent souvent des portillons tels que des portillons de bord ou des portillons en éventail, tandis que les pièces plus petites et plus complexes bénéficient de portillons sous-marins ou de portillons à broches.
- Propriétés des matériaux: Certains types d'obturateurs fonctionnent mieux avec des matériaux spécifiques. Par exemple, certaines résines peuvent nécessiter un obturateur à broches pour maintenir un débit constant, tandis que d'autres bénéficient de la distribution uniforme d'un obturateur à ventilateur.
- Considérations esthétiques: Pour les pièces dont la finition de la surface et l'aspect sont critiques, comme l'électronique grand public ou les intérieurs automobiles, un portillon qui minimise les marques visibles - comme un portillon à noix de cajou ou un portillon à valve - serait idéal.
- Vitesse de production: Les processus automatisés tels que les portes sous-marines et les portes à broches permettent de réduire les temps de cycle, ce qui les rend adaptés à la production en grande quantité.
- Exigences en matière de post-traitement: Les vannes qui se cisaillent automatiquement, telles que les vannes sous-marines ou les vannes de tunnel, minimisent le besoin de découpage manuel, ce qui réduit les coûts de main-d'œuvre.
Localisation et nombre de portes de moulage par injection
La position et le nombre de portes sont très importants pour le moulage par injection, en particulier pour les applications suivantes défauts de moulage par injection. La position et le nombre de portes sont étroitement liés à la qualité du produit.
Position du portillon avec jet d'eau
Si la porte de moulage par injection peut être disposée comme une carotte directe, ce qui signifie que la matière plastique fondue versée frappe immédiatement une barrière (telle que la paroi de la cavité, la tige du noyau, etc.) pour stabiliser le flux de matière plastique, la probabilité de projection peut être réduite.
Position et numéro du portillon avec la ligne de soudure
Une ligne de soudure est une ligne formée par l'intersection de deux flux de plastique en fusion. Les lignes de soudure présentent des aspects négatifs en termes d'apparence ou de résistance des pièces en plastique.
Pour chaque porte supplémentaire, au moins une ligne de soudure sera ajoutée, ainsi qu'une marque de porte de moulage par injection, davantage de pièges à air et le volume du canal de coulée. Si l'on part du principe que la cavité peut être remplie comme prévu, moins il y a de portes de moulage par injection, mieux c'est. Afin de réduire le nombre de portes, chacune d'entre elles doit se situer à l'intérieur du rapport L/T (rapport entre la longueur et l'épaisseur du flux) du flux de plastique, et il convient d'identifier la position de la porte qui peut couvrir la surface maximale de la pièce en plastique.
Position et nombre de portes avec pièges à air
Le piège à air est un défaut causé par l'air à l'intérieur de la cavité du moule et le gaz causé par la résine fondue. La présence de pièges à air peut entraîner des tirs courts ou des marques de brûlure dans les cas les plus graves, et affecter l'aspect et la résistance dans les cas les moins graves.
Chaque porte de moulage par injection supplémentaire augmente la probabilité de formation de pièges à air. Lorsque la différence d'épaisseur entre les pièces en plastique est importante, si la position de la porte n'est pas réglée correctement, des poches d'air se formeront en raison de l'effet "Race Track".
Position de la porte avec la marque de l'évier et le vide
La porte de moulage par injection doit être placée au niveau de la paroi épaisse afin de garantir que le flux de compensation puisse être maintenu le plus longtemps possible, de sorte que la paroi épaisse ne provoque pas de marques de retrait et de trous de retrait en raison d'un rétrécissement plus important.
Position de la porte avec le flash
La porte de moulage par injection doit être placée au niveau de la paroi épaisse afin de garantir que le flux de compensation puisse être maintenu le plus longtemps possible, de sorte que la paroi épaisse ne provoque pas de marques de retrait et de trous de retrait en raison d'un rétrécissement plus important.
Position de la vanne avec équilibre du débit
Pour les moules à cavité unique, lorsque la résine fondue atteint chaque extrémité de la cavité en même temps, on parle d'équilibre de l'écoulement. La conception de l'équilibre d'écoulement garantit une distribution relativement uniforme de la pression, de la température et du taux de retrait volumique de la résine fondue, ce qui se traduit par une meilleure qualité des pièces en plastique. La sélection de la position de la porte de moulage par injection est donc basée sur la réalisation de l'équilibre de l'écoulement.
Il est possible de confirmer si le flux est équilibré ou non en simulant l'IAO du remplissage du moule. Pour les conceptions comportant le même nombre de portes de moulage par injection mais des positions de portes différentes, la conception qui peut remplir le moule avec la pression d'injection et la force de serrage minimales est la conception la plus équilibrée du point de vue des fluides.
Pour les moules à cavités multiples, lorsque la résine fondue atteint l'extrémité de chaque cavité en même temps, on parle d'équilibre de l'écoulement. Dans les moules multicavités sans équilibre, la longueur du canal d'écoulement entre le canal d'injection et chaque cavité est différente, ou la forme et la taille de chaque cavité ne sont pas les mêmes. À ce stade, les dimensions de la section transversale (telles que le diamètre ou l'épaisseur) du canal de dérivation en amont de la carotte peuvent être ajustées pour atteindre l'équilibre de l'écoulement.
La pratique générale consistant à ajuster la taille de la section transversale de la vanne n'est pas conseillée. Premièrement, il ne s'agit pas d'une solution à long terme (la vanne est petite, sujette à l'érosion et l'équilibre du flux ne peut être maintenu). Deuxièmement, si l'épaisseur de la vanne est également ajustée, la fonction de la vanne en tant que temps de gel ou de scellement uniforme sera perdue.
Études de cas de conception efficace de portes d'accès
1. Modification de la conception de la grille du climatiseur
Après avoir révisé le nombre de portes de 18 à 8 :
- Poids du coureur réduit de 335g à 178g (taux de réduction 47%)
- La pression d'extrusion maximale est réduite de 76,5 Mpa à 75 Mpa (taux de réduction 2%)\N- La pression d'extrusion maximale est réduite de 76,5 Mpa à 75 Mpa.
- Réduction de la force de serrage de la demande de 830T à 727T (taux de réduction de 12%)
2. Modification de la conception de la porte de la boîte de stockage
Après avoir révisé le nombre de portes de 12 à 4 portes :
- Le poids du coureur est passé de 294g à 98g (taux de réduction 67%)
- Pression d'extrusion maximale réduite de 61,8Mpa à 58,4Mpa (taux de réduction 6%)
- Réduction de la force de serrage de 950T à 820T (taux de réduction 14%)
Conclusion
La conception des trappes de moulage par injection joue un rôle essentiel dans la détermination de la qualité et de l'apparence des pièces, ainsi que dans l'efficacité de la production. En comprenant les différents types de trappes et leurs applications, les fabricants peuvent optimiser leurs processus et produire des pièces de haute qualité qui répondent aux normes de l'industrie. Que vous produisiez de petits composants de précision ou de grandes pièces structurelles, le choix du bon type d'injection est essentiel pour obtenir des résultats satisfaisants dans le domaine du moulage par injection.
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