Le processus de moulage par injection est très populaire en raison de sa rentabilité et de sa répétabilité. C'est vrai ? Cependant, la qualité du produit offert par ce procédé dépend du moule utilisé. Un moule aux dimensions inadaptées donne des produits de qualité médiocre. Mais une question se pose : comment faire pour que les dimensions d'un moule à injection soient parfaites ?
La fabrication de moules semble être une tâche facile. Il s'agit pourtant de l'un des processus les plus difficiles, et de petites erreurs peuvent ruiner la qualité du moule. Si le moule est incorrect, il est inutile et mis au rebut, ce qui coûte de l'argent aux fabricants. Dans cet article, j'expliquerai comment fabriquer un moule de bonne qualité. Alors, c'est parti !
Les bases du moule d'injection et son importance
Avant d'aborder le processus de fabrication, il faut d'abord savoir ce qu'est un moule !
Un moule d'injection est une structure creuse composée de deux moitiés. À l'intérieur de la boîte creuse se trouvent des cavités et des canaux. Le matériau en fusion est versé dans ces cavités. Les canaux à l'intérieur du moule régulent la pression et la température. Une fois que la matière fondue a séché, elle adopte la forme du moule, créant ainsi le produit désiré.
Par ici, le fabricant obtient un produit similaire à la forme du moule. En d'autres termes, un moule à injection est un outil permettant de fabriquer plusieurs produits de forme identique. Par exemple, vous avez besoin d'une housse de téléphone portable. Dans ce cas, vous devez créer un moule similaire à la forme souhaitée. Une fois le moule prêt, vous devrez le remplir de plastique fondu.
Une fois sec, le plastique prend la forme d'un moule, semblable à une coque de téléphone. Vous pouvez utiliser ce moule unique pour créer des centaines et des millions de coques de téléphone portable. Ces moules sont très durables et résistent à des températures et à des pressions extrêmes. Ils peuvent donc rester en bon état et être utilisés à plusieurs reprises pendant des années.
Les fabricants continuent donc à utiliser le moule et créent des produits identiques en vrac. Cela permet non seulement d'offrir des produits similaires, mais aussi de réduire les coûts. En effet, les moules ne sont fabriqués qu'une seule fois et peuvent être réutilisés à plusieurs reprises. La fabrication de produits en vrac n'entraîne aucun coût supplémentaire lié à la création de moules.
Le moule n'est pas une machine mais joue un rôle dans le processus de fabrication. Les moules ne fonctionnent pas de manière autonome et ne sont utilisés que pour remplir des matériaux en fusion. La température, la pression et d'autres paramètres garantissent le bon fonctionnement du moule. Le principal avantage de ces outils est qu'ils permettent de créer des produits en vrac de formes identiques à bas prix.
Comment sont fabriqués les moules à injection ? Pas à pas
Avez-vous des notions de base sur les moules ? Je vais expliquer les bases pour ceux qui découvrent le processus de moulage. Passons maintenant à notre sujet principal : la fabrication d'un moule. Dans la section ci-dessous, j'expliquerai la création d'un moule en quelques étapes simples. Commençons !
1- Sélection des matériaux
La première étape de la fabrication d'un moule consiste à choisir les bons matériaux. Différents types de matériaux sont disponibles pour la fabrication des moules. Les moules subissent des pressions et des températures différentes, c'est pourquoi les matériaux choisis doivent être durables et robustes. En général, l'aluminium et l'acier sont des options populaires pour la fabrication d'un moule. moule d'injection.
L'acier est de première qualité et offre une longévité exceptionnelle lorsqu'il est utilisé dans les moules. Toutefois, ce matériau est cher, ce qui constitue un inconvénient. De nombreuses personnes considèrent que le prix élevé de l'acier "en vaut la peine". À l'inverse, l'aluminium est une alternative abordable à l'acier, mais présente certaines limites. Il est moins durable que l'acier et peut s'user rapidement.
Coup d'œil rapide : Le choix des matériaux dépend des besoins et des exigences du fabricant. Je recommande de choisir l'acier si vous voulez un moule pour fabriquer des milliers de produits. À l'inverse, un moule en aluminium convient comme solution à court terme. N'oubliez pas que l'utilisation de l'un ou l'autre de ces matériaux n'affectera pas la qualité du produit.
2- Conception de moules
La conception du moule est l'une des étapes les plus cruciales. Une légère erreur à ce stade se traduira par un moule de mauvaise dimension. En général, les entreprises ont des concepteurs spécialisés qui s'occupent de la conception des moules. En effet, les profanes peuvent commettre des erreurs lors de la conception.
Les concepteurs utilisent généralement des logiciels de FAO et de CAO pour créer le modèle 3D. Dans un premier temps, le logiciel de FAO permet de réaliser un moule. Ce modèle est similaire à la forme souhaitée. Par exemple, si vous avez besoin d'une housse de téléphone portable, le modèle réalisé par la FAO sera identique à la forme souhaitée de la housse.
Une fois le modèle réalisé, il passe par le logiciel de CAO. Ce logiciel crée des instructions informatisées qui produisent la même forme. Ces instructions sont transmises à l'ordinateur pour obtenir le produit final. N'oubliez pas que la conception du moule doit être choisie avec soin. Votre produit final sera similaire à cette conception de moule.
3- L'usinage des moules
Une fois que la conception est prête, l'étape suivante est l'usinage pour créer le moule. Au cours de cette étape, le matériau choisi est traité à l'aide de techniques d'usinage spécifiques. Deux types d'usinage sont couramment utilisés pour créer le moule :
- Usinage CNC
- EDM (usinage par décharge électrique)
Ces deux techniques utilisent des systèmes informatisés pour une excellente précision. Dans les machines CNC, la conception CAD (Instructions) est transmise à l'ordinateur. La machine est ensuite mise en marche. L'ordinateur traite les instructions codées données. En conséquence, il commande aux outils de coupe de se déplacer de manière à obtenir la forme de moule souhaitée.
N'oubliez pas que le mouvement des outils de coupe est très contrôlé et automatisé, de sorte que les risques d'erreur sont négligeables. Les outils de coupe continuent à se déplacer, à couper et à façonner la pièce (matériau). Vous obtenez ainsi la forme de moule souhaitée (similaire à la conception transmise à un ordinateur). Le fonctionnement de l'électroérosion est différent car il n'utilise pas d'outils de coupe.
Au lieu de cela, il utilise des étincelles et brûle les matériaux selon des instructions informatisées. De cette manière, la coupe et la mise en forme des matériaux se font sans que les outils de coupe ne touchent la pièce à usiner. Ces techniques d'usinage créent le moule de la forme souhaitée. Vous pouvez utiliser l'une ou l'autre de ces deux méthodes d'usinage. Elles sont toutes deux excellentes en ce qui concerne la précision du moule.
4- Création de cavités et de canaux (Sprue, Runners et Gates)
L'usinage des moules implique la création de cavités et de canaux. Pour une meilleure compréhension, j'expliquerai séparément la création de ces canaux. Les cavités du moule sont des structures creuses remplies de matériau en fusion lors de la création du produit. Les canaux sont des voies par lesquelles les fluides s'écoulent pour pénétrer dans les cavités.
Les canaux ont différentes parties, qui sont les suivantes :
- La carotte : Il s'agit du point de départ des canaux et peut être considéré comme une entrée pour les matériaux en fusion.
- Coureurs : Il s'agit de canaux ou de petits tubes à l'intérieur du moule. Les matériaux en fusion suivent ces glissières pour se rendre d'un point à un autre. Par exemple, la matière en fusion utilise des glissières pour atteindre les cavités du moule.
- Portes : Les portes sont les points où le fluide quitte le canal et entre dans les cavités. Le fluide entre dans la cavité par les portes et la remplit.
La conception du moule contient ces canaux et ces cavités. Au cours de l'usinage, la machine CNC découpe et enlève la matière pour créer des cavités et des canaux. La taille et le diamètre des canaux doivent faire l'objet d'une attention particulière. De petites erreurs dans la taille des canaux peuvent entraîner la formation de bulles d'air et d'autres défauts.
5- Insertion de la goupille d'éjection
La création de cavités et de canaux dans le moule est suivie par l'insertion d'une broche d'éjection. Cette broche permet d'éjecter les matières plastiques qui sèchent à l'intérieur du moule. Sans cet éjecteur, le démoulage du produit serait impossible. Le fabricant perce un petit trou dans le moule.
Une broche d'éjection est installée sur le trou. La plaque d'éjection est reliée à cette broche d'éjection.
N'oubliez pas que la plaque d'éjection reste au fond du moule. La goupille est munie d'un ressort qui lui permet de se déplacer. Par conséquent, la plaque d'éjection se déplace sous l'effet du ressort. Il en résulte l'éjection du produit (rempli à l'intérieur du moule). N'oubliez pas que certains fabricants utilisent des systèmes hydrauliques pour insérer les goupilles d'éjection.
6- Polissage et finition
L'insertion de la broche d'éjection est la dernière étape de la création d'un moule d'injection. Cependant, ce moule aura une surface rugueuse et des bords irréguliers, ce qui affectera son apparence et sa texture. Différentes machines sont disponibles pour lisser et égaliser la surface. Les fabricants établis utilisent généralement des rectifieuses à commande numérique.
Ces machines éliminent les surfaces irrégulières et lissent les bords. Le polissage est facultatif et peut améliorer l'esthétique du moule. Une fois le polissage de la surface terminé, le moule est soumis à un test final. Les entreprises disposent d'une équipe d'assurance qualité qui vérifie les moules en fonction de différents paramètres. Les moules qui répondent aux critères d'approbation de l'équipe d'assurance qualité sont approuvés et vice versa.
Conclusion
Les moules sont des outils essentiels, en particulier pour le processus de moulage par injection. Ils permettent de créer des produits rapidement et avec une précision exceptionnelle. Aucune autre méthode ne permet de créer des produits identiques avec une telle rapidité. Cependant, lorsqu'il s'agit de créer des moules, nombreux sont ceux qui n'en ont aucune idée.
La création de moules est un peu technique et nécessite la compréhension de machines spécifiques. Dans cet article, j'ai abordé la fabrication des moules à injection, qui est facile à suivre. N'oubliez pas que la qualité des moules dépend de leur conception. Une fois que la conception est prête, les machines à commande numérique créent le produit final avec précision.