Lors de la conception d'un moule en plastique, après avoir déterminé la structure du moule, les différentes parties du moule peuvent être conçues en détail, c'est-à-dire que la taille de chaque gabarit et pièce, la taille de la cavité et du noyau, etc. seront déterminées. A ce stade, les principaux paramètres de conception tels que le taux de retrait du matériau entreront en jeu. Par conséquent, ce n'est qu'en maîtrisant spécifiquement le taux de retrait du plastique moulé que la taille de chaque partie de la cavité peut être déterminée. Même si la structure du moule sélectionnée est correcte, il est impossible de produire des pièces plastiques de qualité qualifiée si les paramètres utilisés sont inappropriés.
Taux de retrait du plastique et ses facteurs d'influence
Les thermoplastiques ont pour caractéristiques de se dilater après chauffage et de rétrécir après refroidissement. Bien entendu, le volume diminuera également après la pressurisation. Dans le processus de moulage par injection, le plastique fondu est d’abord injecté dans la cavité du moule. Une fois le remplissage terminé, le matériau fondu refroidit et se solidifie. Lorsque la pièce en plastique est démoulée, elle rétrécit. Ce retrait est appelé retrait de moulage. Pendant la période allant du retrait de la pièce en plastique du moule jusqu'à la stabilisation, la taille changera encore légèrement. Un changement est le retrait continu, appelé post--retrait. Un autre changement est que certains plastiques hygroscopiques se dilatent en raison de l'absorption d'humidité. Par exemple, lorsque la teneur en humidité du nylon 610 est de 3 %, l'augmentation de taille est de 2 % ; lorsque la teneur en humidité du nylon 66 renforcé de fibres de verre est de 40 %, l'augmentation de taille est de 0,3 %. Cependant, le facteur principal est le retrait au moulage. À l'heure actuelle, la méthode de détermination du taux de retrait de divers plastiques (retrait au moulage + retrait post-) recommande généralement les dispositions de la norme DIN16901 dans la norme nationale allemande. Autrement dit, il est calculé par la différence entre la taille de la cavité du moule à 23 degrés ± 0,1 degré et la taille correspondante de la pièce en plastique mesurée à 23 degrés et 50 ± 5 % d'humidité relative après 24 heures de moulage.
Le taux de retrait S est exprimé par la formule suivante : S={(D-M)/D}×100%(1)
Où : S-taux de retrait ; D-taille du moule ; M-taille de pièce en plastique.
Si la cavité du moule est calculée en fonction de la taille connue de la pièce en plastique et du taux de retrait du matériau, alors D=M/(1-S). Afin de simplifier le calcul lors de la conception du moule, la formule suivante est généralement utilisée pour calculer la taille du moule :
J=M+MS(2)
Si un calcul plus précis est requis, la formule suivante est utilisée : D=M+MS+MS2(3)
Toutefois, lors de la détermination du taux de retrait, étant donné que le taux de retrait réel est affecté par de nombreux facteurs, seule une valeur approximative peut être utilisée. Par conséquent, l’utilisation de la formule (2) pour calculer la taille de la cavité peut essentiellement répondre aux exigences. Lors de la fabrication du moule, la cavité est traitée selon l'écart inférieur et le noyau est traité selon l'écart supérieur, de sorte qu'un découpage approprié puisse être effectué si nécessaire.
La principale raison pour laquelle il est difficile de déterminer avec précision le taux de retrait est que le taux de retrait de divers plastiques n'est pas une valeur fixe, mais une plage. Étant donné que le taux de retrait d'un même matériau produit par différentes usines est différent, même le taux de retrait d'un même matériau produit par différents lots de la même usine est différent. Mold Master WeChat : mojuren Par conséquent, chaque usine ne peut fournir aux utilisateurs que la plage de taux de retrait des plastiques produits par l'usine. Deuxièmement, le taux de retrait réel pendant le processus de formage est également affecté par des facteurs tels que la forme de la pièce en plastique, la structure du moule et les conditions de formage. Ce qui suit est une introduction à l’influence de ces facteurs.
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Forme de la pièce en plastique
Pour l'épaisseur de paroi de la pièce formée, le taux de retrait est généralement plus grand car le temps de refroidissement de la paroi épaisse est plus long, comme le montre la figure 1. Pour les pièces en plastique générales, lorsque la différence entre la dimension L dans la direction d'écoulement de la matière fondue et la dimension W perpendiculaire à la direction d'écoulement de la matière fondue est grande, la différence de taux de retrait est également grande. Du point de vue de la distance d'écoulement de la matière fondue, la perte de pression de la partie éloignée de la porte est importante, de sorte que le taux de retrait y est également supérieur à celui de la partie proche de la porte. Étant donné que les formes telles que les nervures, les trous, les bossages et les sculptures ont une résistance au retrait, le taux de retrait de ces pièces est faible.
Structure du moule
La forme du portail affecte également le taux de retrait. Lorsqu'un petit portail est utilisé, le taux de retrait de la pièce en plastique augmente car le portail se solidifie avant la fin du maintien en pression. La structure du circuit de refroidissement dans le moule d’injection est également un élément clé dans la conception du moule. Si le circuit de refroidissement n'est pas conçu correctement, la différence de retrait se produira en raison de la température inégale de la pièce en plastique, ce qui entraînera une taille de la pièce en plastique hors tolérance ou déformée. Dans les pièces à parois minces-, l'influence de la répartition de la température du moule sur le retrait est plus évidente.
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Conditions de moulage
Température du fût : lorsque la température du fût (température du plastique) est élevée, la transmission de la pression est meilleure et la force de retrait est réduite. Cependant, lorsqu'un petit portail est utilisé, le retrait reste important car le portail se solidifie tôt. Pour les pièces en plastique à paroi épaisse-, même si la température du cylindre est élevée, le retrait est toujours important.
Alimentation : Dans les conditions de moulage, essayez de réduire l’alimentation pour maintenir la taille de la pièce en plastique stable. Cependant, une alimentation insuffisante ne pourra pas maintenir la pression, ce qui augmentera également le retrait.
Pression d'injection : La pression d'injection est un facteur qui a un impact plus important sur le retrait, notamment la pression de maintien après remplissage. En général, lorsque la pression est élevée, le retrait est faible en raison de la densité élevée du matériau.
Vitesse d'injection : La vitesse d'injection a peu d'effet sur le retrait. Cependant, pour les pièces en plastique à paroi mince ou les très petites portes, et lorsque des matériaux renforcés sont utilisés, le retrait est faible lorsque la vitesse d'injection est augmentée.
Température du moule : Généralement, le retrait est plus important lorsque la température du moule est plus élevée. Cependant, pour les pièces en plastique à paroi mince, plus la température du moule est élevée, plus la résistance à l'écoulement de la matière fondue est faible et plus le taux de retrait est faible.
Cycle de moulage : Il n'y a pas de relation directe entre le cycle de moulage et le taux de retrait. Cependant, il convient de noter que lorsque le cycle de moulage est accéléré, la température du moule, la température de fusion, etc. changeront inévitablement, ce qui affectera également la modification du taux de retrait. Lors du test des matériaux, le moulage doit être effectué selon le cycle de moulage déterminé par le rendement requis, et la taille des pièces en plastique doit être inspectée. Ce qui suit est un exemple d'utilisation de ce moule pour tester le taux de retrait plastique. Machine d'injection : force de serrage 70t diamètre de vis Φ35mm vitesse de vis 80 tr/min conditions de moulage : pression d'injection maximale 178MPa température du canon 230 (225-230-220-210) degré 240 (235-240-230-220) degré 250 (245-250-240-230) degré 260 (225-260-250-240) degré vitesse d'injection 57 cm3/s temps d'injection 0,44-0,52 s temps de maintien 6,0 s temps de refroidissement 15,0 s
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Taille du moule et tolérance de fabrication
En plus du calcul de la taille de base via la formule D=M(1+S), la taille de traitement de la cavité et du noyau du moule présente également un problème de tolérance de traitement. Selon la convention, la tolérance de traitement du moule est 1/3 de la tolérance de la pièce en plastique. Cependant, en raison des différences dans la plage de retrait et la stabilité des plastiques, la tolérance dimensionnelle des pièces en plastique formées par différents plastiques doit d'abord être déterminée de manière rationnelle. Autrement dit, la tolérance dimensionnelle des pièces en plastique formées de plastiques présentant une plage de retrait plus large ou une stabilité au retrait médiocre doit être plus grande. Sinon, un grand nombre de déchets aux dimensions excessives peuvent apparaître. Pour cette raison, les pays ont spécialement formulé des normes nationales ou des normes industrielles pour la tolérance dimensionnelle des pièces en plastique. La Chine a également formulé des normes professionnelles ministérielles. Cependant, la plupart d’entre eux n’ont pas de tolérances dimensionnelles correspondantes pour les cavités du moule. La norme nationale allemande formule spécifiquement la norme DIN16901 pour la tolérance dimensionnelle des pièces en plastique et la norme DIN16749 correspondante pour la tolérance dimensionnelle des empreintes de moules. Cette norme a une grande influence dans le monde et peut être utilisée comme référence pour l’industrie des moules en plastique. Mold People Magazine WeChat, le premier du secteur !
À propos de la tolérance dimensionnelle et de l'écart admissible des pièces en plastique
Afin de déterminer raisonnablement la tolérance dimensionnelle des pièces en plastique formées de matériaux présentant des caractéristiques de retrait différentes, la norme introduit le concept de différence de retrait au moulage △VS.
△VS＝VSR_VST(4)
Où : VS－Différence de retrait au moulage VSR－Taux de retrait au moulage dans la direction de l'écoulement de la matière fondue VST－Taux de retrait au moulage dans la direction perpendiculaire à l'écoulement de la matière fondue.
Selon la valeur △VS du plastique, les caractéristiques de retrait de divers plastiques sont divisées en 4 groupes. Le groupe avec la plus petite valeur △VS est le groupe de haute-précision, et ainsi de suite, le groupe avec la plus grande valeur △VS est le groupe de faible-précision. Selon les dimensions de base, la technologie de précision, 110, 120, 130, 140, 150 et 160 groupes de tolérance sont compilés. Il est également stipulé que les tolérances dimensionnelles des pièces en plastique constituées de matières plastiques présentant les caractéristiques de retrait les plus stables peuvent être choisies parmi les groupes 110, 120 et 130.
Les tolérances dimensionnelles des pièces en plastique formées par des plastiques ayant des caractéristiques de retrait modérément stables sont sélectionnées parmi les groupes 120, 130 et 140. Si les tolérances dimensionnelles des pièces en plastique formées par ce type de plastique sont sélectionnées dans le groupe 110, un grand nombre de pièces en plastique sans -dimensions hors tolérance- peuvent être produites. Les tolérances dimensionnelles des pièces en plastique formées de plastiques présentant de mauvaises caractéristiques de retrait sont de 130, 140 et 150 groupes.
Les tolérances dimensionnelles des pièces en plastique constituées de plastiques présentant les pires caractéristiques de retrait sont de 140, 150 et 160 groupes. Lorsque vous utilisez ce tableau de tolérance, vous devez également faire attention aux points suivants. Les tolérances générales du tableau sont utilisées pour les tolérances dimensionnelles qui n'indiquent pas de tolérances.
Les tolérances avec écarts directs sont utilisées pour marquer les bandes de tolérance pour les dimensions des pièces en plastique. Les écarts supérieurs et inférieurs peuvent être déterminés par le concepteur. Par exemple, si la bande de tolérance est de 0,8 mm, les écarts supérieur et inférieur suivants peuvent être sélectionnés : . 0.0 ; -0,8 ; ±0,4 ; -0,2 ; -0,5, etc. Il existe deux groupes de valeurs de tolérance, A et B, dans chaque groupe de tolérance. Parmi eux, A est la taille formée par la combinaison des pièces du moule, ce qui augmente l'erreur provoquée par le manque d'étanchéité au niveau du joint des pièces du moule.
Cette valeur ajoutée est de 0,2 mm. Parmi eux, B est la taille directement déterminée par les pièces du moule. La technologie de précision est un ensemble de valeurs de tolérance spécialement établies pour les pièces en plastique présentant des exigences de précision élevées. Avant d'utiliser les tolérances des pièces en plastique, vous devez d'abord savoir quels groupes de tolérances sont applicables aux plastiques utilisés.
