lignes de séparation moulage par injection
Une ligne de séparation est la ligne dans moulage par injection Ligne de jointure : point de jonction entre les deux moitiés du moule. Elle est souvent visible à la surface des pièces en plastique moulées. Cette ligne affecte l'esthétique et même la fonctionnalité de la pièce. Le moulage par injection avec ligne de jointure vise à maîtriser cette jointure inévitable.
Si la ligne de séparation est mal positionnée, cela entraîne des fuites de plastique (bavures) pendant le processus et forme un défaut visible.
Si vous rencontrez des difficultés lors de la conception de moules concernant l'emplacement et la manière de fixer la ligne de joint pendant conception de moulage par injection Cet article vous guidera, de l'outillage de base pour moules aux règles de conception et aux meilleures pratiques, dans l'élaboration de stratégies DFM.
Commençons.
Qu'est-ce que la ligne de séparation en moulage par injection ?
Concept de ligne de séparation en moulage
Une ligne de joint est une caractéristique géométrique inévitable en moulage par injection. Elle peut être identifiée par inspection visuelle des pièces moulées ; on peut observer une ligne de jointure extérieure à l'endroit où les deux moitiés du moule (noyau et cavité) se rencontrent lors de la fermeture et sont séparés lors de l'ouverture.
Une ligne de joint n'endommage pas la pièce, mais elle peut constituer un défaut si le moule d'injection n'est pas correctement conçu et si le processus de moulage est réalisé avec des erreurs techniques.
Bien que la ligne de séparation semble être un élément simple, sa conception doit tenir compte de son emplacement, du type de ligne de séparation approprié, de l'intégration de l'angle de dépouille et d'autres facteurs. ASME Y14.8 La norme définit cela comme une ligne (ou surface) de séparation entre deux sections d'un moule ou d'une matrice.
Types de lignes de séparation dans le moulage par injection
Types de lignes de séparation
Il existe différents types de lignes de séparation, classées selon leur géométrie et leur tracé. On distingue les lignes de séparation verticales, biseautées, courbes, étagées et continues.
Lignes de séparation verticales
Les lignes de séparation verticales se caractérisent par leur position par rapport à l'ouverture du moule ; elles sont toujours perpendiculaires à cette dernière. Ce sont les plus simples et elles permettent de réduire les coûts d'usinage du moule.
Meilleur pour: Des formes géométriques simples, comme les LEGO, les couvercles plats, les boîtiers, etc.
Lignes de séparation biseautées
Comme son nom l'indique, le biseautage des lignes de joint comporte des bords inclinés afin de réduire les inclusions d'air. Au lieu d'une simple jointure verticale, les bords sont biseautés selon un angle d'environ 3 à 15°. Ce type de joint est particulièrement adapté aux moules complexes, notamment lorsque l'ouverture se situe sur les extrudés ou les nervures.
Laisser deux plans pour faciliter l'usinage de la ligne biseautée.
Meilleur pour: Pièces avec parois latérales coniques, transitions d'angle de dépouille, etc.
Lignes de séparation courbes
La ligne suit une trajectoire courbe plutôt qu'un plan. Elle n'est pas utilisée pour les pièces de géométrie simple, car elle nécessite des machines CNC 5 axes (ou plus) et un système d'électroérosion avancé pour l'usinage des moules. Un point de référence de forme libre suit la géométrie, et une ligne de séparation est placée sur une surface non esthétique.
Meilleur pour: Lorsque la surface extérieure des pièces présente une courbe, ou pour éviter la ligne traversant la zone cosmétique visible.
Lignes de séparation étagées
Les lignes de séparation étagées sont définies sur différents plans à des altitudes discrètes, permettant à une ligne de suivre les caractéristiques extérieures complexes à différentes hauteurs.
Un bloc de talon ou un insert en forme de cale est placé du côté du moule soumis à une force importante afin d'éviter tout risque de désalignement du moule, car la marche est exposée à des forces latérales plus élevées.
Meilleur pour: Pièces comportant des caractéristiques/plans à différentes hauteurs, comme des panneaux nervurés, et des boîtiers avec des éléments d'emboîtement.
Lignes de séparation complètes
Les lignes de séparation complexes ne se distinguent pas uniquement des autres types ; elles combinent deux ou plusieurs types de lignes de séparation. Elles comprennent toute combinaison de lignes de séparation verticales, biseautées, courbes et étagées, selon la complexité de la pièce souhaitée.
Meilleur pour: Pièces très complexes présentant diverses caractéristiques géométriques, pour lesquelles un seul type de PL n'est pas efficace, comme par exemple le boîtier d'un dispositif médical.
Tableau comparatif des types de lignes de joint pour le moulage par injection
| Critères | Ligne de séparation verticale | Ligne de séparation biseautée | Ligne de séparation courbe | Ligne de séparation étagée |
| Complexité des moisissures | Plan plat et structure de moule simple | Complexité modérée, surfaces d'arrêt angulaires | Haute complexité | Modérée à élevée, et implique des décalages multiplans |
| Coût de fabrication du moule | Faible coût | Faible-moyen | 20 à 40 % plus haut que les lignes verticales | Moyen à élevé |
| Méthode d'usinage | Fraisage CNC 2/3 axes | Fraisage CNC 3 axes | Usinage CNC 5 axes et électroérosion | Machines CNC 3/4 axes |
| Risque éclair | Surface d'étanchéité uniforme et risque minimal de fuites | Le biseau bas réduit les poches d'air et assure une étanchéité parfaite. | Modérée | Hauts sur les estrades |
| Exemples | Produits de style LEGO, capsules de bouteilles, panneaux d'enceinte |
Fiche conique, boîtier de connecteur, et une coquille d'entonnoir conique. |
Boîtier d'outil électrique, poignée et panneau de porte de voiture | Lunette électronique, porte-objectif étagé et boîtiers à plusieurs niveaux |
Emplacement de la ligne de séparation
Pour des raisons de fabricabilité, la position de la ligne de joint doit être fixe, car elle est directement liée au noyau et à la cavité du moule. La ligne de joint est également liée à d'autres caractéristiques du moule, telles que l'angle de dépouille, l'emplacement du point d'injection et les éjecteurs.
- Définissez la ligne de séparation au niveau de la plus grande section transversale de la pièce conçue ; cela permet de réduire les coûts d’outillage, le dépouillement et d’optimiser la fabrication.
- Assurez une rétention élevée de la pièce du côté noyau grâce aux angles de dépouille ; la pièce moulée reste du côté noyau du moule après séparation.
- Si la géométrie de la pièce le permet, choisissez toujours les lignes de joint planes pour les procédés de moulage par injection.
- Placez la ligne de séparation sur une ligne de moule extérieure non esthétique, telle que le bord inférieur et la bride de séparation.
L'emplacement de la ligne de séparation peut-il influencer le coût de production ?
L'emplacement de la ligne de joint influe sur les coûts de fabrication du moule et de moulage par injection. Les lignes de joint situées dans des zones difficiles à usiner, comme à l'intersection de plusieurs éléments, augmentent le temps et le coût d'usinage du moule.
Si les lignes de joint sont placées dans les zones de haute pression du moule, cela augmente le risque de formation de bavures et la nécessité d'un post-traitement, ce qui accroît les coûts de production. Le positionnement correct de la ligne de joint permet de réduire les coûts d'usinage du moule et de rationaliser la production par moulage par injection.
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L'emplacement de la ligne de séparation peut-il influencer le coût de production ?
L'emplacement de la ligne de joint influe sur les coûts de fabrication du moule et de moulage par injection. Les lignes de joint situées dans des zones difficiles à usiner, comme à l'intersection de plusieurs éléments, augmentent le temps et le coût d'usinage du moule.
Si les lignes de joint sont placées dans les zones de haute pression du moule, cela augmente le risque de formation de bavures et la nécessité d'un post-traitement, ce qui accroît les coûts de production. Le positionnement correct de la ligne de joint permet de réduire les coûts d'usinage du moule et de rationaliser la production par moulage par injection.
Règles de conception des lignes de séparation pour la fabrication (DFM)
Éliminer les contre-dépouilles en repositionnant le PL
La première étape pour optimiser la fabrication (DFM) d'une pièce présentant une contre-dépouille consiste à déterminer si le déplacement de la ligne de joint pour qu'elle traverse cette pièce permettra de supprimer complètement la contre-dépouille. Souvent, déplacer la ligne de joint de manière à ce que la contre-dépouille soit répartie sur les deux moitiés du moule permet d'éliminer ou d'atténuer le problème sans coût d'outillage supplémentaire.
Si le PL ne peut être déplacé, que ce soit en raison du sens de dépouille ou de l'esthétique de la pièce, alors un coulisseau/poussoir/noyau pliable à goupille de came doit être utilisé.
Exclure les surfaces de classe A et les interfaces fonctionnelles
Le joint de moulage (PL) fait partie intégrante de la pièce en plastique moulée et laisse une marque de joint visible qui demeure sur la pièce après le moulage. Les normes de fabrication (DFM) exigent que cette marque de joint soit évitée sur toute surface d'aspect de classe A, surface d'étanchéité d'alésage, logement de palier ou surface d'accouplement de précision.
La présence d'un marquage PL sur une interface fonctionnelle peut engendrer des micro-dénivellations susceptibles de perturber l'étanchéité ou d'accroître le frottement dans les jeux de fonctionnement. La ligne de joint doit être située sur des arêtes neutres, telles que des brides, des surfaces secondaires ou des zones cachées de la géométrie.
Maintenez la géométrie PL aussi plane que possible.
ligne de séparation de la raboteuse
La géométrie (PL) du moule doit être maintenue aussi plane que possible afin que, lors de l'injection du plastique, la force latérale générée par le plastique entrant dans la cavité ne provoque aucun décalage du moule supérieur à 0.05 mm. En utilisant un PL plat (vertical), la force de serrage sera transmise uniformément sur toute la base du moule, permettant un usinage CNC 3 axes plutôt qu'un usinage 5 axes plus EDM et réduisant considérablement l'usure de la broche de guidage.
Maintenir un angle de tirage minimal sur tous les murs
L'angle de dépouille est indissociable du positionnement de la ligne de joint ; il doit être fixé en fonction du type de matériau, de la complexité du moule et des paramètres souhaités. texture plastiquePar conséquent, toutes les parois creuses doivent présenter une conicité à partir de la ligne de séparation qui s'éloigne de l'axe d'étirage.
- Sur toutes les surfaces polies : 0.5 °
- finitions standard : 1-2°.
- Pour les surfaces texturées : ajouter 1.5 degré de dépouille par tranche de 0.04 mm de profondeur de grain.
Exécuter la simulation d'écoulement du moule pour la validation PL
simulation de ligne de séparation
La simulation Mold-flow (Moldflow, Sigmasoft) permet également de vérifier que la ligne de joint sélectionnée ne place aucune ligne de soudure sur des zones porteuses ou d'aspect esthétique. Elle aide à identifier les zones où des bulles d'air pourraient se former en périphérie de la ligne de joint.
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Où placer la ligne de séparation lors de la conception d'un moule pour un boîtier électronique ?
Conception de moulage par injection du boîtier
Supposons que vous travailliez sur un conception de boîtiers moulés par injection pour un appareil électronique. La géométrie est un simple rectangle, avec un assemblage en deux parties (couvercle supérieur + base inférieure). Les dimensions du boîtier sont de 200 x 100 x 60 mm, l'épaisseur est de 3 mm, l'angle de dépouille est de 2° et la tolérance souhaitée est de ±0.125 nmm.
Cas I : Placement de la ligne de séparation sur le plan médian
Si vous placez la ligne de joint au milieu du plan ou sur le rebord périphérique entre les moitiés supérieure et inférieure, cela évitera des problèmes complexes. moulage par injection en contre-dépouille et réduire les coûts de production.
Cas II : Placement le long d'une limite non esthétique pour une enceinte complexe
Si le boîtier nécessite des nervures, des bossages, des contre-dépouilles, des fentes et des contours irréguliers, placez les lignes de joint le long de surfaces non esthétiques, comme le bord arrière et autour de la bride étagée. Évitez les zones de la fenêtre d'affichage, les interfaces inférieures et les surfaces d'étanchéité.
Moulage par injection de lignes de flux vs lignes de tricotage vs lignes de flux
Lorsque le plastique fondu s'écoule de manière irrégulière dans la cavité du moule et que le refroidissement est inégal, des stries ou des lignes ondulées apparaissent à la surface de la pièce, dans le sens de l'écoulement. Par ailleurs, les lignes de soudure en moulage par injection désignent les fines lignes ou coutures dues à la fusion et au refroidissement de deux flux de plastique fondu avant leur mélange complet.
Les lignes de séparation sont inévitables et peuvent être ajustées selon l'esthétique recherchée. Les lignes d'écoulement et de soudure peuvent être minimisées ou éliminées en modifiant les paramètres du processus de moulage.
- Exemple de lignes de flux : Lignes ondulées sur les parties fines du tableau de bord automobile
- Exemple de lignes tricotées : Des écoulements se produisent sur la plaque de la prise électrique, entre les trous de vis et les bords extérieurs.
- Exemple de lignes de séparation : Autour du périmètre extérieur du bouchon de la bouteille en plastique
résumer
Les lignes de joint en moulage par injection ont un impact sur la qualité et l'efficacité des pièces moulées. En choisissant le type de ligne de joint approprié et en la positionnant correctement, vous pouvez éviter des défauts tels que les bavures, les problèmes d'alignement du moule et les défauts esthétiques.
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FAQ
Quelle est la différence entre une ligne de séparation et un bavure ?
Une ligne de joint est une couture visible à l'extérieur d'une pièce, à l'endroit où deux moitiés du moule se rejoignent et se séparent lors du moulage. En revanche, une bavure est un défaut esthétique dû à une conception inadéquate de la ligne de joint ou à une mauvaise maîtrise du processus. Il s'agit d'une fine couche de matière excédentaire qui s'est échappée par les interstices.
Comment trouver la ligne de séparation ?
Pour repérer la ligne de joint, identifiez le point de rencontre des deux moitiés du moule ; elle se présente comme une fine ligne continue à la surface de la pièce. Généralement, les lignes de joint se situent au milieu du plan, sur les arêtes naturelles, dans les angles et dans les parties non esthétiques.
L'emplacement de la ligne de séparation a-t-il une incidence sur le temps de cycle ?
Oui, le positionnement de la ligne de joint influe sur le temps de cycle, car il joue un rôle important dans l'ouverture du moule, le remplissage de la cavité et l'éjection de la pièce. Une ligne de joint bien conçue réduit le temps de cycle et améliore l'efficacité.
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