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RÉSUMÉ
Les moules pour l'injection des thermoplastiques ne présentent à première vue guère de difficultés dans le principe. Cependant, l’utilisation de ce type de support induit un grand nombre de contraintes techniques. En conséquence, les caractéristiques industrielles de ces moules sont étroitement liées à la compréhension de phénomènes complexes et à la mise en œuvre de détails subtils. Pour cette raison, les règles de conception générale relatives aux dispositifs d’alimentation, aux empreintes, aux aspects techniques et rhéologiques et au démoulage, ne suffisent pas la plupart du temps à atteindre des performances poussées. Cet article présente des pistes d’amélioration ou de résolution de problèmes dans la conception des moules pour l’injection des thermoplastiques.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Thomas Munch : Ingénieur ENSAIS-EAHP - Agrégé en Mécanique - Ancien Responsable Injection de Hager SAS
INTRODUCTION
La performance industrielle des moules d'injection est liée à la compréhension de phénomènes subtils et au choix de solutions qui sont souvent le résultat d'un arbitrage judicieux.
Les moules pour l'injection de matières plastiques font l'objet de deux dossiers. Le dossier [AM 3681] traite de la conception générale des moules, des modes d'alimentation de l'empreinte, des techniques spéciales et des périphériques.
La conception des empreintes, des aspects thermiques et rhéologiques ainsi que des solutions constructives permettant le démoulage fait l'objet du présent dossier [AM 3682].
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2. Système de refroidissement
Le système de refroidissement a pour fonction de maintenir la température de la carcasse, des empreintes et des tiroirs à la température choisie. En particulier, la régulation de la température de paroi des empreintes est un paramètre de réglage primordial (cf. [AM 3673]).
Le transfert thermique entre la matière injectée et le circuit de régulation dépend de la conductibilité thermique de l'acier, du dimensionnement et du positionnement des circuits et des propriétés de l'écoulement du fluide de refroidissement.
De plus, le dispositif de refroidissement des empreintes doit assurer un flux de chaleur symétrique de façon à obtenir le retrait et le gel symétrique de l'épaisseur de la paroi : pour cela, il faut obtenir des températures de paroi identiques et des surfaces d'échanges identiques (ce qui est difficile, voire impossible, sauf si la pièce est conçue en intégrant ce critère).
2.1 Refroidissement des différents éléments
La carcasse est constituée de l'ensemble des plaques et éléments de guidage (1).
Afin d'assurer la dilatation thermique identique des deux parties du moule, il est nécessaire de réguler la température de la carcasse du moule, en particulier si il est de grande taille et si il comporte une source de chaleur localisée, comme un bloc chaud. Pour cela, les plaques entourant la source chaude comportent des circuits de régulation dont le but est de limiter l'échauffement. La température de ces circuits peut être différente de celle des circuits des empreintes. On peut également isoler le moule des plateaux de la presse en utilisant des plaques prévues à cet...
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