Le moulage par injection est un processus de mise en forme du plastique en le faisant fondre et en l’injectant dans un moule préconçu. Le processus a été conçu pour la première fois dans les années 1930 et était à l’origine basé sur des conceptions de moulage sous pression en métal. Il offre de nombreux avantages aux méthodes de fabrication alternatives, notamment des pertes minimales dues à la ferraille (puisque les pièces de ferraille peuvent être fondues et recyclées) et des exigences de finition minimales. Ce processus diffère du moulage sous pression des métaux en ce que les métaux en fusion peuvent simplement être coulés ; les résines plastiques doivent être injectées avec force.
Le processus utilise de grandes machines de moulage par injection, qui font avancer les résines à travers six processus principaux pour produire tout, des pièces d’ordinateur aux araignées d’Halloween en plastique. Bien que cette machine soit un équipement complexe, elle se compose de deux éléments de base : l’unité d’injection et l’unité de serrage.
Le processus commence par un moule, qui est serré sous pression pour accueillir le processus d’injection et de refroidissement. Ensuite, les résines granulées sont introduites dans la machine, suivies des colorants appropriés. Les résines tombent ensuite dans un cylindre d’injection, où elles sont chauffées jusqu’à un point de fusion, puis injectées dans le moule à l’aide d’une vis ou d’un dispositif de pilonnage.
Vient ensuite la phase de logement, dans laquelle les plastiques fondus sont contenus dans le moule, et une pression hydraulique ou mécanique est appliquée pour s’assurer que toutes les cavités du moule sont remplies. Les plastiques sont ensuite laissés refroidir à l’intérieur du moule, qui est ensuite ouvert en séparant les deux moitiés du moule. Dans l’étape finale, la pièce en plastique est éjectée du moule avec des broches d’éjection. La pièce terminée peut contenir des morceaux étrangers appelés glissières, qui sont coupés et recyclés. L’ensemble du processus est cyclique, avec des durées de cycle comprises entre dix et 100 secondes, en fonction du temps de refroidissement requis.
Le processus de moulage par injection nécessite des calculs complexes. Chaque type de résine a une valeur de retrait qui doit être prise en compte, et le moule doit la compenser. Si cette valeur n’est pas déterminée avec précision, le produit final sera mal dimensionné ou peut contenir des défauts. En règle générale, cela est compensé en remplissant d’abord le moule avec de la résine, en le maintenant sous pression, puis en ajoutant plus de résine pour compenser la contraction. D’autres complications peuvent inclure des pièces brûlées résultant d’un réglage trop élevé de la température de fusion, un gauchissement résultant d’une température de surface inégale ou un remplissage incomplet dû à une course d’injection trop lente.
Les moules d’injection eux-mêmes peuvent être étonnamment chers, parfois jusqu’à 100,000 XNUMX dollars américains (USD). Cependant, si la quantité de pièces souhaitée est suffisamment importante, le coût du moule devient relativement insignifiant et les pièces en plastique résultantes sont à un prix très raisonnable. Certains moules sont fabriqués avec plus d’une cavité; ces moules à empreintes multiples coûtent plus cher que leurs homologues à empreinte unique, mais en raison d’une efficacité de production accrue, le coût par pièce est minimisé.
Cette méthode de moulage peut être utilisée avec une variété de résines plastiques. Les résines les plus populaires pour ce type de moulage sont le polypropylène (PP), le polyéthylène (PE) et l’ABS. Chacun a son propre ensemble d’avantages et d’inconvénients, et ils sont choisis en fonction des caractéristiques souhaitées de la pièce finale.