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RÉSUMÉ
La mise en œuvre du procédé d’injection par eau est rigoureusement identique à celle de l’injection assistée par gaz. Il existe bien des différences mais l’objectif reste le même, à savoir réaliser des corps creux. Les applications de l’injection assistée par eau sont pour l’instant plus réduites. Aujourd’hui, l’injection assistée par eau permet de compenser certaines lacunes de l’injection assistée par gaz, en particulier dans le domaine des échanges thermiques. Mais le procédé se démocratise et l’on trouve des applications dans des domaines aussi variés que le jouet, l’électroménager, le médical, le bricolage, l’ameublement et l’automobile.
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Jean-Luc DREYER : Simplast Sarl
INTRODUCTION
Le procédé d’injection assistée par eau (IAE) est paradoxalement plus ancien que l’injection assistée par gaz (IAG) Injection assistée par gaz. En effet, le premier brevet décrivant l’injection assistée par eau date de 1938 (figure 1).
La mise en œuvre du procédé est rigoureusement identique à celle de l’injection assistée par gaz. Il existe bien de sensibles différences mais l’objectif final reste le même, à savoir réaliser des corps creux.
Les applications de l’injection assistée par eau sont pour l’instant plus réduites et n’ont pour seul objectif que de diminuer le temps de cycle.
Contrairement à l’azote, l’eau est un fluide peu cher et à disposition immédiate.
Bien sûr, on retrouve tous les avantages de l’injection assistée par gaz :
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augmentation de la rigidité en créant un effet tube, jusqu’à 80 mm de diamètre ;
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diminution de la masse de la pièce ;
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diminution de la force de fermeture en cas de remplissage partiel ;
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diminution des retassures ;
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augmentation de la rigidité à moment quadratique équivalent.
Aujourd’hui, l’injection assistée par eau permet de compenser certaines lacunes de l’injection assistée par gaz, en particulier dans le domaine des échanges thermiques.
L’injection assistée par eau, plus encore que l’injection assistée par gaz, est un procédé où chaque étape doit être optimisée, de la conception de la pièce au choix de la matière, et de la sélection de l’outillage à celle de la presse à injecter. Il suffit d’un seul paramètre négligé pour risquer une production aléatoire, voire de mauvaise qualité. Les fournisseurs matière ont formulé des résines spécifiques qui permettent de retarder les phénomènes de cristallisation.
Le procédé se démocratise et l’on trouve des applications dans des domaines aussi variés que le jouet, l’électroménager, le médical, le bricolage, l’ameublement et l’automobile.
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4. Matériels et périphériques
Très schématiquement, la mise en œuvre du procédé d’injection assistée par eau ne demande qu’une source d’eau et un système de régulation de pression ou de débit. Quel que soit le procédé d’injection assistée par eau retenu, il peut être mis en œuvre sur toute presse à injecter récente.
Afin d’assurer une transition correcte entre la fin de l’injection dynamique et le début de l’injection de l’eau, il faut transmettre au pupitre une information électrique indiquant soit le début de l’injection, soit la position exacte de la vis. En pratique, il suffit de récupérer cette information au niveau d’un relais qui se déclenche au démarrage de l’injection.
On trouve essentiellement deux méthodes d’injection de l’eau :
-
débit constant défini et pilotage de la pression ;
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pression constante et pilotage du débit de l’eau.
Ces deux méthodes se trouvent aujourd’hui sur le marché et sont installées sur quelques sites de production.
4.1 Source d’eau
On utilise bien évidemment l’eau du réseau. Contrairement à l’injection assistée par gaz, le choix de l’approvisionnement est évident. L’eau est ensuite évacuée et doit être traitée pour éliminer les particules qu’elle aurait pu arracher à l’intérieur de la pièce lors de la décompression.
HAUT DE PAGE4.2 Surpresseur
Le surpresseur est indispensable quelle que soit la pression d’injection de l’eau. Il est en pratique intercalé entre la source d’eau et le pupitre de commande. Celui-ci est alors en permanence alimenté en eau jusqu’à 300 bar. Contrairement à l’injection assistée par gaz, l’eau est injectée à haute pression de façon à la conserver à l’état liquide quelle que soit la température. Dans le cas où la température de l’eau dépasse son point d’ébullition, on observe un écoulement chaotique générateur de défauts.
Entre le surpresseur et le pupitre de commande se trouve toujours intercalée une capacité tampon permettant de conserver un volume d’eau sous haute pression. L’eau étant...
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ANNEXES
Alors que la situation est compliquée en injection assistée par gaz, elle est simple en injection assistée par eau. En effet, l’Institut fûr Kunststoffverarbeitung (IKV) de Aachen (Allemagne) a travaillé sur ce procédé dès 1996 et a publié la totalité de ses travaux dans la revue Kunststoffe d’avril 1999. Cette publication empêche toute demande de brevets en Europe et permet la promotion du procédé plutôt que d’ériger des barrières protectionnistes. En fait, l’injection assistée par eau est bien plus ancienne que l’injection assistée par gaz ; l’IKV a retrouvé un brevet datant de 1938, brevet aujourd’hui dans le domaine public.
HOBSON (R.). – Method and apparatus for making hollow articles of plastic material. PS-US 2331688 (1938).
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Brevets procédés
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