Le moulage par injection est l'une des méthodes les plus répandues pour produire des pièces en plastique. Des jouets aux étuis de téléphone en passant par les pièces automobiles, d'innombrables produits de la vie courante sont fabriqués selon cette méthode. Un équipement spécial tel qu'un "moule" est utilisé pour fabriquer tous ces articles. Il existe toutefois plusieurs types de moules à injection, qui se distinguent par leur conception, leur taille et leur forme.
Par exemple, certains moules sont simples et utilisés pour des produits de base. D'autres, en revanche, peuvent créer des pièces complexes. Il est donc essentiel de comprendre ces types de moules pour toute personne impliquée dans la conception de produits. Vous avez du mal à différencier les types de moules ? Ne vous inquiétez pas ! Cet article vous facilitera la tâche en explorant quelques types de moules courants. C'est parti !
Qu'est-ce qu'un moule d'injection ?
Un moule à injection est un outil spécial utilisé dans le processus de moulage par injection. Il se compose de deux moitiés qui se rejoignent pour former une cavité à l'intérieur. Cet espace creux prend la forme du produit final. Le matériau chaud et fondu est injecté dans le moule. En refroidissant, le matériau devient solide et prend la forme du moule.
Lorsque le produit final est prêt, le moule s'ouvre et il en sort. Ce moule se prépare pour le cycle suivant, qui se poursuit jusqu'à ce que la quantité souhaitée soit atteinte. Comme les moules doivent supporter une pression et une chaleur élevées, ils sont très résistants. Les matériaux couramment utilisés pour les moules sont l'acier, l'aluminium et l'acier à haute teneur en carbone.
Les moules d'injection sont également fabriqués avec précision à l'aide de techniques spéciales telles que la CNC. En effet, la précision du moule détermine la précision du produit. Si le moule est précis, le produit final aura la bonne taille, la bonne forme et une surface lisse. Enfin, ces moules ne se limitent pas à la production de pièces en plastique, mais peuvent également traiter une grande variété de produits. matériaux de moulage par injection.
Principaux composants d'un moule d'injection
Le moule à injection est composé de deux moitiés. Toutefois, ces moitiés comportent plusieurs parties qui contribuent à la production précise des articles. Examinons brièvement ces pièces.
- Base du moule : C'est la partie extérieure qui contient toutes les autres pièces. Elle agit comme un cadre et soutient et aligne le corps du moule.
- Cavité (côté A) : Il s'agit de l'espace creux dans lequel la matière en fusion est injectée. Cette partie est responsable de la forme extérieure du produit.
- Core(face B) : Il s'agit de la partie surélevée qui forme la surface intérieure du produit. Elle est généralement située sur la moitié arrière du moule.
- Système de couloirs et de portes : Les coulisses sont les canaux qui guident la matière en fusion. Chanel l'aide à s'écouler du point d'injection jusqu'à la cavité. En revanche, les vannes sont de petites ouvertures. Elles contrôlent le flux dans chaque partie de la cavité.
- Système d'éjection : Le système d'éjection comprend des broches. Ces broches poussent la pièce moulée vers l'extérieur après son refroidissement.
Types de moules d'injection
Comme je l'ai dit plus haut, il existe différents types de moules à injection. Tous ces types diffèrent par plusieurs aspects, et il est essentiel de les comprendre pour obtenir des résultats précis. Voyons maintenant quelques types courants de moules à injection et leurs caractéristiques.
1- Moule à deux plaques
Il s'agit du type de moule d'injection le plus courant et le plus simple. Il est appelé "deux plaques" parce qu'il contient deux parties : Le côté noyau et le côté cavité. Le côté noyau est une moitié mobile tandis que le côté cavité est fixe. Ces deux moitiés se rejoignent pour former une cavité à l'intérieur. Il contient également des canaux spéciaux, appelés carottes, qui mènent aux canaux de coulée.
Lorsque vous injectez le matériau en fusion, il suit ce chemin et atteint la cavité. En refroidissant, on obtient un produit ayant la forme exacte du moule. Cependant, les moules à deux plaques n'ont pas une structure complexe. C'est pourquoi il est idéal pour les produits de base et de conception simple, tels que les boutons et les bouchons.
2- Moule à trois plaques
Un moule à trois plaques est un moule à injection avancé par rapport à un moule à deux plaques. Comme son nom l'indique, il contient trois parties au lieu de deux. Il s'agit d'une plaque à cavité, d'une plaque à noyau et d'une plaque de coulée. Cette partie supplémentaire le rend flexible pour les pièces complexes et offre des finitions plus nettes.
COMMENT ? En fait, dans les moules à deux plaques, la pièce en plastique et le canal de coulée se rejoignent. Mais dans les moules à trois plaques, le moule s'ouvre en deux endroits. Une fois, il libère les restes du patin et une autre fois, il libère la pièce finale. De cette manière, le produit final aura une finition plus propre et plus lisse.
Coup d'œil rapide : Le canal de coulée est le petit canal situé à l'intérieur du moule d'injection. Il guide la matière en fusion depuis la machine jusqu'à la cavité du moule. Cependant, après le refroidissement de la matière, la glissière devient un plastique solide. Elle doit donc être retirée ou recyclée pour améliorer l'efficacité du produit.
3- Moule à canaux chauds
Il s'agit d'un type spécial de moule d'injection dans lequel le matériau reste chaud et fond à l'intérieur du système en permanence. Ce système utilise des canaux chauds en métal au lieu de canaux froids ordinaires. Ces canaux chauds guident directement la matière en fusion dans la cavité. Au cours de ce processus de transfert, les matériaux ne refroidissent pas et ne créent pas de déchets.
Cela permet de réduire les déchets de matériaux et d'améliorer la qualité de l'air et de l'eau. moulage par injection rentable. En outre, ces moules se déclinent en deux types de base. Le premier est un moule à canaux chauds ouvert dans lequel le matériau s'écoule librement dans la pièce. Le second est un moule à canaux chauds à vanne. Ce type de moule utilise une goupille spéciale pour contrôler le flux de matériau.
4- Le moule familial
Le moule familial est un autre type de moule qui peut produire deux ou plusieurs pièces différentes en un seul cycle. Ces pièces sont généralement liées ou utilisées dans les mêmes produits. C'est pourquoi on parle de moule familial. Mais comment fonctionne-t-il ? Les moules familiaux ont plusieurs cavités. Chacune de ces cavités a une forme différente.
Des produits de formes différentes sont créés simultanément lorsque vous versez le matériau en fusion dans les cavités. Toutefois, je recommande d'utiliser le même matériau pour chaque cavité. Des matériaux différents peuvent entraîner un mélange et un dysfonctionnement du produit. En outre, grâce à la production simultanée de différentes pièces, ce moule permet d'économiser du temps et de l'argent.
5- Moule à étages
Un moule à étages est un type de moule à injection comportant plusieurs couches de cavités. Toutes ces cavités s'empilent les unes sur les autres comme un sandwich, d'où son nom. Toutefois, la forme de ces cavités peut être identique ou différente. Il n'y a qu'une seule unité d'injection, ce qui signifie que la matière en fusion est injectée en un seul point.
Il suit le chemin du canal et atteint les différentes couches de la cavité. Cette caractéristique permet de créer plusieurs produits en même temps. Vous pouvez ainsi doubler la production sans investir dans des machines supplémentaires. C'est pourquoi le moule à étages permet également de gagner du temps et de réaliser des économies.
6- Insérer un moule
Un moule d'insertion est un type de moule spécialisé qui offre une grande polyvalence. COMMENT ? La pièce préfabriquée est d'abord placée dans le moule lors du processus de moulage par insertion. Cette pièce est appelée moule à insert. Il peut être fabriqué dans d'autres matériaux que le plastique. Ainsi, lorsque vous injectez du plastique fondu dans le moule, il adhère à l'insert.
Vous obtiendrez ainsi deux matériaux en un seul produit. Ces moules sont le meilleur moyen de fabriquer deux produits à partir de deux matériaux différents. En outre, ces moules sont également dotés de filets. Vous pouvez donc créer des pièces durables avec des caractéristiques supplémentaires. Cela permet d'économiser du temps et de l'argent à long terme.
7- Dévissage du moule
Les moules non dévissés sont spécialement conçus pour créer des pièces filetées, telles que les bouchons de bouteilles et les couvercles. Ces pièces ont des rainures qui leur permettent de se visser à un autre élément pour créer un joint. Ces rainures sont réalisées en dévissant les moules. COMMENT ? Ces moules contiennent des cavités de filetage qui ont la forme de rainures. Lorsque vous injectez de la matière dans ces cavités, elles adoptent la même forme de filetage.
Cependant, la clé de ces moules est le dévissage. Ces moules n'extraient pas immédiatement la pièce. Au contraire, ils dévissent doucement la pièce et l'éjectent ensuite. Cette étape est cruciale pour éviter d'endommager le produit. Pour ce faire, ces moules utilisent des moteurs hydrauliques pour faire tourner ou dévisser des parties du moule.
8- Moule à deux coups
Un moule à deux coupsLe moule 2K, également connu sous le nom de moule 2K, permet de fabriquer une pièce à l'aide de deux matériaux ou couleurs différents. Permettez-moi de simplifier son rôle en termes simples. Ces moules ont deux cavités. Tout d'abord, vous injectez un matériau dans les moules. Ensuite, le moule tourne sur lui-même et s'aligne sur la deuxième cavité. Vous injectez alors le deuxième matériau dans le moule.
Le moule à deux tirs tourne à nouveau et le deuxième matériau se lie au premier. En refroidissant, on obtient un produit composé de deux matériaux ou couleurs en une seule unité. Toutefois, ces moules utilisent des machines d'injection spéciales. Ces machines sont dotées de deux cylindres permettant d'injecter des matériaux différents. Dans l'ensemble, ces moules offrent des produits de bonne qualité et permettent d'économiser du temps et des coûts de main-d'œuvre supplémentaires.
9- Moule à injection assisté par gaz
Le moule à injection assistée par gaz est un autre type de moule spécial qui utilise du gaz assisté. Dans le processus de moulage, lorsque le plastique est injecté, certains coins ne sont pas remplis à l'intérieur du moule. Cela est dû à l'épaisseur supplémentaire du matériau fondu. Toutefois, ces coins creux doivent être remplis pour garantir la précision de la taille et de la forme du produit final.
À cette fin, les fabricants insèrent un gaz assisté, généralement de l'azote, à l'intérieur du moule. Ce gaz pousse le matériau chaud dans les coins du moule et remplit les espaces vides. La pièce finale est ainsi produite sans aucune section vide. Pour ces prix et ces formes sans défaut, ces moules assistés par gaz sont très pratiques. Grâce à leur conception et à leur matériau uniques, ils peuvent facilement supporter le gaz de soufflage et sa pression.
10- Moule prototype
Les moules prototypes sont des moules temporaires ou d'essai. Ils sont utilisés pour fabriquer un petit nombre de produits avant le début de la production complète. Ils servent donc principalement à tester les produits avant d'investir de l'argent dans des produits finaux coûteux et permanents. Les moules prototypes sont généralement de conception très simple.
Ils ne comportent pas beaucoup de détails et sont fabriqués en acier ou en aluminium, ce qui explique leur prix moins élevé. Les moules prototypes détectent les erreurs plus tôt. Cela permet d'économiser de l'argent et du temps avant d'investir dans une production à grande échelle. C'est pourquoi ils sont devenus un choix populaire parmi les grandes industries.
Quels sont les facteurs qui déterminent le type de moule à utiliser ?
Le choix du bon type de moule d'injection est crucial dans la fabrication. Un mauvais moule entraîne une perte de temps, une mauvaise qualité du produit et un gaspillage de matériaux. Toutefois, certains facteurs peuvent vous aider à déterminer le bon type de moule. Nous allons examiner ces facteurs dans cette section.
- Conception partielle : Tout d'abord, vous devez comprendre la conception de la pièce. Si elle est simple, envisagez un moule de base à deux plaques. En revanche, pour les caractéristiques complexes telles que les filetages, optez pour des moules à trois plaques.
- Matériau utilisé : Les matériaux se comportent différemment lorsqu'ils sont injectés ou fondus. Certains sont faciles à fondre, tandis que d'autres nécessitent des températures élevées. Pour ces matériaux, les moules à canaux chauds fonctionnent bien.
- Volume de production : Le nombre de pièces nécessaires influe également sur le type de moule. Si vous fabriquez des échantillons, choisissez des moules prototypes. En revanche, pour la production en série, les moules familiaux ou les moules à étages sont fiables.
- Finition de surface et qualité des pièces : Certains produits doivent avoir un aspect lisse et brillant. Dans ce cas, un moule qui permet une injection centrale est idéal. Il est conseillé d'opter pour des moules assistés par gaz et des moules à trois plaques.
- Coût et budget : Chaque type de moule a un prix différent. Votre choix dépend de votre budget et de la quantité de produit. Si votre budget est limité et que la pièce est simple, optez pour des moules à canaux chauds. En revanche, les moules avancés, tels que les moules à deux tirs, sont plus adaptés aux détails et aux économies à long terme.
Questions fréquemment posées
Les moules d'injection peuvent-ils être réutilisés ?
Oui, les moules d'injection peuvent être réutilisés, et c'est l'un de leurs principaux avantages. Ils sont spécialement conçus pour être utilisés à plusieurs reprises. Une fois le moule prêt, vous pouvez l'utiliser des milliers de fois pour fabriquer des produits.
Pourquoi certains moules d'injection sont-ils si chers ?
Certains moules d'injection sont coûteux car ils doivent être précis et solides. À cette fin, ils sont fabriqués à l'aide de techniques spéciales telles que la commande numérique et l'impression 3D. Ces méthodes nécessitent une main-d'œuvre expérimentée et des matériaux coûteux. C'est pourquoi le coût global de certains moules complexes et durables augmente.
Quelle est la durée de vie d'un moule à injection ?
La durée de vie d'un moule d'injection dépend de son matériau et de sa conception. Certains moules sont fabriqués dans des matériaux robustes, tels que l'acier trempé. Ils peuvent durer de 500 000 à plus d'un million de cycles. Toutefois, un entretien adéquat est également essentiel pour prolonger leur durée de vie.
Conclusion
Le moulage par injection joue un rôle essentiel dans la fabrication moderne. Il contribue à la création de tout, des produits d'usage quotidien aux outils industriels. Au cœur de ce processus, l'outil de moulage détermine la précision et la forme du produit final. Dans cet article, nous avons vu plusieurs types de moules à injection.
Tous ces types de moules varient en termes de conception et de manipulation. Par exemple, certains moules ont une conception simple et permettent de créer des produits de base. D'autres, en revanche, sont spécialisés dans la création de pièces complexes. La précision de ces moules détermine la précision des produits finaux. Ils sont donc fabriqués à l'aide de techniques spéciales. Enfin, une fois qu'un moule est prêt, vous pouvez l'utiliser à plusieurs reprises.