8 défauts courants du moulage par injection et comment les éviter

Introduction

Lorsqu'il s'agit de produire efficacement des pièces identiques en série, moulage par injection est la méthode la plus répandue. Elle permet de produire rapidement des centaines de milliers de pièces à un prix avantageux. Mais il faut savoir que ce processus laisse beaucoup plus de place aux erreurs coûteuses. Des erreurs apparemment mineures aux premiers stades de la fabrication d'un moule à injection peuvent entraîner des défauts importants.

Ceux-ci ne dégradent pas seulement la qualité du produit final, mais peuvent également perturber l'ensemble du processus de moulage par injection, réduisant ainsi la vitesse et l'efficacité du système. L'affaire ne s'arrête pas là : ces défauts peuvent augmenter les rebuts et les reprises. Cela augmente le temps de production et le coût total. Mais voulez-vous savoir ce qui cause les défauts ? Il peut y avoir plusieurs raisons à cela.

Cet article est un guide essentiel pour comprendre les défauts courants, leurs causes et leurs solutions. Il aidera certainement les ingénieurs et les opérateurs à adopter une approche proactive de l'atténuation des risques. Il les aidera également à réduire ces défauts.

Défauts courants du moulage par injection

Fondamentalement, le moulage par injection requiert une expertise technique importante. Il existe plusieurs types de défauts qui peuvent survenir pour diverses raisons. Lorsqu'il y a des erreurs dans le processus de fabrication du moulage par injection, telles que des paramètres de processus erronés, des problèmes d'outillage ou une mauvaise conception, on observe des défauts dans les moules. En outre, certains défauts sont dus à des problèmes de flux de matière et de refroidissement.

Les défauts les plus courants dans le domaine du moulage par injection sont les suivants :

Lignes d'écoulement

Les lignes d'écoulement sont des stries ou des lignes ondulées visibles sur la surface de la pièce. Elles apparaissent comme des régions dont la couleur ou la brillance est légèrement différente de celle de la zone voisine.

Les lignes d'écoulement se forment lorsque le plastique fondu s'écoule à des vitesses différentes ou se refroidit à des vitesses différentes à l'intérieur de la cavité. Cela se produit souvent à proximité de portes, de changements soudains dans l'épaisseur des parois, d'angles vifs ou d'obstacles à l'écoulement.

Marques de brûlure

Les marques de brûlure apparaissent principalement à l'extrémité des voies d'écoulement, des évents ou des sections minces des pièces en plastique moulé. Elles sont de couleur noirâtre ou rouille. Mais elles ne compromettent pas l'intégrité de la pièce, à moins qu'elle ne soit brûlée au point de se dégrader.

Ces marques de brûlure apparaissent lorsque de l'air comprimé et d'autres gaz sont piégés ou surchauffés dans la résine au cours du processus de moulage par injection. D'autres causes sont la température excessive de la matière fondue ou la vitesse du processus de moulage par injection, qui entraînent une surchauffe.

Marques d'évier

Dans la plupart des cas, les sections épaisses des pièces moulées par injection prennent plus de temps à refroidir. Cela peut entraîner une compression ou un rétrécissement de la partie intérieure de la pièce, et la peau extérieure ne peut pas résister à cette traction. C'est la raison pour laquelle on observe de légères dépressions, de petits creux ou des bosses sur la surface extérieure du moule. C'est ce qu'on appelle les marques d'enfoncement. Ces défauts sont généralement observés sur les sections épaisses, les nervures, les bossages et autour des vis. Ils affectent la résistance de la pièce.

Les marques d'enfoncement peuvent avoir le même aspect que les vides, mais leur effet et leur impact sont inverses de ceux des marques d'enfoncement. Au lieu de refroidir rapidement les surfaces extérieures de la pièce moulée, ces sections se refroidissent plus lentement, ce qui entraîne des dépressions.

Lignes de soudure

Les lignes de soudure se présentent souvent sous la forme de fines lignes ressemblant à des cheveux ou de légères coutures sur la surface du moule. Elles apparaissent souvent là où deux flux de résine en fusion se rencontrent lorsqu'ils se déplacent dans la géométrie. Ce défaut se retrouve généralement dans une pièce comportant un trou.

Lorsque le réglage de la température est incorrect, le matériau en fusion remplit ou enveloppe le moule autour du trou, et la zone où les deux flux se rencontrent apparaît comme une ligne de soudure. Cela est dû au fait que le matériau ne fusionne pas correctement en raison d'une différence de température entre les deux fronts moulés, ce qui entraîne une solidification partielle. Ces défauts sont également appelés lignes de tricotage. Ils affectent la résistance et la géométrie globales de la pièce, la rendant plus faible et moins durable.

Jetting

Les lignes sinueuses qui apparaissent à la surface de la pièce finie sont généralement connues sous le nom de défauts de jetting. Ces défauts résultent également d'une solidification partielle et commencent souvent juste en aval de la zone de la grille.
Cela se produit lorsque le "jet" initial ou le flux étroit de matériau de moulage se répand dans l'espace ouvert et se solidifie rapidement, laissant toute la cavité mal remplie. Un mouvement ondulatoire en forme de serpent apparaît, ce qui réduit la résistance de la pièce. 
La cause principale de ce défaut est la pression d'injection excessive. Lorsque le matériau en fusion est injecté à haute pression par la minuscule porte, il gicle souvent au lieu de remplir toute la cavité. C'est à ce moment-là qu'il commence à refroidir rapidement, ce qui provoque des défauts de jetting. La "corde" gelée est alors recouverte par la matière fondue ultérieure.

Coup court

Les courts-circuits sont des types de défauts dus à un remplissage incomplet de la cavité. La principale cause de ces défauts est une conception imprécise ou mal entretenue du moule.

Lorsque des vannes étroites ou bloquées limitent l'écoulement, la matière en fusion ne peut pas atteindre certaines zones, ce qui entraîne des tirs courts. Parmi les autres raisons, citons une pression d'injection insuffisante, une poche d'air piégée, une vitesse d'injection trop faible ou un volume d'injection insuffisant. Les pièces finales sont incomplètes et inutilisables, avec des sections manquantes ou des bords arrondis et non formés.

Déformation

Le gauchissement est la déformation ou la torsion de la pièce après son éjection. La pièce finale ne correspond pas à la forme prévue et peut ne pas s'ajuster ou s'assembler correctement. Le gauchissement est généralement dû à une contraction inégale pendant le refroidissement. Les différentes régions se refroidissent et se rétractent à des vitesses différentes, ce qui introduit des contraintes internes qui déforment la pièce.

Bulles/Voïdes

Les bulles et les vides sont des poches de gaz à l'intérieur de la pièce ou juste sous la surface. Elles peuvent se présenter sous la forme de cloques claires, de points blancs ou de trous internes visibles après la découpe de la pièce. Il s'agit de défauts mineurs qui n'affectent pas de manière significative la pièce moulée par injection. Les vides et les poches d'air plus importants ont un impact significatif, car ils affaiblissent la structure de la pièce.

Ils peuvent se former lorsque de l'air ou des substances volatiles sont piégés et ne peuvent s'échapper pendant le remplissage. Ils se produisent également lorsque la surface gèle prématurément et que le matériau interne se rétracte, laissant des vides internes au lieu de puits de surface.

Comment éviter les défauts du moulage par injection ?

Lignes d'écoulement

Pour réduire les lignes d'écoulement, voici quelques solutions :

• Maintenir une épaisseur de paroi uniforme et éviter les changements brusques d'épaisseur.
• Utilisez des voies d'écoulement plus douces et des coins arrondis, et placez des barrières pour maintenir l'écoulement direct et équilibré.
• Les solutions apportées au processus consistent à augmenter la température de la matière fondue et du moule, ainsi que la vitesse et la pression d'injection. Ces changements permettent à la matière fondue de rester fluide plus longtemps et de remplir la cavité avec un flux plus uniforme.

Marques de brûlure

Voici quelques solutions pour éviter les brûlures :

• La ventilation devrait être améliorée à la fin de la section mince ou des noyaux.
• Pour que les gaz et l'air s'échappent facilement, diminuez la vitesse et la pression d'injection.
• Pour éviter une surchauffe pendant le moulage par injection, maintenez une température plus basse.
• Raccourcissement des périodes de cycle pour éviter la surchauffe des gaz. 

Marques d'évier

Voici quelques exemples de mise en œuvre que les opérateurs peuvent suivre pour éviter les marques d'évanouissement :

• Une bonne conception des pièces est la première défense contre les marques d'enfoncement. Les ingénieurs concepteurs peuvent réduire l'épaisseur de la paroi et l'épaisseur des nervures du moule d'injection par rapport à la paroi principale. Dans la conception générale, essayez de réduire l'épaisseur des sections massives.
• Les marques de creux indiquent que la pièce a besoin de plus de temps pour refroidir. Pour s'assurer que la pièce a été correctement refroidie, les opérateurs doivent augmenter le refroidissement.
• L'abaissement de la température tout en augmentant la pression de maintien peut permettre à la pièce de refroidir efficacement.

Lignes de soudure

Les moyens les plus courants de prévenir les lignes de soudure sont les suivants :

• Du point de vue de la conception, il convient d'éviter les obstacles inutiles sur la trajectoire de l'écoulement ou de revoir la conception des nervures et des trous pour faciliter l'écoulement autour d'eux.
• Des polymères différents ont des points de fusion différents, il faut donc choisir des résines ayant une viscosité plus faible et des points de fusion plus bas pour s'assurer qu'elles fusionnent correctement et éviter les lignes de soudure.
• L'augmentation de la température du matériau fondu peut aider à prévenir la solidification partielle.
• En augmentant la vitesse et la pression d'injection, le processus de refroidissement peut être raccourci.

Jetting

Pour éviter les défauts de jetting, voici quelques exemples d'applications courantes :

• Une pression excessive en est la cause principale, ce qui nécessite de réduire la pression d'injection du plastique fondu à travers les portes étroites. Cela permettra d'éviter les remplissages progressifs.
• Augmentez également la taille de la porte pour ralentir la vitesse du jet.
• En ce qui concerne la conception des vannes, utilisez une vanne qui dirige le flux le long d'une paroi, comme une vanne de bord, plutôt qu'une vanne à passage direct dans un volume ouvert.
• Utiliser des plastiques à faible viscosité pour éviter la formation de jets.
• Augmenter la température du matériau fondu et du moule pour éviter une solidification partielle. 

Coups courts

Voici quelques moyens de remédier aux clichés trop courts :

• Augmenter la pression et la vitesse d'injection dans des limites sûres.
• Vérifier que la taille de l'injection est adéquate et que la vis se rétablit complètement avant l'injection.
• L'augmentation de la température de la matière fondue réduit la viscosité et améliore l'écoulement dans les régions minces ou éloignées.
• Une meilleure ventilation et des portes plus grandes ou mieux placées permettent également au matériau d'atteindre toutes les parties de la cavité.

Emballage

Voici quelques moyens de réduire le gauchissement :

• En ce qui concerne la conception, il convient d'utiliser une épaisseur de paroi uniforme et une géométrie équilibrée.
• Évitez les grandes surfaces planes sans nervures ni supports, ainsi que les changements brusques d'épaisseur.
• Les mesures à prendre comprennent l'optimisation du temps de refroidissement, l'utilisation d'une température de moule uniforme et l'équilibrage de la disposition des canaux de refroidissement.
• Une pression de garnissage plus faible et une modification de l'emplacement de l'obturateur peuvent également réduire les contraintes résiduelles à l'origine du gauchissement.

Bulles/vides

Pour contrôler les bulles et les vides, appliquez les techniques suivantes :

Lorsque le défaut est dû à l'air emprisonné :

• Améliorer la ventilation et réduire la vitesse d'injection pour permettre à l'air de sortir.
• Sécher correctement les matériaux hygroscopiques pour éliminer l'humidité qui se transforme en vapeur.
• Pour éviter les défauts tels que les vides internes dus au retrait :
• Augmenter la pression et la durée d'emballage afin que le cœur de la section soit entièrement emballé.
• Utiliser une épaisseur de paroi et une conception de nervure appropriées, et assurer un refroidissement adéquat pour obtenir un retrait plus uniforme.

Conclusion

Maintenant que vous connaissez les défauts du moulage par injection, leurs causes et leurs solutions, les fabricants et les opérateurs peuvent adopter une approche proactive pour les éviter en appliquant des mesures préventives. La compréhension de l'apparence de chaque défaut, de sa cause première et des remèdes de base permet d'améliorer la conception des moules, le réglage des paramètres et la sélection des matériaux. Il est toujours préférable de concevoir le bon moule d'injection pour le processus de moulage dès le départ, plutôt que de dépenser dans des mesures coûteuses. Pour cela, un partenaire fiable et expérimenté dans le domaine du moulage par injection peut tout faire pour vous. Des moules d'injection stables à la sélection des matériaux appropriés, en passant par le développement de nouveaux produits et le prototypage, Partenaire Moule peut fournir une solution personnalisée pour votre entreprise. Ainsi, contactez-nous maintenant !