Nous avons tous entendu parler des machines de moulage et de leur importance dans un environnement industriel. Mais ce que nous ne savons pas, c'est à quoi elles servent, comment elles fonctionnent et quelle marque de machine de moulage par injection choisir. Dans cet esprit, voici tout ce que vous devez savoir sur les machines de moulage par injection et leur fonctionnement !
Qu'est-ce qu'une machine de moulage par injection ?
Les machines de moulage par injection sont des équipements puissants que l'on retrouve dans une multitude d'environnements de production industrielle. Le rôle principal de ces machines est d'injecter du plastique fondu dans un moule. Une fois le moule refroidi, vous pouvez créer des pièces en plastique moulées. Étant donné que de nombreux articles différents sont fabriqués à partir de plastique, une machine de moulage par injection est essentielle pour créer ces pièces en plastique.
Une machine de moulage par injection utilisera des matériaux thermodurcissables ou thermoplastiques pour créer des produits en plastique de toutes sortes de formes. Il existe différentes machines de moulage par injection, des options horizontales aux options verticales ou verticales-horizontales. L'orientation variera en fonction de la disposition des dispositifs de serrage et d'injection. De plus, vous pouvez également trouver des machines de moulage par injection hydrauliques, électriques ou hybrides, selon vos besoins.
Comment fonctionne une machine de moulage par injection ?
Il faut d'abord s'assurer que la machine est correctement configurée en fonction des matériaux que les clients souhaitent utiliser. Ensuite, les opérateurs doivent suivre les étapes suivantes :
- Les ingénieurs devront utiliser un logiciel de CAO pour concevoir le produit en plastique qu'ils souhaitent fabriquer.
- Ensuite, les opérateurs doivent charger la matière plastique dans la machine à mouler par injection. Normalement, elle est insérée sous forme de granulés.
- La machine va commencer à chauffer le plastique. Elle va faire fondre le plastique jusqu'à ce qu'il atteigne un état liquide.
- À ce stade, le plastique fondu est injecté dans l’outil de moulage, un processus qui se déroule à très haute pression.
- Ensuite, l'outil de moulage est refroidi à l'eau. Le processus est conçu dans l'idée de solidifier le plastique.
- Une fois solidifié, vous devrez éjecter le produit de l'outil de moulage.
- Enfin, le processus est répété jusqu'à l'obtention de plusieurs exemplaires du produit. Bien entendu, chaque produit fabriqué par moulage par injection doit être inspecté afin de détecter d'éventuels défauts.
Principaux composants d'une machine de moulage par injection
Le processus de moulage par injection étant très complexe, une telle machine nécessitera une multitude de composants pour finaliser le tout. Et c'est la raison pour laquelle il est crucial d'en savoir plus sur les pièces moulées par injection, et voici les plus importantes :
Hopper
La trémie est un composant principal ; c'est là que la matière plastique est stockée avant d'être introduite dans l'unité d'injection.
Barrel
Le cylindre, ou tube de matériau, est conçu pour chauffer le plastique et le faire fondre. Il est muni d'une vis interne qui permet d'injecter le plastique dans les cavités et les moules de l'unité de serrage. La température à l'intérieur du cylindre peut être très élevée ; les opérateurs doivent donc l'ajuster en fonction du type de matériau utilisé.
Vis à mouvement alternatif
Une vis à mouvement alternatif est utilisée pour déplacer le plastique dans le cylindre. Son rôle principal est de fournir de la chaleur au plastique thermoformé. Le diamètre de la vis diminue à mesure qu'elle se rapproche de la pointe. Au cours du processus, les pastilles de plastique sont tirées par les vis, et elles sont comprimées, puis coupées par les vis tournantes.
Chauffe-eau
Les éléments chauffants sont essentiels au bon fonctionnement d'une presse à injecter, car ils assurent le maintien de la température des buses et des conduits, ainsi que des plateaux et des moules. La plupart des machines sont équipées d'un élément chauffant fixé au cylindre. Cependant, selon le modèle, on trouve différents types d'éléments chauffants : cartouches chauffantes, résistances à bande, résistances à serpentin/buse ou encore résistances à ruban.
Ajutage
La buse est un élément d'injection très important. Elle se trouve normalement au bas du système d'éjection de la machine. Elle pousse le plastique liquéfié hors du cylindre, puis il pénètre dans le moule. Parfois, des filtres de buse sont utilisés pour éviter le colmatage. Il existe également des buses de mélange spéciales qui aident à mélanger les additifs, ce qui peut être nécessaire dans le cas de certaines pièces moulées.
Broches d'éjection
Les éjecteurs sont indispensables pour toute machine de moulage par injection. Ce sont eux qui permettent d'éjecter le moule de l'unité une fois le processus d'injection terminé. Vous pouvez trouver de nombreux types d'éjecteurs, des options entièrement dures aux éjecteurs cémentés ou noirs.
Moules fendus
Les moules séparés sont nécessaires car ils sont constitués de deux parties dans lesquelles les mâchoires créent la cavité de ce moule. Ces mâchoires sont injectées avec la buse en diagonale.
Unité de serrage
Les unités de serrage sont importantes car elles aident la machine à maintenir un moule d'injection. En général, ce système est hydraulique et comprend des barres de liaison, un plateau fixe, un plateau mobile et des injecteurs de machine.
Unité d'injection
L'unité d'injection comprend une vis, un cylindre et une trémie. Les granulés de polymère sont d'abord séchés, puis introduits dans la trémie où ils sont mélangés au pigment, avant d'être acheminés vers le cylindre. Le mélange est chauffé et homogénéisé tout en étant dirigé vers le moule.
Moteur électrique
Les presses à injecter sont équipées d'un moteur électrique, qui constitue la principale source d'énergie pour tous les composants mécaniques de la machine. Des systèmes informatiques contrôlent les moteurs, ce qui leur permet d'atteindre une grande précision et un rendement élevé.
Unité de contrôle
La plupart des presses à injecter sont équipées d'une unité de contrôle, généralement sous forme d'écran, ou d'une connexion directe à un ordinateur. Le rôle d'une unité de contrôle est d'effectuer tous les réglages nécessaires et précis qui contribueront à améliorer la qualité du produit.
Chaque pièce de la machine de moulage par injection joue un rôle essentiel dans les résultats que vous pouvez obtenir de l'unité. C'est pourquoi il est important de savoir à quoi sert chaque pièce de la machine et comment tout cela s'assemble pour fournir une pièce/un produit en plastique de qualité supérieure.
Types de machines de moulage par injection
L’une des choses à noter à propos des machines de moulage par injection est qu’elles existent en différents types, chacune avec sa propre approche en ce qui concerne le processus qu’elles utilisent.
Types basés sur le mode de commutation
Dans ce cas, nous avons des machines horizontales et verticales. Les presses à injecter horizontales sont très répandues car elles sont faciles à utiliser et possèdent moulage rapideet un gabarit compact. Les machines verticales sont idéales pour la fabrication de moules de petite taille. De plus, elles permettent aux fabricants de réduire l'encombrement tout en ayant la possibilité d'injecter une large gamme de pièces en plastique.
Méthodes de conduite
Selon leur mode d'entraînement, on distingue les machines entièrement électriques, les machines hydrauliques et les machines hybrides. Les machines hydrauliques utilisent la force hydraulique pour l'injection, et les opérateurs doivent contrôler la température. De plus, leur fonctionnement exige une grande régularité. Les machines entièrement électriques sont plus coûteuses, mais elles ne nécessitent pas de fonctionnement continu et évitent les fuites de liquide.
Dans cette catégorie, nous proposons également des presses à injecter hybrides, combinant composants hydrauliques et électriques. Les presses à injecter hybrides servo sont les plus répandues. Elles offrent une excellente stabilité sous pression et une précision d'injection remarquable, tout en permettant de réaliser des économies.
À base de matières premières
Si l'on classe les presses à injecter selon les matières premières utilisées, on distingue les presses pour thermoplastiques, thermodurcissables et poudres. Chaque machine est conçue pour un type de matériau spécifique. De ce fait, ses composants internes varient, car ils sont optimisés pour chaque matériau. On peut également les classer selon leur système de fermeture. On trouve alors les presses à genouillère, les presses à pression directe pour composites et les presses à pression directe à 1, 2 ou 4 cylindres.
Paramètres techniques clés d'une machine de moulage par injection
Il existe certains paramètres clés à prendre en compte concernant une machine de moulage par injection. Il est impératif de sélectionner la machine adaptée à votre application ; la vérification de ces paramètres vous sera donc très utile.
- Quelle est la durée de vie d'une presse à injecter ? En moyenne, elle se situe entre quelques centaines et un million de cycles, voire plus. L'utilisation de la machine, la maintenance, les matériaux utilisés et les conditions de moulage sont autant de facteurs qui influencent sa durée de vie.
- Le temps de refroidissement indique le temps que la machine passera dans le moule à refroidir une fois le matériau rempli.
- Le contrôle de la température est un autre aspect technique à prendre en compte, notamment pour vérifier la température du plastique et celle du moule.
- Quelle est la vitesse d'injection de l'unité ? La vitesse de remplissage influe non seulement sur le flux de production, mais aussi sur la qualité du produit.
- Quel type de matériau plastique peut être utilisé avec cette machine ?
- Il est également important de vérifier la vitesse de la vis et la contre-pression.
- Vérifier le système de surveillance et de contrôle fourni avec la machine peut également s'avérer utile, car il indique les invites et les réglages disponibles pour une utilisation adéquate de la machine.
Quels sont les protocoles de maintenance et de sécurité des machines de moulage par injection ?
Un entretien adéquat de la machine de moulage par injection est essentiel pour prolonger sa durée de vie et accroître sa durabilité. Voici quelques conseils d'entretien à prendre en compte :
- Une inspection régulière nous permettra de vérifier la machine afin de déceler tout signe de fuite, d'usure ou de détérioration, ainsi que les connexions desserrées.
- Il est très important de lubrifier correctement la machine et de maintenir un niveau de lubrification constant, car cela peut éviter les dommages dus aux frottements.
- Un nettoyage régulier des surfaces et du matériel de moulage garantira qu'il n'y aura pas d'accumulation, ce qui pourrait conduire à des produits inégaux/endommagés.
- Assurez-vous que la température est toujours sous contrôle et modifiée en fonction de chaque projet.
- Le remplacement de tout composant usé est obligatoire, notamment lorsqu'il s'agit d'éléments chauffants, de buses, de joints toriques ou de joints.
Qu’en est-il des protocoles de sécurité ? Cela dépend de la machine, mais en général :
- Assurez-vous que l'opérateur est bien formé et que la machine est correctement installée. Les opérateurs doivent porter un équipement de protection.
- Il est impératif d'effectuer des contrôles avant utilisation pour les outils électriques et hydrauliques.
- La porte de sécurité doit toujours être fermée lors de l'utilisation de la machine de moulage par injection.
- Si l'équipement déclenche une alarme, les opérateurs doivent passer en mode manuel et les environs de la machine doivent être évacués. L'utilisation du bouton d'arrêt d'urgence peut alors s'avérer obligatoire.
- Le retrait de la buse nécessite une attention particulière car elle est très chaude et nécessite donc l'utilisation d'un équipement spécial.
- Si des produits sont fabriqués à des températures supérieures à 120 degrés Celsius, l'opérateur doit porter des gants épais en coton.
- Il faut couper la pompe à huile lorsque la partie supérieure du corps entre entre les deux plaques du moule.
Comment choisir la machine de moulage par injection adaptée à votre projet ?
Chaque type de projet peut nécessiter une machine de moulage par injection différente. C'est pourquoi il est très important de vous assurer de toujours sélectionner la machine adaptée à vos besoins. Dans cet esprit, voici ce sur quoi vous devez vous concentrer.
- Tout d'abord, vous devez connaître les exigences du projet, le type de matériau utilisé, son poids et les dimensions attendues du produit.
- Ensuite, il faut déterminer quelle machine est la meilleure : une machine électrique, une machine hydraulique ou une option hybride. Parfois, il est également nécessaire de se concentrer sur une machine qui fonctionne avec un matériau spécifique.
- Identifiez le tonnage de serrage nécessaire qui vous aidera à affiner la qualité de ces pièces moulées.
- Vérifiez l’unité d’injection et assurez-vous qu’elle répond aux exigences du projet.
- Évaluez les systèmes de contrôle utilisés par la machine. De plus, vous souhaitez voir si vous pouvez obtenir une manipulation précise de la température, de la pression et de la vitesse d'injection.
- La machine est-elle économe en énergie ou non ?
- Il est également utile de vérifier la compatibilité du moule pour s'assurer que la machine s'adapte à la hauteur du moule, à la taille du plateau ou à l'espacement des barres d'attache.
Top 10 des marques de machines de moulage par injection
Maintenant que vous savez ce que vous devez rechercher en matière de machines de moulage par injection, quelle marque devriez-vous choisir ? Plusieurs marques créent de très bonnes machines de moulage par injection, et voici quelques-unes des meilleures :
- Milacron
- Moulage par injection Husky
- Arburg
- Nissei
- Sumitomo
- Engel
- Machine Shibaura
- fanuc
- Machinerie Chuangji
- Chen Hsong
Conclusion
Les presses à injection sont indispensables à la production efficace et régulière de pièces plastiques de haute précision en grande série. Leur polyvalence permet aux fabricants de créer des géométries complexes, d'atteindre des tolérances serrées et de maintenir d'excellents états de surface dans des secteurs tels que l'automobile, l'électronique, les dispositifs médicaux et les biens de consommation. Le choix du matériau et du type de machine appropriés est essentiel pour optimiser la qualité et les performances.
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