Moulage par injection en bref : effets, causes et solutions

Moulage par injection courte

Le moulage par injection de pièces incomplètes, c'est-à-dire la formation partielle de pièces ou d'éléments, est l'une des techniques les plus fiables. moulage par injection Les défauts. Étant donné que leurs causes peuvent aller d'une température trop basse à une mauvaise ventilation, en passant par la viscosité du matériau ou le gel des canaux d'écoulement, le dépannage professionnel du moulage par injection est la solution la plus fiable et la plus rentable. 

Collaborer avec un expert est avantageux car vous avez l'assurance de bénéficier de stratégies efficaces telles que la gestion thermique, l'optimisation des paramètres de moulage, l'amélioration de la conception des pièces et la maintenance des machines. Une équipe de moulage expérimentée assure également un suivi, une inspection et une analyse rigoureux pour des résultats optimaux. 

Pour toute entreprise spécialisée dans les pièces moulées par injection, une bonne compréhension de ce défaut courant, y compris ses causes, son dépannage et ses solutions, contribue à réduire les déchets, à améliorer la qualité des pièces et à optimiser les coûts d'exploitation. 

Qu'est-ce qu'un plan court ?

Un défaut d'injection, appelé « injection incomplète », survient lorsque la résine fondue se solidifie avant de remplir la cavité. Il se manifeste par une géométrie incomplète, comme le montre l'image comparative ci-dessous.

Moulage par injection courte

On pourrait attribuer ce problème à une pression d'injection insuffisante. Bien que ce soit une cause majeure du défaut, d'autres facteurs peuvent être en cause, comme une conception inadéquate de la pièce et le blocage des canaux d'écoulement. L'étude Short Shot souligne l'importance d'un équilibre entre la pression, le cisaillement, la température, la mobilité du matériau et la purge. 

La gravité d'un défaut de fabrication peut varier, mais en fin de compte, ce défaut empêche la pièce de répondre aux exigences fonctionnelles et dimensionnelles. Puisqu'il révèle un problème de processus sous-jacent, il est primordial d'y remédier rapidement et efficacement. 

Quelle est la cause du moulage court ?

Plusieurs facteurs peuvent être à l'origine d'un moulage incomplet : viscosité du matériau, mauvaise ventilation, température trop basse, taux de remplissage insuffisant et blocage des canaux d'écoulement. Parmi les autres causes, on peut citer une pression d'injection inadéquate, une conception de pièce défectueuse et la contamination du matériau. 

Viscosité du matériau

L'écoulement du matériau en fusion dépend de sa viscosité. Les matériaux à faible indice de fluidité ont tendance à se solidifier avant d'avoir rempli complètement la cavité. Ce problème est plus marqué pour les parties à parois minces des pièces moulées par injection. On pourrait penser qu'augmenter la température résout systématiquement le problème de faible viscosité. Pourtant, une meilleure solution consisterait peut-être à ajouter un additif ou tout simplement à choisir une qualité de plastique différente. 

Mauvaise ventilation

Lorsque la technique ou la conception du moulage est défectueuse, de l'air se forme et crée une résistance à l'écoulement. C'est pourquoi il est recommandé de positionner stratégiquement les évents. L'un des paramètres d'évent les plus critiques est la profondeur, qui ne doit pas être inférieure à 0.025 mm pour la plupart des plastiques. 

Effet de ventilation

Basse température 

Une température trop basse est également une cause fréquente, notamment au niveau du cylindre, du moule ou de la buse. Il arrive que les concepteurs ou les ingénieurs négligent la température au front d'écoulement. Or, ce point froid augmente considérablement le risque d'injection incomplète. 

Taux de remplissage

Le débit de remplissage, également appelé vitesse d'injection, détermine si le métal en fusion remplit entièrement la cavité avant de se refroidir. Ce débit doit être suffisamment faible pour éviter un refroidissement prématuré et une restriction de l'écoulement. 

Canaux d'écoulement gelés

Un autre moyen sûr de favoriser un moulage par injection plastique incomplet est un chauffage insuffisant ou un sous-dimensionnement des canaux d'écoulement. portes de moulage par injectionet les canaux froids. Ce processus de fonte et de gel se produit avant la couverture complète de la cavité. Un fabricant expérimenté gère ce facteur déclencheur en adaptant la taille de la pièce et la viscosité du matériau à la taille du canal d'écoulement. 

Pression d'injection insuffisante

Lorsque la pression est insuffisante, le métal en fusion ne peut franchir la moindre résistance à l'écoulement. Certains opérateurs réagissent en augmentant la pression d'alimentation. Or, la stratégie optimale consiste à ajuster la température du métal en fusion, la pression d'injection et les autres paramètres de remplissage. 

Conception de pièces médiocre

Les aspects les plus courants de la conception des pièces susceptibles de provoquer un moulage par injection plastique incomplet sont les angles vifs et les parois fines. Les changements de géométrie brusques sont également à éviter pour prévenir ce défaut de moulage. L'ingénieur de procédés doit prendre en compte différents aspects de la conception en vue de la fabrication, notamment les rapports longueur/épaisseur (L/t) appropriés. 

Contamination dans le chemin du matériau 

Le circuit de matière dans la cavité du moule est contaminé par des résidus carbonés, des matériaux solidifiés ou de la résine dégradée. La contamination croisée entre différents matériaux peut également entraîner des variations de viscosité. 

Face au risque élevé de formation de mousse due à l'humidité dans les résines, les ingénieurs de procédés doivent veiller scrupuleusement à la précision du moulage. Concrètement, le procédé doit inclure des tests de matériaux rigoureux et des protocoles de purge stricts.  

Effets de la courte durée du moulage par injection 

Vous devez éviter les injections incomplètes dans vos pièces moulées par injection, non seulement pour des raisons esthétiques, mais aussi en raison de l'augmentation des coûts, de la réduction de l'intégrité du produit et des dommages à votre réputation. 

Dégradation esthétique

Les défauts d'impression sont souvent visibles sur les pièces, se traduisant par des bords mal formés ou des parties manquantes. C'est souvent le premier signe d'un problème lors du moulage par injection. Pour des pièces immédiatement visibles par l'utilisateur, cela peut être rédhibitoire. 

Effet esthétique

Augmentation des coûts

Un ou deux défauts mineurs peuvent avoir un impact minime sur les coûts. Cependant, si le problème se répète, les coûts peuvent rapidement s'envoler. Les retouches et les arrêts machine sont des opérations coûteuses qu'il est impératif de ne pas négliger. La première réaction consiste souvent à ajuster les paramètres à l'aveuglette, une approche qui peut engendrer des coûts directs. Il est fortement recommandé de remonter à la cause profonde du problème pour le résoudre.  

Intégrité réduite du produit

Comme mentionné précédemment, les conséquences d'une injection incomplète ne se limitent pas à l'aspect esthétique ; l'intégrité structurelle est également menacée.  

L'intégrité du produit est affectée.

Dégâts de réputation

Les clients peuvent facilement perdre confiance en une marque en raison de problèmes de qualité récurrents. Un défaut mineur lors du moulage par injection peut même paraître anodin, mais la perception d'un processus fondamentalement défaillant peut nuire à la réputation.

Dépannage et détection des problèmes liés au moulage par injection 

Les principales stratégies de dépannage et de détection des défauts de fabrication sont la surveillance des processus, l'inspection visuelle, l'analyse des défauts et l'analyse dimensionnelle. 

Surveillance des processus

C’est là que tout commence en matière de prévention des défauts d’injection. Il s’agit d’une stratégie efficace basée sur des données en temps réel issues du processus. Le processus de moulage peut être surveillé de manière experte si ces données sont accessibles en temps réel : pression de la cavité du moule, dérive du temps de cycle, poids de la pièce injectée et pression d’injection. Si l'un de ces paramètres présente une dérive notable, par exemple de ±3σ, une vérification rapide doit être initiée. 

Inspection visuelle 

Tout comme la surveillance, l'inspection visuelle est une méthode fiable pour corriger les défauts de montage. Le hic, comme évoqué précédemment, est que le technicien doit connaître les points précis à vérifier. 

Voici donc quelques-uns des éléments qui indiquent un problème :

• Arêtes vives manquantes
• Des bords de formes différentes de celles attendues
• Murs incomplets

Les systèmes de vision en ligne peuvent aider à identifier les tirs trop courts, ce qui permet de pallier les éventuels défauts dus à une inspection purement humaine. 

Identifier les tirs courts

Analyse des défauts 

L'analyse vise à identifier la cause profonde du problème, c'est-à-dire à comprendre pourquoi le tir est trop court. Le tableau présente quelques pistes de réponse ou causes possibles de ce problème.

Analyse dimensionnelle 

L'analyse dimensionnelle pallie les limites de l'inspection visuelle standard. Les méthodes les plus courantes dans ce cadre comprennent la numérisation 3D, le découpage en coupes transversales et l'utilisation d'une machine à mesurer tridimensionnelle (MMT). 

Numérisation 3DIl s'agit de la meilleure méthode pour l'analyse dimensionnelle des pièces complexes moulées par injection. Elle consiste à comparer les détails CAO avec les données de numérisation afin de vérifier la présence d'une cavité complète.    

Coupe transversaleSi l'on soupçonne des défauts de fabrication, des sections sont prélevées et examinées au microscope. Bien que destructive, cette méthode a l'avantage de fournir un diagnostic précis. 

CMM (Machine de mesure de coordonnées)La machine est équipée d'une sonde permettant de comparer les dimensions critiques avec le modèle CAO. Les ingénieurs de procédés utilisent cette méthode pour repérer les défauts d'impression qui pourraient être invisibles à l'œil nu. 

Machine à mesurer les coordonnées (CMM)

Comment corriger les problèmes de pièces incomplètes en moulage par injection ?

Une fois que vous avez identifié les causes des injections incomplètes en moulage par injection, comme pour les autres défauts de moulage par injectionL'attention se porte alors sur les mesures correctives. Celles-ci comprennent l'amélioration de la conception des moules, la gestion thermique, la surveillance des procédés, la maintenance des machines et l'optimisation des paramètres de moulage. 

Amélioration de la conception des moules 

Quelles que soient les améliorations apportées au procédé de moulage, la conception du moule demeure l'élément fondamental. Il convient de se concentrer sur l'épaisseur des parois, la ventilation, les canaux d'alimentation et les puits de trop-plein. 

Epaisseur – Une épaisseur de paroi uniforme est fortement recommandée 

Évacuation – Les géométries complexes peuvent nécessiter une ventilation assistée par le vide. Les emplacements de remplissage final doivent comporter des évents plus profonds ou plus nombreux.

Runners – Les canaux d'alimentation doivent être équilibrés pour éviter un remplissage inégal du moule. 

Puits de trop-plein – Ces éléments sont essentiels pour prolonger le trajet d'écoulement dans toute la cavité. 

Conception de moules

Gestion thermique 

L'uniformité de la température est essentielle dans le moulage par injection, une gestion thermique efficace est donc indispensable. 

Les zones à vérifier en permanence sont :

• Zone de barils
• Température de surface du moule
• température de l'extrémité de la buse 
• Équilibrage des canaux chauds 

Entretien régulier des machines 

La maintenance continue des machines, par opposition à la maintenance corrective, est un facteur clé de la qualité des opérations de moulage. Ces stratégies peuvent s'articuler autour de plans hebdomadaires, mensuels et trimestriels. Grâce à une maintenance proactive, les défauts d'impression sont rares. 

Maintenance du moule 

Optimisation des paramètres de moulage 

Les paramètres concernés sont la pression de maintien, la contre-pression, la pression d'injection, la température de fusion et la vitesse d'injection. Un prestataire de services en moulage par injection peut vous aider à mettre en œuvre une méthode de conception d'expériences (DOE) complète afin de trouver des solutions concrètes aux problèmes d'injection incomplète.

En conclusion

Le moulage par injection de plastique à faible volume est un problème récurrent. Cet article a analysé ce problème et expliqué qu'il ne se limite pas à une pression d'injection insuffisante. Le taux de remplissage, la viscosité, la conception de la pièce et la température sont autant de facteurs importants. 

L'avantage, c'est que, comme pour les autres problèmes de moulage par injection, les injections incomplètes peuvent être gérées. Cet article a présenté des solutions telles que l'optimisation des paramètres, la gestion thermique et l'amélioration de la conception du moule. Si vous avez des difficultés à réaliser des injections courtes, notre service de moulage par injection C'est votre meilleure option. Notre équipe d'experts veillera à ce que vos pièces en plastique soient livrées complètes et d'une qualité irréprochable.