Article

1 - BESOINS SPÉCIFIQUES ET PERFORMANCES ATTENDUES

2 - INFLUENCE DU PROCÉDÉ D'OBTENTION DES ACIERS SUR LES PROPRIÉTÉS

3 - TRAITEMENTS THERMIQUES

  • 3.1 - Mise en œuvre
  • 3.2 - Traitements à cœur

4 - EXEMPLES D’ACIERS COURAMMENT UTILISÉS

5 - LIMITATION DES RISQUES LORS DU TRAITEMENT THERMIQUE

  • 5.1 - Origine du problème
  • 5.2 - Avantages du traitement sous vide et répercussion sur le choix des aciers
  • 5.3 - Solutions alternatives

6 - TRAITEMENTS SUPERFICIELS – APPLICATIONS

  • 6.1 - Cémentation
  • 6.2 - Nitruration
  • 6.3 - Dépôt PVD ou CVD
  • 6.4 - Traitements combinés

7 - PROPRIÉTÉS DES ACIERS UTILISÉS EN PLASTURGIE

  • 7.1 - Aciers pour carcasse
  • 7.2 - Aciers pour empreintes

8 - UTILISATION D'AUTRES MÉTAUX

  • 8.1 - Optimisation de la conductivité thermique
  • 8.2 - Optimisation de la résistance à l'usure

9 - CONCLUSION

10 - GLOSSAIRE

Article de référence | Réf : AM3683 v2

Moules pour l'injection des thermoplastiques - Choix des aciers

Auteur(s) : Thomas MUNCH

Date de publication : 10 mai 2024

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RÉSUMÉ

Le choix des aciers et de traitements thermiques adaptés pour la réalisation des moules pour l'injection des thermoplastiques est prépondérant pour la longévité des moules, elle-même fondamentale pour la performance économique et environnementale du process de production. Après avoir définis les performances attendues pour un acier de moule d’injection, nous passerons en revue les procédés métallurgiques, les traitements thermiques et les traitements de surface permettant d’obtenir ces performances. La dynamique économique et la pression normative ne pourront qu’amplifier ces exigences dans un contexte de compétition et d’émulation technologique globale.

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ABSTRACT

Thermoplastic Injection Molds. Choice of Steels

An appropriate choice of steel and of thermal treatment for the construction of thermoplastic injection molds is a major concern for their long-term properties This will govern the economic and environmental performances of the process. We first define the target properties   of a steel for mold construction. We review the different metallurgical processes, the thermal and finishing surface treatments which allow achieving these properties. The development of the injection molding process in a context of increasingly strict standards will continue to promote technological emulation.

Auteur(s)

  • Thomas MUNCH : Ingénieur ENSAIS-EAHP - Agrégé en Mécanique - Ancien Responsable Injection de Hager, Obernai, France

INTRODUCTION

Les principaux facteurs intervenant dans la longévité des outillages d'injection plastique sont la conception, la réalisation mécanique et le choix des matériaux. Le coût d'outillage est souvent très élevé et constitué principalement par la fabrication des empreintes. Le coût des aciers est proportionnellement faible. C'est pourquoi le choix des aciers se fait principalement sur des critères techniques, le prix d'achat étant secondaire. Un choix judicieux permet d'agir efficacement pour augmenter considérablement la durée de vie des outillages.

Les besoins en termes de propriétés de matériaux sont spécifiques à la carcasse, aux empreintes et aux pièces mobiles du moule. Ils concernent la tenue aux chocs, la limite d'élasticité, la conductibilité thermique, la résistance chimique, la résistance à l'usure, ainsi que les aptitudes à l'usinage, aux traitements thermiques et au polissage.

Les propriétés des aciers dépendent avant tout de leur composition et du traitement thermique : la connaissance de l'influence de ces paramètres sur les besoins spécifiques liés à l'injection des matières plastiques permet d'optimiser la longévité des outillages. Cependant, la pratique des traitements thermiques présente des risques liés à la spécificité des aciers généralement choisis. La prise en compte de ces phénomènes permet de réduire considérablement le danger de détruire les empreintes lors des traitements.

Le procédé d'obtention de l'acier permet également d'optimiser de façon très conséquente certaines propriétés indispensables pour des applications spécifiques à la plasturgie.

Dans certaines situations, ces propriétés ne peuvent être obtenues avec des aciers. Le recours à d'autres matériaux permet de satisfaire des besoins parfois antagonistes.

Les contraintes mécaniques et chimiques auxquelles sont soumises les matériaux constitutifs du moule sont examinées. Les principaux effets du traitement thermique sur leurs propriétés physico-chimiques et les mécanismes structuraux qui leurs sont associés sont décrits en détail. Enfin, la sélection des matériaux et des traitements thermiques est spécifiée et étayée.

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KEYWORDS

powder metallurgy   |   thermal treatment   |   surface treatment   |   metallurgical processes

VERSIONS

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v2-am3683


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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - BARRALIS (J.), MAEDER (G.) -   Métallurgie.  -  AFNOR-Nathan (2005).

  • (2) - BERANGER et al -   Les aciers spéciaux.  -  Tech et Doc Lavoisier (1989).

  • (3) - GASTROW (H.) -   Injection mold : injection mold : 130 Proven designs.  -  3rd edition, Carl Hanser Verlag, Munich (2007).

  • (4) - MUNCH (T.) -   Du process à la pièce : l’injection des plastiques.  -  KDP éditions (2015).

  • (5) - PICHON (J.-F.) -   Aide-mémoire d'injection des matières plastiques.  -  Dunod (2005).

  • (6) - REES (H.) -   Mold engineering.  -  2nd edition, Carl Hanser Verlag, Munich (2002).

1 Événements

Forum International de la Plasturgie, a lieu tous les trois ans à Lyon :

http://www.f-i-p.com

K-Messe, salon européen de la Plasturgie de rang mondial, a lieu tous les trois ans à Düsseldorf :

https://www.k-fairtrade.fr/

HAUT DE PAGE

2 Annuaire

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2.1 Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs (liste non exhaustive)

Aubert et Duval

https://www.aubertduval.com/fr/

Bodycote

https://www.bodycote.com/fr/

Böhler

https://www.bohler.fr/fr/

DME-EOC

https://www.dmeeu.com/

Hasco

https://www.hasco.com/fr

Rabourdin

https://www.rabourdin.fr/

Uddeholm

https://www.uddeholm.com/france/fr/

...

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