Pourquoi la température du moule est-elle si importante pour le moulage par injection plastique ?

1. Influence sur l'apparence du produit :

Tout d'abord, une température trop basse affectera la fluidité du plastique fondu, entraînant un remplissage incomplet ; la température du moule influence la cristallinité des matières plastiques. Pour les matériaux ABS, une température trop basse entraînera une baisse de brillance du produit final. Comparé à la charge, le plastique a tendance à remonter à la surface lorsqu'il est soumis à des températures élevées. Par conséquent, une température plus élevée permettra au plastique d'être plus proche de la surface du moule, assurant ainsi un meilleur remplissage, ainsi qu'une brillance et une brillance supérieures. Cependant,températureLa température du moule d'injection plastique ne doit pas être trop élevée, sous peine de provoquer un collage à l'empreinte et l'apparition de points brillants sur certaines zones de la pièce. À l'inverse, une température trop basse du moule risque d'endommager la pièce lors du démoulage, notamment sa texture superficielle.

L'injection multi-étapes permet de résoudre les problèmes de positionnement. Par exemple, elle permet de supprimer les traces de gaz sur les produits lors du remplissage. Dans l'industrie du moulage par injection plastique, la brillance d'un produit à surface lisse est plus élevée lorsque la température du moule est élevée, et inversement. En revanche, pour les produits en PP texturé, plus la température est élevée, plus la brillance est faible et plus la différence de couleur est importante ; la brillance est inversement proportionnelle à la différence de couleur.

Par conséquent, l’un des problèmes les plus courants causés par la température du moule est la surface rugueuse de la pièce moulée par injection de plastique, principalement due au fait que la température de surface du moule est trop basse.

2. Influence sur les dimensions du produit :

Si la température du moule est trop élevée, le plastique fondu risque de se décomposer et le taux de retrait du produit plastique sera plus important à l'air libre, ce qui entraînera un rétrécissement des dimensions du produit. Lorsqu'un moule est utilisé à basse température, si les dimensions du produit augmentent, la cause la plus probable est sa très basse température de surface. En effet, lorsque la température de surface du moule est trop basse, le produit moulé présente un taux de retrait plus faible à l'air libre, ce qui augmente ses dimensions. La basse température du moule accélère la tendance à la congélation des molécules, créant une couche de plastique fondu plus épaisse à l'intérieur de la cavité. Parallèlement, la basse température entrave également le processus de cristallisation, diminuant ainsi le taux de retrait du produit moulé. À l'inverse, une température de moule plus élevée ralentit le refroidissement du plastique fondu, ce qui allonge le temps de relaxation et diminue la tendance à la cristallisation, tout en facilitant la cristallisation. Le taux de retrait réel du produit sera donc plus élevé.

Si le processus de démarrage est très long avant que les dimensions ne se stabilisent, cela signifie que la température n'est pas correctement contrôlée, car il faut beaucoup de temps au moule pour atteindre l'équilibre thermique.

Un rayonnement thermique irrégulier à certains endroits du moule allonge considérablement le cycle de production, entraînant une augmentation du coût du moulage par injection. Une température constante du moule permet de minimiser les fluctuations du taux de retrait au moulage, améliorant ainsi la stabilité dimensionnelle. Pour les plastiques cristallins, une température élevée est bénéfique pour le processus de cristallisation, tandis qu'une pièce en plastique entièrement cristallisée subit des variations dimensionnelles minimales pendant le stockage ou l'application. Cependant, plus la cristallinité est élevée, plus le taux de retrait est élevé. Pour les plastiques souples, une température de moulage basse est recommandée, ce qui contribue à la stabilité dimensionnelle. Pour tous les matériaux, il est vrai que des températures de moulage et un taux de retrait constants contribuent à améliorer la précision dimensionnelle.

 

3. Influence sur la déformation du produit :

Si le système de refroidissement du moule est mal conçu ou si la température du moule n'est pas correctement contrôlée, un gauchissement des pièces peut survenir en raison d'un refroidissement insuffisant. Pour garantir un contrôle adéquat de la température du moule, la différence de température entre le côté empreinte et le côté noyau doit être définie en fonction des caractéristiques structurelles du produit plastique. Il est possible de compenser les différences de retrait dues à l'orientation moléculaire et ainsi d'éviter le gauchissement des pièces en contrôlant les différentes vitesses de refroidissement et de retrait aux différentes parties du moule, tout en tenant compte de la tendance de la pièce à se déformer vers le côté où la température est la plus élevée après le démoulage.

Pour les pièces parfaitement symétriques, la température du moule doit être maintenue constante afin de garantir un refroidissement équilibré de l'ensemble de la pièce. Une température de moule constante et un refroidissement équilibré permettent de minimiser la déformation de la pièce. À l'inverse, une différence de température trop importante entraînera un refroidissement irrégulier, ce qui entraînera un retrait irrégulier et une déformation de la pièce en plastique due aux contraintes internes. Ceci est particulièrement vrai pour les pièces en plastique présentant une épaisseur de paroi irrégulière et une forme complexe. Le produit se déformera inévitablement vers le côté du moule, où la température est plus élevée. Il est recommandé de choisir les températures côté empreinte et côté noyau en fonction des besoins réels. Veuillez consulter le tableau des propriétés des matériaux pour connaître les températures du moule.

4. Influence sur les propriétés mécaniques du produit (contrainte interne) :

Une température de moule basse entraînera des lignes de soudure visibles sur la pièce en plastique, réduisant ainsi la résistance du produit. Pour les plastiques cristallins, plus la cristallinité est élevée, plus le risque de fissures de contrainte est élevé. Pour réduire les contraintes internes, la température du moule doit être maintenue à un niveau modéré (PP, PE). Pour les plastiques amorphes comme le PC, très collants, les fissures de contrainte sont liées aux contraintes internes de la pièce. L'augmentation de la température du moule contribuera donc à réduire les contraintes internes afin de limiter la tendance aux fissures de contrainte. Les contraintes internes sont généralement indiquées par des marques de contrainte visibles.

La raison est simple : les contraintes internes apparaissant lors d'un processus de moulage sont dues aux différences de taux de retrait thermique lors du refroidissement. Une fois le produit plastique moulé, le refroidissement s'étend de la surface au cœur. La surface se rétracte et se solidifie d'abord, puis s'étend progressivement vers l'intérieur. Au cours de ce processus, les contraintes internes sont dues à la différence de vitesse de retrait. Lorsque la contrainte résiduelle à l'intérieur de la pièce est supérieure à l'élasticité de la résine ou que la pièce est corrodée par un environnement chimique, des fissures apparaissent à sa surface.

Les recherches sur les résines transparentes PC et PMMA indiquent que la contrainte résiduelle se contracte en surface, mais s'étire à l'intérieur. La contrainte superficielle de compression dépend des conditions de refroidissement de la surface. Un moule froid refroidit très rapidement la résine fondue, ce qui génère une contrainte résiduelle élevée dans le produit moulé. La température du moule est l'une des conditions fondamentales pour le contrôle des contraintes internes. Une légère variation de température peut avoir un impact considérable sur la contrainte résiduelle. En règle générale, la contrainte interne acceptable pour chaque produit et chaque résine a une limite inférieure. Pour le moulage d'un produit à parois minces ou d'une longue distance d'écoulement, la température minimale du moule doit être supérieure à celle appliquée au moulage classique.

5. Suggestions pour identifier les bonnes températures de moule :

De nos jours, les moules deviennent de plus en plus complexes. Par conséquent, il devient de plus en plus difficile de créer des conditions adéquates pour le contrôle de la température des moules. Outre la simplification de la pièce, le système de contrôle de la température des moules constitue généralement une solution de compromis. Par conséquent, les suggestions suivantes ne sont données qu'à titre indicatif.

 

Lors de la conception du moule, le contrôle de la température de la pièce moulée doit être pris en compte. Par exemple, lors de la conception d'un moule d'injection plastique de grande taille et de faible volume, l'un des critères les plus importants est la performance de refroidissement. Pour les moules destinés à la production de pièces de précision, ou pour les pièces devant respecter des normes d'apparence ou de sécurité strictes, une température plus élevée est généralement appliquée (garantissant un taux de retrait plus faible, une surface plus brillante et des performances constantes). Pour les pièces nécessitant des technologies plus simples et des coûts de production minimes, une température plus basse doit être appliquée pendant le processus de moulage. Néanmoins, les fabricants doivent être conscients des faiblesses de chaque choix et procéder à une inspection minutieuse des pièces afin de s'assurer que les pièces produites répondent toujours aux exigences des clients.