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 matériaux plastiques. Pour les matériaux ABS, si la température est trop basse, le produit final aura une brillance moindre. Comparé à la charge, le plastique a tendance à remonter à la surface lorsqu'il est soumis à une température élevée. Par conséquent, une température plus élevée permettra au plastique d'être en contact plus étroit avec la surface du moule, assurant ainsi un meilleur remplissage, ainsi qu'une brillance et une luminosité supérieures. Cependant, la température de la Injection plastique La température du moule ne doit pas être trop élevée, sous peine d'adhérence à la cavité et d'apparition de points brillants sur certaines zones de la pièce plastique. À l'inverse, une température trop basse du moule entraînerait un serrage excessif de la pièce, risquant de l'endommager lors du démoulage, notamment au niveau de sa texture de surface.

L'injection multi-étapes permet de résoudre les problèmes de positionnement. Par exemple, elle permet d'éliminer les marques de gaz dues au remplissage. Dans l'industrie du moulage par injection plastique, le niveau de brillance d'une pièce lisse augmente avec la température du moule, et inversement. En revanche, pour les pièces en PP texturées, plus la température est élevée, plus la brillance est faible et plus l'écart de couleur est important : la brillance est inversement proportionnelle à l'écart de couleur.

Par conséquent, l'un des problèmes les plus courants liés à la température du moule est la surface rugueuse de la pièce moulée par injection plastique, principalement due à une température de surface du moule 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 retrait de la pièce sera plus important au contact de l'air, ce qui entraînera une réduction de ses dimensions. À l'inverse, si les dimensions de la pièce augmentent lorsqu'un moule est utilisé à basse température, la cause la plus probable est la température de surface très basse du moule. En effet, une température de surface trop basse ralentit le retrait de la pièce moulée au contact de l'air, ce qui explique ses dimensions plus importantes. Ceci s'explique par le fait que la basse température du moule accélère la solidification des molécules, créant une couche solidifiée plus épaisse de plastique fondu à l'intérieur de la cavité. Parallèlement, la basse température entrave également la cristallisation, réduisant ainsi le retrait de la pièce. 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 solidification, tout en favorisant la cristallisation. Le retrait réel de la pièce sera donc plus important.

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 pour que le moule atteigne l'équilibre thermique.

Un rayonnement thermique inégal au niveau du moule allonge considérablement le cycle de production, augmentant ainsi le coût du moulage par injection. Une température de moule constante minimise les fluctuations du taux de retrait, améliorant ainsi la stabilité dimensionnelle. Pour les plastiques cristallins, une température élevée favorise la cristallisation, une pièce entièrement cristallisée présentant des variations dimensionnelles minimales lors du stockage ou de l'utilisation. Cependant, plus la cristallinité est élevée, plus le taux de retrait est important. Pour les plastiques souples, une température de moule basse est recommandée, ce qui contribue à la stabilité dimensionnelle. Pour tous les matériaux, une température de moule et un taux de retrait constants sont essentiels à une meilleure 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 régulée, la pièce risque de se déformer par manque de refroidissement. Pour garantir une bonne maîtrise de la température du moule, l'écart de température entre la cavité et le noyau doit être défini en fonction des caractéristiques structurelles de la pièce plastique. On peut compenser les différences de retrait dues à l'orientation moléculaire et ainsi éviter les déformations d'orientation en contrôlant les différentes vitesses de refroidissement et de retrait dans les différentes parties du moule, tout en tenant compte du fait que la pièce a tendance à se déformer du côté où la température est la plus élevée après démoulage.

Pour les pièces parfaitement symétriques, la température du moule doit être maintenue constante afin de garantir un refroidissement homogène au sein de la pièce. Une température de moule constante et un refroidissement équilibré permettent de minimiser la déformation de la pièce. À l'inverse, un écart de température trop important entre les moules entraîne un refroidissement inégal, provoquant un retrait irrégulier et des contraintes internes susceptibles de déformer la pièce. Ce phénomène est particulièrement marqué pour les pièces en plastique présentant une épaisseur de paroi irrégulière et une forme complexe. Le produit se déformera inévitablement du côté du moule où la température est la plus élevée. Il est donc conseillé de sélectionner avec soin les températures côté cavité et côté noyau en fonction des besoins. Veuillez vous référer au tableau des propriétés des matériaux pour les températures de moule.

4. Influence sur les propriétés mécaniques du produit (contraintes internes) :

Une température de moule trop basse entraîne l'apparition de lignes de soudure visibles sur la pièce en plastique, ce qui réduit sa résistance. Concernant les plastiques cristallins, plus la cristallinité est élevée, plus le risque de fissures de contrainte est important. Pour limiter les contraintes internes, la température du moule doit être maintenue à un niveau modéré (PP, PE). Quant aux matières plastiques amorphes comme le PC, qui présentent une forte adhérence, les fissures de contrainte sont liées aux contraintes internes de la pièce. Il est donc conseillé d'augmenter la température du moule afin de réduire ces contraintes et, par conséquent, le risque de fissures. Les contraintes internes se manifestent généralement par des marques de tension bien visibles.

La raison est la suivante : les contraintes internes apparaissant lors du moulage sont dues aux différences de vitesse de retrait thermique pendant le refroidissement. Après le moulage, le refroidissement s'effectue de la surface vers le cœur. La surface se rétracte et se solidifie en premier, puis le processus se propage progressivement vers l'intérieur. Durant ce processus, des contraintes internes apparaissent en raison de cette différence de vitesse de retrait. Si les contraintes résiduelles à l'intérieur de la pièce dépassent l'élasticité de la résine ou si la pièce est corrodée en milieu chimique, des fissures se forment en surface.

Les recherches sur les résines transparentes PC et PMMA indiquent que les contraintes résiduelles se manifestent par une contraction en surface et une dilatation à l'intérieur. Ces contraintes de compression superficielles dépendent des conditions de refroidissement. Un moule froid permet un refroidissement rapide de la résine fondue, ce qui engendre des contraintes résiduelles importantes dans la pièce moulée. La température du moule est un facteur fondamental pour la maîtrise des contraintes internes. Une légère variation de cette température peut avoir un impact considérable sur les contraintes résiduelles. De manière générale, chaque produit et chaque résine possède une limite inférieure de contrainte interne admissible. Lors du moulage de pièces à parois fines ou lorsque la distance d'écoulement est importante, la température minimale du moule doit être supérieure à celle utilisée pour le moulage classique.

5. Suggestions sur la façon d'identifier les températures de moisissure appropriées :

De nos jours, les moules sont de plus en plus complexes. Par conséquent, il devient plus difficile de créer les conditions optimales pour la maîtrise de la température des moules. Outre la simplification de la pièce, le système de contrôle de la température des moules est généralement une solution de compromis. Les suggestions suivantes ne constituent donc qu'un guide général.

 

Lors de la conception du moule, le contrôle de la température de la pièce moulée doit être pris en compte. Par exemple, pour la conception d'un moule d'injection plastique de grande taille destiné à une production en petite série, l'efficacité du refroidissement est primordiale. Concernant les moules pour la production de pièces de précision ou de pièces devant répondre à des normes d'aspect ou de sécurité strictes, une température plus élevée est généralement appliquée (garantissant un faible retrait, une surface plus brillante et des performances constantes). Pour les pièces nécessitant des technologies moins complexes et des coûts de production minimaux, une température plus basse doit être utilisée lors du moulage. Toutefois, les fabricants doivent être conscients des inconvénients respectifs de chaque option et procéder à un contrôle rigoureux des pièces afin de s'assurer qu'elles répondent aux exigences des clients.