L’injection moussage est l'un des procédés industriels les plus intéressants pour produire des matériaux thermoplastiques légers. Le moussage peut être réalisé avec l’aide d’agents moussants chimiques ou par injection directe de gaz. Cet article analyse la production de pièces injectées en polymère thermoplastique moussé, avec une attention particulière sur certaines avancées technologiques et sur l’influence de la formulation qui permettent d'améliorer l'aspect de surface et une meilleure maîtrise de la structure des pièces injectées. Une partie de l'article est consacrée à la modélisation théorique de la croissance des bulles. Pour conclure, une analyse des propriétés mécaniques est présentée.
L’injection assistée par gaz est un procédé apparu fin des années 80. Le but premier de ce procédé était de réaliser des gains matières et éventuellement de temps de cycle. Très rapidement, de nombreuses difficultés sont apparues : contraintes juridiques, maîtrise des paramètres du procédé, technologie des injecteurs pour ne citer que les plus fréquentes. En parallèle, des travaux réalisés soit en bureau d’études, soit en laboratoire de recherche ont permis d’élargir le champ d’applications du procédé. Aujourd’hui, de nouveaux procédés sont étudiés, l’injection assistée par eau, mais aussi les procédés d’injection microcellulaire, la bi-injection assistée par gaz ou agents gonflants permettent d’entrevoir de nouvelles possibilités et ainsi compenser les limites de l’injection assistée par gaz.
La simulation numérique du procédé d’injection constitue une aide efficace pour la conception des moules. La première étape est le remplissage. La modélisation consiste à coupler les équations de l’écoulement visqueux et l’équation de la chaleur. Après un rappel des hypothèses et des équations, l’article présente une résolution dite 1,5D, analytique en isotherme, numérique en anisotherme. Ensuite seront présentés les modèles 2,5D ou Hele-Shaw, s’appuyant sur les hypothèses d’écoulement en couche mince puis les modèles 3D, très utiles pour les géométries massives ou complexes. Des exemples de résultats sont présentés dans chaque cas.
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