Le moule d'injection injecte la matière plastique à mouler dans une cavité spécifique.
Une fois que la cavité du moule a éjecté la pièce, celle-ci prend sa forme définitive après refroidissement. Il s'agit de l'une des méthodes les plus adaptées à la production en série par moulage par injection. De plus, la production en série peut débuter dès l'ouverture du moule.
Il existe de nombreux types de produits fabriqués par moulage par injection, parmi lesquels les boîtiers en plastique, les appareils électroniques grand public, les pièces automobiles, les appareils électroménagers, etc.
La durée du moulage par injection est courte, généralement de 3 à 4 secondes seulement. En d'autres termes, un produit peut être moulé en 7 secondes, ce qui constitue l'un des avantages du moulage par injection.
Étapes fondamentales du moulage par injection
Étape 1. La résine plastique se présente sous forme de granulés bruts. Ceux-ci sont séchés jusqu’à atteindre le taux d’humidité souhaité, puis, si nécessaire, ils peuvent être mélangés à des pigments ou à des mélanges-maîtres colorants.
Étape 2. Les granulés séchés sont versés dans la trémie de la presse à injection. Une vis sans fin à mouvement alternatif, située à l'intérieur du cylindre de la machine, achemine ces granulés vers le moule.
Étape 3. À l'intérieur du fût, les granulés sont mélangés et chauffés jusqu'à ce qu'ils soient entièrement fondus, formant ainsi la résine liquide.
Étape 4. Le moule chauffé se ferme automatiquement et la résine, sous haute pression, est injectée par une entrée dans la cavité du moule.
Étape 5. Le moule est refroidi afin de permettre la solidification de la pièce qu'il contient.
Étape 6. Le moule s'ouvre et la pièce est éjectée pour permettre le démarrage d'un nouveau cycle.
Assemblage de l'unité d'injection
Les presses à injection comportent de nombreux composants, notamment des unités d'injection, des ensembles de moules et des unités de serrage, qui permettent de réaliser chaque étape du cycle de production.
Boîtier moulé par injection
Les matrices de moulage par injection utilisent généralement un moule en acier ou en aluminium comme outil sur mesure. Le moule comporte de nombreux composants, mais peut être divisé en deux moitiés. Chaque moitié est montée à l'intérieur de la presse à injection. La moitié arrière peut coulisser, ce qui permet d'ouvrir et de fermer le moule le long de la ligne de joint. Les deux composants principaux du moule sont le noyau et la cavité. Lorsque le moule est fermé, l'espace entre le noyau et la cavité forme une cavité de pièce qui sera remplie de plastique fondu afin de former la pièce souhaitée. On utilise parfois des moules à cavités multiples, dans lesquels les deux moitiés du moule forment plusieurs cavités de pièces identiques.
Matériaux destinés au moulage par injection
De nombreux matériaux sont utilisés dans le moulage par injection, notamment les thermoplastiques et les thermodurcissables. Les matières premières habituelles se présentent sous forme de granulés bruts qui, après un traitement thermique, sont fondus pour former des produits. Voici un aperçu de certains matériaux courants :
| Matériel | abréviation | Propriétés des matériaux | demande | Produits phares |
| Acrylonitrile-butadiène-styrène | abdos | Robuste, souple, faible retrait au moulage (tolérance serrée), résistance chimique, aptitude au placage, opacité naturelle, coût faible / moyen | Voiture (console, tableau de bord, garniture, bouche d'aération), boîte, instrument, boîtier, inhalateur, jouet | |
| Acrylique | Polyméthacrylate de méthyle | Rigidité, fragilité, résistance aux rayures, transparence, transparence optique, coût faible/moyen | Présentoir, poignée, lentille, abat-jour, panneau, miroir, signalétique, étagère, plateau | |
| Sulfure de polyphénylène | PPS | Résistance mécanique extrêmement élevée, résistance à la chaleur, couleur brune, coût très élevé | Roulements, capots, composants du système d'alimentation en carburant, guides, interrupteurs et carénages | |
| Polypropylène | Polypropylène | Léger, résistant à la chaleur, très résistant aux produits chimiques, résistant aux rayures, aspect cireux naturel, solide et rigide, peu coûteux. | Voiture (pare-chocs, capot, garnitures), bouteille, bouchon, caisses, poignée, boîtier extérieur | |
| Polypropylène | PP | Propriétés chimiques, résistance, élasticité et ténacité, résistance à la fatigue, isolation, transmittance | Tôle usinée CNC | |
| Polyamide | Nylon | Haute résistance mécanique, résistance à la fatigue, résistance aux produits chimiques, faible fluage, faible frottement, presque opaque/blanc, coût moyen/élevé | Roulements, bagues, engrenages, rouleaux, roues | |
| POM | POM | Rigidité élevée, faible coefficient de frottement, dureté, haute résistance à la chaleur, bonnes propriétés électriques et diélectriques, stabilité, meilleure résistance au fluage et surface plus brillante que le nylon | Parmi les applications, on trouve des composants haute performance tels que les engrenages et les éléments de fixation (vis, écrous, rondelles, joints, etc.) | |
| Téflon | Téflon | Coefficient de frottement le plus faible | Réactifs chimiques et récipients |
Avant de se lancer dans un nouveau projet de moulage par injection, il est nécessaire de connaître en détail les coûts globaux liés à ce procédé. Les coûts du moulage par injection s'inscrivent dans ces fourchettes, en tenant compte de la complexité du projet, de la conception et du choix des matériaux. Parmi ces éléments, il convient de se concentrer sur les points suivants :
Éléments à prendre en compte concernant le coût de l'injection
Coûts des matériaux
Lorsqu’on envisage un projet de moulage par injection, la première étape consiste à choisir les matériaux. Les machines de moulage par injection modernes ont déjà utilisé des millions de matériaux différents. Les possibilités offertes sont donc plus nombreuses. Le poids et la nature du matériau constituent le facteur déterminant. De plus, il est nécessaire de comprendre la relation entre le volume, la densité et d'autres caractéristiques du matériau dans la cavité du récipient.
Coût de moulage
Le coût de fabrication d'un moule est généralement déterminé par la base du moule et la cavité. Les moules d'injection plastique se distinguent en fonction de l'unité de traitement. Plus la pièce est grande, plus la base du moule est grande et plus la cavité est grande.
Coût de production
Les coûts de production comprennent ici les coûts liés au temps et au rendement. De plus, la force de serrage (en tonnes) contrôlée par la presse à injection aura une incidence sur le résultat du moulage par injection. Plus la pièce est grande, plus la force de serrage est importante et plus le coût de production est élevé.
En résumé, les facteurs qui influent sur le coût du moulage par injection sont les suivants :
- Coûts des matériaux
- Coût de production
- Coût de traitement
- conception
- Complexité du produit
- Nombre de pièces
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