2029 mod 2

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C. F. P.

Concevoir unproduit inject

Les techniques de transformation

Rfrence stage : 2029

(C)entre de (F)ormation de la (P)lasturgie

39, rue de la Cit 69441 LYON CEDEX 03Tl : 04.72.68.28.28 Fax : 04.72.36.00.80

E-Mail : [email protected]

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C. F. P. CONCEVOIR UN PRODUIT INJECTE

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Centre de Formation de la Plasturgie

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Page 3 Module N2029


SOMMAIRE

I. LINJECTION ...........................................................................................................................4

II. LES TYPES DE PRESSE A INJECTER .............................................................................7

III. LE BLOC FERMETURE....................................................................................................19

IV. LE BLOC DINJECTION ..................................................................................................27

V. LES COMPOSANTS DE L'ENSEMBLE DE PLASTIFICATION...............................33

VI. LES PARAMETRES DE REGLAGE D'UNE PRESSE A INJECTER.......................42

VII. LES DEFAUTS D'INJECTION. IDENTIFICATION ET ACTIONS

CORRECTIVES .........................................................................................................................56

VIII. LES CARACTERISTIQUES D'INJECTION DES MATIERES

THERMOPLASTIQUES...........................................................................................................76

IX. LISTE DES TECHNIQUES DASSEMBLAGES DES PIECES PLASTIQUES ......84

X. LISTE DES TECHNIQUES DE DECORATION DES PIECES PLASTIQUES ..... 105

XI. SOUDABILITE DES MATIERES PLASTIQUES ..................................................... 126

XII. CONCEPTION DES PIECES A SOUDER PAR ULTRA-SONS ...........................133

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I. LINJECTION

A.PRESENTATION DE LA PRESSE A INJECTER

Presse injecter

On distinguera :

Une armoire de commande.

Un groupe de fermeture.

Un groupe dinjection.

Un moule.Diffrents priphriques.

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Page 5 Module N2029


B.COMPOSITION DUNE PRESSE A INJECTER

Le plus souvent, elle se compose d'une partie groupe fermeture, d'une

partie groupe injection et d'une partie commande.

1: colonne

2 : genouillre

3 : sommier

4 : vrin

verrouillage5 : vrin

fermeture

6 : trmie

7 : armoire de

commandes

8 : plateau

mobile

9 : fourreau

10 : plateau fixe

1.Rle de la fonction fermetur e :

Fixation du moule plateau fixe, plateau mobile

Mouvement du moule plateau mobile

Fermeture pendant l'injectionverrouillage

2.Rle de la f onction plastif ication :

Fusion de la matire plastification

Injection de la matire remplissage du moule

3.Rle de la fonction commande :

Permet de programmer les mouvements (courses, vitesse, pression,

temps) et les tempratures de transformation.

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4.Dsignation :

Gnralement, on distingue les presses injecter par un standard

EUROMAP.

Le premier chiffre correspond au volume injectable en cm3 (on suppose

une pression de 1000 bars en bout de vis et l'utilisation du PS de densit

1).

Le deuxime chiffre correspond la force de fermeture maxi

(verrouillage) en kN (kilo newtons) ou en tonnes.

La lettre H reprsentant l'horizontale et la lettre V reprsentant la

verticale.

Exemple :

Presse type H 500-1500 correspond une presse horizontale de force de

fermeture de 1500 kN et d'un volume injectable de 500 cm3.

Presse H90 50 : presse horizontale , volume maxi injectable 90 cm3, et50 tonnes de force de verrouillage.

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Page 7 Module N2029

Copyright 1993 1999 Centre de Formation de la Plasturgie

II. LES TYPES DE PRESSE A INJECTER

A.GENERALITES

Le choix dun type de presse injecter est dtermin partir dun

cahier des charges presses.

Ces diffrents lments peuvent dterminer le choix dun constructeur

par rapport un autre.

Cahier des charges presses

1.Partie fermetur e

a) Force de fermeture.

b) Avec ou sans colonnes

(1) Centrage montage et moulage traditionnel.

(2) Centrage montage rapide.

c) Petites colonnes.

d) Course douverture (Encombrement).

e) Surface des plateaux (Encombrement du moule).

f) Systme dvacuation des pices (Plateaux rotatifs).

g) Architecture horizontale ou verticale.

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2.Moule

a) Nombre dempreintes.

b) Surface projete de la pice.

c) Poids du moule.

d)Nombre dasservissements.

3.Groupe d in jection

a) Poids de la pice.

b) Type de pice. (Contraintes mcaniques et dimensionnelles)

c) Type de matire

(1) 1 ou plusieurs matires.

(2) 1 ou plusieurs points dinjection.

d) Position de linjection.

e) Multi-ttes pour changement rapide.

f) Injection par vis piston ou injection transfert.

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Page 9 Module N2029


4.Options programmes spci f iques

a) Push - pull.

b) Injection assiste par le gaz.

c) Injection bi-matire ou bi -couleur.

d) Injection squentielle.

e) Injection TD.

f) Surmoulage.

g) Injection simultane.

h) Injection soufflage.

i) Injection jaspe.

j) Injection intgre dans une ligne de fabrication

(1) Fabrication de C.D.

(2) Produits cosmtiques.

(3) Automobile.

5.Contr ain tes de l entr epri se

a) Cot dinvestissement.

b) Longueurs des sries.

c) Possibilits de rglages.

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d) Harmonisation du parc machine

(1) Maintenance.

(2) Standardisation des moules.

(3) Temps de rglages.

e) Proximit du SAV.

6.Pices

a) Cadence.

b) Pices parois minces.

c) Tolrances dimensionnelles et multi-empreintes.

d) Matire.

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B.PUISSANCE DU GROUPE DE FERMETURE

Presse 6 Tonnes

Sandretto 5.500 Tonnes

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C.ARCHITECTURE DU GROUPE DE FERMETURE

Avec ou sans colonnes ENGEL a sorti une gamme de presses sans

colonnes qui prsente les avantages suivants :

Montages de moules encombrants.

Paralllisme des plateaux au verrouillage.

Moins de contraintes mcaniques au verrouillage.

Presse ENGEL

Presse DEMAG

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D.PRESSE HORIZONTALE ET VERTICALE

Architecture horizontale ou verticale.

La presse peut tre place en horizontal ou vertical par rapport

au sol.

Vertical pour du surmoulage dinsert.

Horizontal pour moulage en automatique.

Presse KM

Presse verticale 1

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E.TECHNICITE DES PIECES

Types de pices

On distingue 2 types de familles de pices :

Les pices daspect.

Les pices techniques de prcision.(Contraintes mcaniques et

dimensionnelles)

Pour une pice complexe, il faudra une machine avec une grande

prcision de mouvements (Boucle dasservissement sur linjection).

Presse NETSTAL

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F.INJECTION D'UNE OU PLUSIEURS MATIERES

Type de matires

On peut fabriquer des produits avec :

1.Une seul e matire

On parlera dinjection mono-matire.

2.Deux matires de str uctu res dif frentes

On parlera dinjection bi -matire .

3.Deux matires de str uctu res identi ques mais de couleur sdi f frentes

On parlera dinjection bi-couleur.

4.Tr ois matires de structur es identi ques mais de couleur sdi f frentes :

On parlera dinjection tri-couleur.

Presse Bi matires

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Presse 4 matires

Injection sandwich

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G.INJECTION SPECIALES

1.I njection assiste par le gaz

Utilisation de lazote pour allger des pices fortes paisseurs.

Gains de 20 30% de poids.

Intgration avec la machine du module de gestion de linjection

de gaz.

Injection gaz 6

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2.Surmoulage

Enrobage dun insert avec une matire plastique.

Linsert peut tre mtallique ou plastique.

Ce sont des presses architecture verticale qui ncessitent des

manipulateurs pour pouvoir fonctionner en automatique.

Surmoulage 1 ; Surmoulage 2

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III. LE BLOC FERMETURE

A.PRESENTATION

Il est compos :

a) Un plateau mobile.

b) Un plateau fixe.

c) Un systme djection.

d) Un systme de fermeture :

(1) Mcanique.

(2) Hydraulique.

(3) Mixte.

e) Un systme de verrouillage.

f) Des colonnes de guidage.

g) Un bti.

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B.LES TYPES DE FERMETURE

1.Fermeture hydrauli que :

Fermeture hydraulique 1

Principe :la fermeture, l'ouverture et le verrouillage du moule sontassur par des vrins hydrauliques.

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2.Fermetur e mcanique :

Fermeture mcanique 1

Principe:la fermeture et l'ouverture sont assur par le vrin hydraulique

et les genouillres, le verrouillage s'effectue par l'extension des 4

colonnes de guidages.

3.Fermeture mix te :

Fermeture mixte 1

Principe: un vrin hydraulique de faible section actionne les

genouillres, le verrouillage est assur par la mise sous pression d'un

vrin de forte section.

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C.DESCRIPTION DES GROUPES FERMETURES

1.Fermetur e mcanique :

Vrin defermeture Couronne dente

ou chaneEcroud'indexage

Platea mobile

Colonnede uida e

Platea

fixe

Sommier

Vrind'jection

Ecrouantidvissage

Bti

Genouillre

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2.Fermeture hydraulique :

Fermeture hydraulique 9

Colonne

Ecrou anti

dvissageVrin

d'jection

Sommier

Plateau fixe

Plateau

mobile

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3.Fermeture mix te :

Fermeture mixte 4

Vrin de

fermeture

Bti

Genouillre

Vrin de

verrouillage

Colonne

Ecrou anti

dvissage

Sommier

Plateau

mobile Plateau fixe

Vrin

d'jection

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D.COMPARAISON DES DIFFERENTS SYSTEMES DEFERMETURE

Type

Avantages Inconvnients

mcanique

robuste efficace grande

vitesse de

dplacement simple peu

coteux cadences rapides.

Rglage paisseur moule lent

encombrant

usure rapide

limit par les grosses presses

Maintenance mcaniqueValeur de verrouillage approximative

hydraulique

grandes courses

possibles mouvements plus

souples Verrouillage simple

rgler Rglage paisseur

moule instantan

Fuites d'huile cher et ncessite un

entretien cadences limites risque de

dverrouillage quand on travaille prs

des limites

mixte rglages simples

Robuste

s'adapte toute pice

Course limite

fuites possibles

inconvnients du systme hydraulique

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IV. LE BLOC DINJECTION

A.DESCRIPTION

Bloc dinjection

Le bloc plastification doit remplir les fonctions :

Fusion de la matire

Remplissage du moule

Une unit d'injection se dfinit et se caractrise par :

La quantit de matire injectable par cycle exprime en cm3ou en

grammes ;

La pression d'injection maxi exprime en bars ;

La pression matire maxi exprime en bars ;

La prsence d'un variateur de vitesse d'injection ;

Le diamtre de la vis

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Il est compos :

Une trmie + goulotte.

Un ensemble de plastification comprenant :

a) Une vis piston.

b) Un cylindre.

c) Des colliers de chauffe.

d) Un clapet anti retour.

e) Une pointe de vis.

f) Une buse + embout de fourreau.

Fonction: Plastifier puis injecter la matire fondue dans un moule.

Fourreau

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Obturateur boisseau

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B.PRINCIPE DE LINJECTION

Trans orter les ranuls

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C.LE CYCLE DINJECTION

Temps en seconde

Eta es

Fermeture

Scurit moule

Maintien

Injection

Verrouillage

Avance ponton

Succion ou dcompression avant dosage

Dosa e

Succion ou dcompression aprs dosage

Refroidissement

Dverrouillage

Recul ponton

E ection

Ouverture

Entre cycle

Fermeture

Cycle N+1Cycle N

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D.ROLE DU CLAPET

1.Positi on injection

Il empche la matire de remonter dans la vis.

2.Posi tion dosage

Il laisse passer la matire lavant de la vis.

Clapet

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V. LES COMPOSANTS DE L'ENSEMBLE DE PLASTIFICATION

LA VIS D'INJECTION

C'est l'lment le plus important de la presse injecter.

Le but tant de plastifier une matire sans lui faire perdre de ses

caractristiques au moment du passage en fusion.

Elle assure 2 fonctions essentielles :

Transport et plastification de la matire.

Injection sous pression de la masse fondue dans le moule.

1.Constitution

Elle est compose de 3 zones :

a) Zone d'alimentation

(1) Alimenter et transporter les granuls l'intrieur du cylindre.

(2) Dans cette zone, la profondeur des filets de la vis estimportante, et reste constante.

b) Zone de compression

(1) On diminue progressivement la profondeur des filets.

(2) On comprime et on cisaille la matire.

(3) La conjugaison friction + apport calorifique des rsistanceschauffantes provoque la fusiondes granuls.

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2.Zone d' homognisation

Dans cette zone, la profondeur redevient constante, ce qui permet

d'homogniser la masse de matire fondue et de bien mlanger les

additifs.

Les longueurs de ces diffrentes zones et leur profil peut tre diffrent.

On retrouvera :

a) Vis profil pour matires amorphes.

b) Vis pour matires semi-cristallines

c) Vis profil universel.

d) Vis pour matires spcifiques (sans clapet pour PVC rigide)

Vis 1

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Vis pour amorphe

Vis pour semi-cristallines

3.Caractristique d' une vis

a) Diamtre extrieur

b) Longueur filete :Exprime en nombre de fois son

diamtre.

c) Longueur de chaque zone : % de la longueur filete.

d) Pas de la vis :Souvent constant.

e) Profil :

(1) Universel.

(2) Amorphe.

(3) Semi-cristallin.

f) Taux de compression :

Rapport du volume de matire dans un filet de la zone d'alimentation par

rapport un filet en sortie de la zone de compression.

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Taux bas(1,2 1,8) PMMA, ABS, PVC...Taux moyen(2 3) PC, PS, PPO...

Taux lev(3 4,5) PE, PFA, PA...

4.Mcanisme de plasti f icati on

Mcanisme de plastificationSous l'effet de la rotation de la vis, les granuls sont pousss contre laparoi du fourreau o ils sont cisaills par friction.

L'apport extrieur de chaleur par les rsistances chauffantes provoque la

fusion du polymre.

De ce fait, les granuls en contact avec le fourreau vont fondre en

premier.

Il se forme ainsi une couche liquide l'arrire du filet.

Paramtres influants sur la qualit de la plastification :

Contre pression.

Vitesse de rotation vis.

Profil de tempratures.

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B.L'ENSEMBLE POINTE DE VIS-CLAPET

Vis-Clapet

Situ l'avant de la vis, il se compose de plusieurs lments :

a) Pointe de vis :

Visse en bout de vis, elle vite les turbulences de matire lorsque celle-

ci arrive l'avant.

b) Bague intermdiaire + sige :

Ce sont ces pices qui assurent l'tanchit au moment de l'injection de la

matire dans le moule.

L'usure de ces pices dtriore la qualit de moulage des pices.

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Position injection

La matire ne peut pas remonter l'arrire de la vis.

L'tanchit se fait entre la bague et le sige arrire.

Position dosage

La bague vient en appuis sur la pointe de vis.

Le passage de matire est ralis entre la bague et le sige arrire.

La matire passe l'avant de la vis par l'intermdiaire des ailettes sur la

pointe de vis.

Etanchit clapet

Passage de matire

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C.LES AUTRES ELEMENTS

1.Le cyli ndre

Il sert uniquement contenir la vis.

Il vient se greffer dessus les colliers de chauffes ainsi que les sondes.

Il s'use moins vite que la vis.

Il peut tre trait ou ralis dans des aciers trs rsistants contre :a) Corrosion.

b) Abrasion.

c) Corrosion et abrasion.

2.L 'embout de four reau

Il sert d'interface afin de pouvoir fixer la buse presse sur le cylindre.

Il doit tre mont parfaitement pour ne pas crer de fuites de matires.

3.La buse

Elle assure le transfert de la matire fondue dans le moule.

Sa taille et son profil dpendent des matires et des conceptions de

moules.

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Buse Presse 79

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VI. LES PARAMETRES DE REGLAGE D'UNE PRESSE A INJECTER

A.PARAMETRES DE LA PHASE ENTRE CYCLES

1.Force de fermetur e : Exprime en KN.

Elle empche le moule de s'ouvrir pendant l'injection.

Se rgle :

a) Pression afficher.

b) Force de fermeture afficher.

c) Allongement de colonnes.

Trop faible :

d) Bavures sur les pices.

e) Mauvaise densification de la matire (On finit de remplir en

maintien.)

f) Variation des cotes perpendiculaires au plan de joint du

moule.

Trop forte :

g) Mauvaise ventation du moule (Brlures)

h) Tassement des plaques du moule s'il est petit.

i) Diminution inutile de la dure de vie de la machine.

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2.Scuri tmoule

Stopper la fermeture du moule en cas de prsence de corps tranger dans

les empreintes du moule. Elle empche la dtrioration du moule.

Se rgle :

a) Course de dpart scurit.

b) Pression de scurit.

c) Dpart haute pression de verrouillage.

d) Temps de scurit.

3.Ejection

Dmouler correctement la pice en fin de cycle.

Se rgle :

a) Course sortie, rentre, dpart jection.

b) Pression et vitesse sortie et rentre.

c) Temps retard sortie et rentre.

d) Mode de fonctionnement :

(1) Simple ou multiple.

(2) Hydraulique, pneumatique.

(3)Noyaux ou sans.

Trop forte : Marque d'jecteurs ou traces d'arrachages.

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4.Ponton

2 positions peuvent tre programmes :

a) Fixe avant :

Utilis principalement avec les blocs chauds. Le ponton reste en contact

avec le moule durant tout le cycle d'injection.

b) Asservi :

C'est le mode le plus couramment utilis. Le ponton recule aprs la fin de

dosage.

B.PARAMETRES DE LA PHASE INJECTION DYNAMIQUE

1.Vi tesse d'i nj ection: Exprime en mm/sec, cm3/sec, %.

Couple avec la pression d'injection, elle permet le remplissage de

matire des empreintes du moule.

Elle dpend :

a) Complexit de la pice (ncessit de paliers).

b) Qualit du moule.

c) Type et viscosit de la matire.

Trop faible :

d) Figeage rapide de la matire (incomplets, lignes de

soudures).

e) Mauvais quilibrage des pressions dans les empreintes.(dformations pices.)

f) Orientation de la matire.

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Trop forte :

g) Mauvaise vacuation de l'air du moule (Brlures).

h) Cisaillement de la matire (Traces mates).

Il est ncessaire d'adapter des paliers de vitesses pour le remplissage du

moule.

1 vitesse rapide pour le remplissage de la carotte.

1 vitesse lente pour le passage des seuils.1 vitesse rapide pour le remplissage de la cavit des

empreintes.

1 vitesse lente en fin de parcours pour optimiser le passage

en maintien.

2.Mode de commutati on

C'est la faon dont la presse va passer en phase de maintien en fin de

remplissage.

Ce passage peut se raliser de 4 manires :

a) Course de la vis.

b) Temps d'injection.

c) Pression dans le vrin d'injection.

d) Pression dans le moule.

Cette commutation en maintien doit se faire rgulirement la mmevaleur d'une moule l'autre. Elle conditionne la qualit des pices

moules. Au dmarrage, on commute par la course, puis on affine la fin

en commutant par la pression quand le rglage le permet.

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3.Pression de commutation et l imi te pression

a) Pression de commutation :

C'est la pression dans le vrin au moment du passage en maintien.

Trop faible :

(1) Mauvaise densification de la matire. (Incomplets, retassures,stabilit dimensionnelle).

(2) Compensation du poids par le maintien. (Temps de maintienoptimum plus court).

Trop forte :

(3) Force de fermeture mini augmente.

(4) Contraintes sur pices.

(5) Bavures.

b) Limite pression d'injection :

C'est la pression ncessaire, rgle, sur la presse, pendant le remplissage

du moule.

Limite pression injection = Pression de commutation + 20 bars.

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C.PARAMETRES DE LA PHASE MAINTIENREFROIDISSEMENT

1.Temps et pression de maint ien

Compense le retrait volumique de la matire pendant son refroidissement

dans le moule.

Une pression (maintien)est applique pendant un temps jusqu' ce que le

point d'injection soit fig.

Ils dpendent :

a) Complexit de la pice.

b) Epaisseur de la pice.

c) Matire.

Ces paramtres sont optimiss en contrlant le poids

des pices et l'aspect final des pices.

Trop faible : Retassures, bulles, dimensionnel instable.

Trop fort : Contraintes dans la pice (dformations).

Bavures, arrachements

2.Matelas matire

Volume de matire restant en bout de la vis la fin du maintien. Ne doitpas tre 0.

Trop faible : Retassures, irrgularit de poids pices.

Trop fort : Usure clapet plus rapide.

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3.Temps de refroidissement

Permet la solidification de la matire pour pouvoir dmouler la pice

sans la dformer. Il conditionne la cadence de moulage et doit tre le plus

court possible.

Il dpend :

a) Complexit de la pice.

b) Epaisseur de la pice.

c) Temprature de la matire fondue.

d) Temprature du moule.

Trop faible : Dformation de la pice.

Trop fort : Cycles longs inutiles (pertes de gains).

Arrachements sur la pice.

4.Temprature du moule

Permet l'vacuation plus ou moins rapide des calories de la matire

fondue dans le moule pendant la solidification de la matire.

Il dpend :

a) Matire utilise.

b) Aspect de surface des pices.

c) Temprature de la matire fondue.

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Elle conditionne :

d) Taux de cristallinit dans la pice.

e) Dimensionnel des pices.

f) Aspect de surface des pices.

g) Contraintes dans la pice.

Matires amorphes :

Trop faible :

h) Difficults de remplissage.

i) Ncessit de pressions et tempratures matire importantes.

Trop forte :

j) Pas de modification de retrait.

k) Retassures plus importantes.

Matires semi-cristallines :

Trop faible :

l) Blocage du retrait (cristallisation aprs moulage).

m)Dformation des pices (contraintes)

Trop forte :

n) Retrait important.

o) Cristallinit leve (proprits mcaniques

augmentes.

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D.PLASTIFICATION

1.Contre pression de dosage

Garantit l'homognit de la plastification de la matire et la rgularit de

moulage. Est indispensable pour la rgularit de moulage. Ncessit de

l'augmenter pour bien homogniser le colorant dans la matire.

Trop faible : Bulles, dosage irrgulier.

Trop forte : Auto-chauffement de la matire, temps de dosage long.

2.Vi tesse de rotation vis

Garantit l'homognit de la plastification de la matire et la rgularit de

moulage. Est gnralement couple la contre pression.

Trop faible : Bulles, dosage irrgulier, infondus.

Trop forte : Auto-chauffement de la matire, temps de dosage long.

3.Tempratu re cyl indre

Par un apport de chaleur extrieur, on aide la plastification de la

matire. Elle se rpartira sur plusieurs zones, avec une valeur de

consigne et des tolrances rgler.

Le rglage de la temprature de la culasse est aussi important pour

certaines matires (PA, PC, PMMA)

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Elle dpend :

a) Matire utilise.

b) Profil de vis.

c) Course de dosage.

d) Pice mouler.

Trop faible : Difficult de remplissage, tches, lignes de soudures.

Trop forte : Dgradation de la matire et des additifs.

4.Course de dosage

Dtermine la position de fin de plastification chaque cycle. Pour

augmenter la prcision de l'arrt de la vis, on fait une dcompression

aprs dosage.

Trop faible : Difficult de remplissage, incomplets.

Matelas trop faible.

Trop forte : Bavures, contraintes dans la pice.

5.Temps de retard dosage

Evite de laisser stagner la matire l'avant de la vis lorsque le tempsde refroidissement est long.

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F.CONCLUSION

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VII. LES DEFAUTS D'INJECTION. IDENTIFICATION ET ACTIONSCORRECTIVES

A.LES PRINCIPAUX DEFAUTS DE MOULAGE

POINTS NOIRSDESCRIPTION

Petites particules ou tranes noires l'intrieur de la matire.

Causes machine

Zones de stagnation matire.

Coupure des chauffescylindre ou arrt prolong.

Mauvaise purge cylindre.

Buse mal monte.

Clapet us sur porte pointe

de vis.

Proximit de broyeur.

Causes moule

Stagnation dans les canaux de

blocs chauds.

Poussires sur moule.

Causes matire

Matire contamine.

Sac mal nettoy.

ACTIONS CORRECTIVES

Purger le cylindre avec du produit de purge ou rebroy PMMA.

Vrifier la matire, aspirateur, tuyaux, filtre, propret des sacs.

Mettre en temprature de veille chaque arrt prolong.

Dmonter et nettoyer la vis.

Supprimer les zones de stagnation matire.

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BULLESDESCRIPTION

Bulles d'air emprisonnes l'intrieur de la pice.

Cration de vides la solidification de la pice (fortes paisseurs ou

matires semi-cristallines)

Emprisonnement d'air pendant la plastification de la matire.

Causes machine

Clapet de vis non tanche.

Maintien trop faible.

Vitesse d'injection troprapide.

Contre pression faible.

Vitesse rotation troprapide.

Causes moule

Diffrence d'paisseurpice.

Seuils d'injection troppetits.

Causes matire

Matire trop chaude.

Humidit dans lamatire.

ACTIONS CORRECTIVES

Etuver la matire.

Vrifier la temprature masse matire, baisser les chauffes cylindre.

Augmenter la contre pression.

Augmenter la pression et le temps de maintien.

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BRULURESDESCRIPTION

Tranes bruntres causes par une surchauffe de la matire du

l'emprisonnement d'air dans la matire.

Causes machine

Verrouillage trop fort.

Vitesse injection troprapide.

Contre pression tropleve.

Causes moule

Manque vents ou ventsbouchs.

Seuil injection mal situ.

Moule trop chaud.

Causes matire

Matire trop chaude.

Humidit dans lamatire.

ACTIONS CORRECTIVES

Nettoyer les vents ou les augmenter.

Vrifier la temprature masse matire et moule. Baisser chauffe cylindre ou moule.

Diminuer la vitesse de rotation vis / contre pression.

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TRACES DE COLORANTDESCRIPTION

Apparition de tranes de couleur ou de zones dcolores dans la pice.

Causes machine

Contre pression trop faible.

Profil de vis mal adapt.

Buse presse non filtrante.

Mauvaise tempraturematire.

Vitesse de rotation vis tropfaible.

Causes moule Causes matire

Colorant mal adapt la matire.

% colorant trop fort.

Colorateur drgl.

ACTIONS CORRECTIVES

Vrifier le % et la rfrence de colorant, fonctionnement du colorateur.

Vrifier la temprature masse matire et moule. Baisser ou augmenter les chauffes cylindre oumoule.

Augmenter la vitesse de rotation vis / contre pression.

Monter une buse filtre.

Changer de colorant.

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BAVURESDESCRIPTION

Pellicule de matire attache la pice suivant la ligne de plan de joint du

moule.

Causes machine

Verrouillage trop faible.

Vitesse et pressioninjection trop fortes.

Densification trop forte.

Capacit presse trop faible.

Causes moule

Empreinte endommage.

Surface projete trop forte.

Longueur coulement tropgrande.

Epaisseur pice faible.

Causes matire

Matire trop chaude.

Matire trop fluide.

ACTIONS CORRECTIVES

Rduire dosage, vitesse injection et limite pression d'injection.

Vrifier la temprature masse matire et moule. Baisser les chauffes cylindre ou moule.

Augmenter le verrouillage du moule.

Vrifier les portes du moule.

Changer de capacit de presse.

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JET LIBREDESCRIPTION

Un flux de matire fondue pntre dans l'empreinte de faon incontrle. En

se refroidissant, ce flux ne fusionne pas avec le reste de matire. Il en rsulte

une ligne sinueuse sur la surface de la pice.

Causes machine

Vitesse et pressioninjection trop fortes.

Causes moule

Seuil injection trop petit oumal situ.

Moule trop froid.

Causes matire

Matire trop froide.

ACTIONS CORRECTIVES

Rduire la vitesse injection et limite pression d'injection.

Vrifier la temprature masse matire et moule. Augmenter les chauffes cylindre ou moule.

Augmenter le passage matire au point d'injection.

Changer la situation du point d'injection.

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INFONDUDESCRIPTION

Prsence de particules non fondues, due une mauvaise dispersion des

additifs dans la matire fondue pendant la plastification.

Causes machine

Vis mal adapte ou use.

Rotation vis trop grande.

Contre pression trop faible.

Causes moule Causes matire

Matire trop froide.

ACTIONS CORRECTIVES

Rduire la vitesse de rotation vis et augmenter la contre pression.

Vrifier la temprature masse matire. Augmenter les chauffes cylindre.

Changer la vis ou de machine.

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INCOMPLETDESCRIPTION

Manque de matire certains endroits de la pice.

Causes machine

Vitesse et pressioninjection trop faibles.

Clapet vis non tanche.

Densification trop faible(commutation et dosage).

Buse obstrue.

Causes moule

Moule trop froid.

Seuil d'injection tropfaible.

Manque d'vents.

Longueur d'coulementtrop grande.

Causes matire

Matire trop froide.

Matire tropvisqueuse.

Changement de lot(rebroy)

ACTIONS CORRECTIVES


Vrifier si la buse n'est pas obstrue.

Vrifier l'tanchit du clapet.

Augmenter le dosage, vitesse et pression injection.

Augmenter le diamtre de sortie de la buse presse.

Augmenter le point d'injection.

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RETASSUREDESCRIPTION

Dformation de la surface de la pice aux endroits en sur paisseur, due la

rtraction de la matire pendant sa solidification.

Causes machine

Temps et pression demaintien trop faible.

Clapet vis non tanche.

Densification trop faible(commutation et dosage).


Causes moule

Moule trop chaud.


Point d'injection mal situ.

Surpaisseur pice.

Causes matire

Matire trop chaude.

ACTIONS CORRECTIVES

Vrifier la temprature masse matire et moule. Diminuer les chauffes cylindre ou moule..

Augmenter pression et temps de maintien.

Vrifier la densification des pices en dynamique.

Augmenter le dosage, vitesse et pression injection.

Augmenter le point d'injection.

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GIVRUREDESCRIPTION

Tranes argentes en surface de la pice dues : .

Prsence d'humidit dans la matire.

Rsidus de dcomposition de la matire (surchauffe).

Volatils non gazeux rsiduels dans la matire.

Causes machine

Succion trop importante.

Bout froid dans la buse.

Pointe de vis casse.


Vitesse rotation vis etcontre pression tropgrandes.

Causes moule



Causes matire

Matire trop chaude.

Humidit dans la

matire.

Matire trop froide.

ACTIONS CORRECTIVESVrifier l'tuvage de la matire (fonctionnement tuve).

Vrifier la temprature masse matire. Diminuer les chauffes cylindre, rotation vis, contre pression.

Vrifier la prsence du bout froid sur carotte.(Changer de buse)

Programmer des paliers de vitesses d'injection.

Vrifier la pointe de vis.

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LIGNE DE SOUDUREDESCRIPTION

Recollement de 2 flux de matires qui ont contourns un obstacle dans le

moule (broche).

Causes machine

Vitesse d'injection tropfaible.

Course de dosage tropcourte.

Causes moule



Moule trop froid.

Moule encrass.

Mauvaise conceptionpice.

Causes matire

Matire trop froide.

ACTIONS CORRECTIVES


Augmenter la vitesse et pression d'injection.

Nettoyer le moule.

Dplacer le point d'injection.

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PEAU D'ORANGEDESCRIPTION

Aspect de microsillons en surface de la pice due un recouvrement

successif de matire fondue avec de la matire refroidie.

Causes machine

Vitesse d'injection tropfaible.

Vitesse de remplissageuniforme (pas de paliers).

Causes moule



Moule trop froid.

Etat de surface de mouledpoli.

Causes matire

Matire trop froide.

ACTIONS CORRECTIVES


Augmenter la vitesse et pression d'injection (mettre des paliers).

Augmenter le passage matire au point d'injection.

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DELAMINAGE MATIEREDESCRIPTION

Sparation de couches dans la pice moule qui peuvent tre peles,

provenant d'un manque de cohsion entre elles.

Ceci indique une mauvaise homognit et des contraintes de cisaillement

leves.

Causes machine

Vitesse d'injection tropleve.

Vitesse de remplissageuniforme (pas de paliers).

Causes moule


Moule trop froid.

Angles aigus vers pointd'injection.

Causes matire

Matire trop froide.

Mlange matires.

Utilisation abusive derebroy.

ACTIONS CORRECTIVES


Diminuer la vitesse et pression d'injection (mettre des paliers).

Vrifier la matire (% rebroy, contamination)

Casser les angles vis sur les canaux et points d'injection.

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COTE PIECE NON CONFORME : TROP FAIBLEDESCRIPTION

Dans le cas des matires semi-cristallines, le retrait est > 1%.

Il est parfois ncessaire d'ajuster les paramtres pour obtenir des cotes pices

conformes au plan.

Causes machine

Temps de refroidissementtrop court.

Pression et temps de maintientrop faibles.

Vitesse d'injection trop rapide.

Densification trop faible.

Etanchit clapet mauvaise.

Causes moule

Moule trop chaud.

Causes matire

Matire trop chaude.

Utilisation de rebroy.

ACTIONS CORRECTIVES

Vrifier la temprature masse matire et moule. Diminuer les chauffes cylindre / moule.

Diminuer la vitesse et pression d'injection.

Vrifier la matire (% rebroy)

Augmenter la pression et temps de maintien.

Augmenter le temps de refroidissement

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COTE PIECE NON CONFORME : TROP FORTEDESCRIPTION

Dans le cas des matires semi-cristallines, le retrait est > 1%.

Il est parfois ncessaire d'ajuster les paramtres pour obtenir des cotes pices

conformes au plan.

Causes machine

Temps de refroidissementtrop long.

Pression et temps demaintien trop fortes.

Vitesse d'injection troplente.


Causes moule

Moule trop froid.

Causes matire

Matire trop froide.

Changement de lotmatire.

ACTIONS CORRECTIVES

Vrifier la temprature masse matire et moule. Augmenter les chauffes cylindre / moule.

Augmenter la vitesse et pression d'injection.

Vrifier la matire (changement de lot)

Diminuer la pression et temps de maintien.

Diminuer le temps de refroidissement

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FILSDESCRIPTION

Apparition d'un mince fil de plastique provenant :

Carotte.

Amorce de bavures sur le plan de joint du moule.

Causes machine

Contre pression tropleve.

Buse trop chaude.


Verrouillage trop faible.

Pas de succion.

Causes moule

Trou entre buse tropfaible.

Busette trop chaude.

Causes matire

Matire trop chaude.

ACTIONS CORRECTIVES

Vrifier la temprature buse. Baisser la zone de chauffe de la buse.

Baisser la contre pression.

Changer la buse

Vrifier la capacit de la presse en fermeture.

Affiner le passage en maintien.

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B.ANALYSE ET ACTIONS CORRECTIVES

1.Cl assement des dfau ts

Les dfauts peuvent tre classs par plusieurs catgories :

a) Dfauts d'aspect

Gnre une non conformit d'aspect de la pice.

Brlure, givrures, bulles, ligne de soudure, retassures, points noirs.

b) Dfauts dimensionnelsNon respect des cotes de la pice.

Pice trop petite, trop grande.

c) Dfauts "mcanique"

Ils engendrent une baisse des caractristiques mcaniques de la pice.

(Fissuration sous contrainte, tenue aux chocs...).

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2.Pr inci pe de rsolution des dfauts

METHODE DE RESOLUTION

IDENTIFIER

FType de dfaut.

- 1 ou plusieurs la fois ?

FNombre de pices dfectueuses : - Toutes les empreintes ?

FFrquence.-Cyclique, rptitif ?

ANALYSER

FVrifier les priphriques presse :

- Rgulateur panne ?

- Circuits bouchs ?

- Temprature eau ?

- Changement lot matire ? Rebroy ?- Nettoyage tuve, broyeur, aspirateur ?

FLister les causes et les classer par :

- Moule, Machine, Matire, Milieu.

FChercher les causes communes lorsqu'il

y a plusieurs dfauts

AGIR

FChanger 1 paramtre la fois.

- Intraction des paramtres entre eux ?

- Effets immdiats ou long terme ?

- Noter les changements.

- Consquence sur les cotes pices.

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VERIFIER

FDans le temps, aprs modification.

- Le dfaut ne doit plus apparatre.

FRglage n'est pas trop limite ?

- Toutes les empreintes ?

FConserver des pices.

FContrler les pices.

AMELIORER

FProposition de modification :

- Fiche de rglage ?

- Moule ?

- Machine ?

- Matriel annexe ?

Attenti on aux interactions entre paramtres.

a) Paramtres variation rapide :

Dosage, maintien, commutation, vitesse injection, succion.

b) Paramtres variation lente :

Temps refroidissement, contre pression, rotation vis, chauffe, rgulationmoule.

c) Statistiques :

20% des paramtres rsolvent 80% des problmes.

80% des problmes sont dus un dysfonctionnement autour de lapresse.

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Dfauts

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VIII. LES CARACTERISTIQUES D'INJECTION DES MATIERESTHERMOPLASTIQUES

A.CLASSEMENT DES MATIERES THERMOPLASTIQUES

Les matires plastiques peuvent tre classes en 4 catgories.

1.Les polymres de grande consommation

Ce sont toutes les matires qui ne ncessitent pas d'quipements

particuliers pour l'injection.

Leur application essentielle est le domaine "grand public".

a) Emballage.

b) Electromnager.

c) Habitacle d'automobile...

d) Le prix au kg n'est pas trs lev.

e) PS cristal.

f) PS choc.

g) SAN.

h) ABS.

i) PE bd.

j) PE hd.

k) PP.

l) PVC souple.

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m)PVC rigide.

n) PMMA.

2.Les polymres techniques

Ce sont des matires destines raliser des pices techniques.

La pice moule devant avoir une certaine caractristique

(mcanique, lectrique, effort de fatigue, thermique), la matire

employe devra avoir certaines proprits.

Leur application essentielle reste les domaines :

a) Electrique.

b) Automobile (Pices sous moteur)

Ces matires seront souvent charges (FV) pour augmenter leurs

caractristiques.

Le prix au kg reste suprieur 20F00.

c) PA (6, 6-6, 11, 12)

d) POM.

e) PET/PBT.

f) PC.

g) PPO.

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3.Les polymres hautes performances

Ce sont les matires destines au moulage de pices hautes technologies.

Ces pices sont destines remplacer des pices traditionnelles ralises

en mtal ou alliages mtalliques.

Les matires utilises sont des caractristiques trs leves :

a) Rsistance mcanique

b) thermique,

c) chimique.

Leur transformation ncessite des tempratures matires et moules trs

hautes, ainsi que des quipements grande rsistance (abrasive et

corrosive).

Leur prix au kg est lev (> 100F00)

d) PPS.

e) PAA.

f) PEI.

g) PES-PSU.

h) PEEK.

i) PAI.

j) FEP-PFA.

k) LCP.

l) PPA.

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4.Les polymres spciaux

a) Les lastomres TP

Pouvoir raliser des pices caoutchoutiques directement par

injection.

b)Les alliages

Par "mlange" de 2 matires, on obtient des pices avec les

caractristiques des 2 matires.

(1) ABS + PC.

(2) PA + PP.

B.CARACTERISTIQUES DE MOULAGE

Pour le rgleur, il y a plusieurs paramtres importants connatre pour la

transformation d'une matire plastique.

1.Rfrence

Indique la dsignation exacte de la matire.

a) Fournisseur.

b) Grade.

c) Principale cas d'utilisation.

2.Etuvage

Temps et temprature durant laquelle le polymre doit tre sch.

Certaines matires ncessitent des quipements particuliers

(dessiccateur).

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Le non respect des tempratures et temps d'tuvage peut endommager lamatire (PPO, PA)

3.Temprature de transformation

Plage de rglage dans laquelle le polymre doit tre correctement

plastifi.

La plage de rglage peut tre large (PS, PP) ou trs rduite (PVC, POM)

Un contrle de la temprature masse matire en sortie de buse estindispensable raliser.

4.Rgulati on du moule

Suivant le type de matire, le choix du type de rgulation du moule sera

diffrent.

a) Matires amorphes

(1) Utilis pour aspect souhait des pices (mat/brillant)

(2) Amliorer le remplissage des pices (PMMA, PC).

b) Matires semi-cristallines

(1) Augmenter les caractristiques mcaniques de la pice (PA,POM)

5.Pression d' inj ection sur la matire

Elle influe sur :

a) Retrait au moulage.

b) Contraintes et dformations.

c) Caractristiques mcaniques du produit.

d) Force de fermeture.

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6.Densit froi d du polymre

Renseigne sur :

a) Capacit d'injection de la presse.

7.Retrai t l inaire

Renseigne sur :

a) Variations dimensionnelles de la pice aprs moulage.

8.Condi tions par ticu l ires (ar rt ou scur i t)

a) Type d'ensemble de plastification utiliser.

b) Mode opratoire d'arrt et de redmarrage de la presse.

c) Purge du cylindre.

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CARACTERISTIQUES D'INJECTION DES POLYMERES

POLYMERES DE GRANDE CONSOMMATION

MATIERE Structure Densit Retrait Etuvage Conditions particulires de moulage

PS A 1,01 0,4 0,7% sans Ras

PS choc A 1,04 0,4 0,7% sans Ras

SAN A 1,08 0,3 0,7% 2-4H00 80C Points noirs

ABS A 1,04 0,4 0,7% 2H00 90C Ras

PE bd SC 0,91 1,5 3% sans Post-retrait important

PE hd SC 0,95 2 3% sans Post-retrait important

PP SC 0,9 1,5 3% sans Post-retrait important

PVC souple A 1,2 0,8 2% sans Dlicat, collage sur empreintes et bulles

PVC rigide A 1,4 0,2 0,6% sans Pointe de vis sans clapet

POLYMERES TECHNIQUES


PA 6 SC 1,2 1 - 1,5% 3H00 80-100C Fluide, fusion franche, rgulation culasse.

PA 6-6 SC 1,2 1,6 1 - 1,3% 3H00 80-100C Fluide, fusion franche, rgulation culasse.

PA 11 SC 1,04 1 2,5% 4H00 90C Fluide, fusion franche, rgulation culasse.

POM SC 1,4 1,5 - 2,5% 2H00 60C Dlicat, post retrait, scurit l'arrt de la presse

PET SC 1,6 0,2 0,4% 4H00 110C Dlicat, trs sensible la reprise d'humidit au moulage

PBT SC 1,3 1,7 0,3 - 1% 4H00 110C Dlicat, trs sensible la reprise d'humidit au moulage

PC A 1,2 1,5 0,2 - 0,6% 4H00 120C Visqueux, points noirs, sensible la fissuration

PMMA A 1,2 0,4 - 0,7% 4H00 80C Visqueux, points noirs, jaunissement

PPO A 1,1 1,3 0,1 - 0,7% 2H00 110C Temps d'tuvage trs stricte

POLYMERES HAUTES PERFORMANCES


PPS SC 1,6 0,1 0,6% 3H00 150C Dlicat, la temprature du moule donne la cristallinit

PAA SC 1,7 0,30% 4H00 90C Etuvage avec dessicateur

PEI A 1,3 1,5 0,2 0,6% 3H00 140C Sensible la reprise d'humidit pendant moulage

PSU-PES A 1,3 1,7 0,5 1,5% 4H00 130C Dessicateur, temps sjour 10 mn mini dans le fourreau

PEEK SC 1,5 0,10% 4H00 120C Etuvage avec dessicateur

PAI SC 1,5 0,2 0,8% 8H00 135C Recuit pour stabilisation des pices (72H00 180C)

FEP SC 2,1 2,5 3,5% sans Dlicat la transformation (dangereux)

LCP SC 1,7 0,1 0,5% 4H00 150C Sensible la reprise d'humidit pendant moulage

PPA SC 1,5 1,7 0,2 0,6% 4H00 120C Dlicat la transformation

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Copyright Centre de Formation de la Plasturgie

POLYMERES DE GRANDES CONSOMMATION

MATIERE Temp cylindre Temp culasse Temp moule Temp dmoul Temp figeage Pres. inj Pres. emp. Cte pres. Vit. circ.

PS 160 130C 30C 20 60C 75C 120C 600 1500 b 400 b 60 b 0,3 m/sec

PS choc 160 250C 30C 30 60C 75C 120C 600 1500 b 400 b 60 b 0,3 m/sec

SAN 200 260C 30C 40 80C 75C 120C 600 1500 b 400 b 50 b 0,2 m/sec

ABS 200 270C 30C 50 80C 75C 140C 600 1500 b 400 b 60 b 0,3 m/sec

PE bd 180 240C 30C 20 40C 70C 120C 600 1200 b 300 b 60 100 b 0,3 0,5 m/sec

PE hd 250 300C 30C 20 60C 80C 120C 600 1200 b 300 b 60 100 b 0,3 0,5 m/sec

PP 200 300C 30C 20 60C 70C 110C 800 1400 b 300 b 60 100 b 0,3 0,5 m/sec

PVC souple 150 170C 30C 20 60C 60C 120C 400 1200 b 350 b 50 b 0,1 m/sec

PVC rigide 160 180C 30C 20 60C 80C 120C 1000 1500 b 400 b 50 b 0,1 m/sec

POLYMERES TECHNIQUES


PA 6 230 260C 60C 70 90C 100C 190C 400 1200 b 300 b 50 b 0,1 0,2m/sec

PA 6-6 270 295C 80C 70 110C 120C 220C 400 1200 b 300 b 50 b 0,1 0,2m/sec

PA 11 210 240C 60C 40 60C 400 1000b 300 b 50 b 0,1 0,2m/sec

POM 185 215C 40C 70 110C 120C 165C 700 1800 b 400 500 b 50 b 0,1m/sec

PET 270 290C 60C 50 130C 90C 200C 300 1300 b 400 b 50 b 0,1 m/sec

PBT 240 270C 60C 70 90C 100C 200C 600 1000 b 400 b 50 b 0,1m/sec

PC 290 320C 50C 80 120C 120C 190C 1000 1600 b 500 b 50 b 0,1 0,2m/sec

PMMA 220 260C 50C 40 90C 90C 130C 1000 1500 b 400 b 50 100b 0,1 0,2m/sec

PPO 270 300C 60C 70 110C 100C 200C 1000 1500 b 450 b 50 b 0,1 0,2m/sec

POLYMERES HAUTES PERFORMANCES


PPS 300 340C 80C 130 160C 1000 1500 b 450 b 50 b 0,1 m/sec

PAA 250 280C 80C 120 140C 700 1500 b 450 b 50 b 0,1 m/sec

PEI 340 430C 100C 150C 1300 1600 b 450 b 50 b 0,1 m/sec

PSU-PES 350 430C 100C 130 190C 1000 b 450 b 50 b 0,1 m/sec

PEEK 380 400C 100C 250 280C 700 1400b 450 b 50 b 0,1 m/sec

PAI 330 370C 100C 180 200C 600 2000 b 450 b 50 b 0,1 m/sec

FEP 300 390C 100C 120 150C 1000 b 450 b 50 b 0,1 m/sec

LCP 290 350C 100C 80 120C 1000 b 450 b 50 b 0,1 m/sec

PPA 320 350C 100C 135 165C 1000 b 450 b 50 b 0,1 m/sec

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IX. LISTE DES TECHNIQUES DASSEMBLAGES DES PIECESPLASTIQUES

1. Soudage par miroir chauffant.

2. Soudage par haute frquence.

3. Soudage par impulsion thermique.

4. Soudage par couteau chaud.

5. Soudage par jet dair chaud.

6. Soudage par ultrasons.

7. Soudage par vibrations.

8. Assemblage par vissage.

9. Assemblage par rivetage.

10.Assemblage par clipage.

11.Assemblage par emmanchement forc.

12.Le surmoulage.

13.Le collage.

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A.SOUDAGE PAR MIROIR CHAUFFANT

1.Principe

Amener les 2 pices souder au contact dune plaque mtallique chaude,

recouverte dune couche anti adhsive.

Lorsque le polymre est suffisamment ramolli, on presse les 2 pices

lune contre lautre pour les assembler

2.Matr iel

Machine miroirs chauffants.

3.Domaines d appli cation

Automobile, lectromnager, btiment, tous les secteurs industriels.

4.L imi tes d emploi

Ne convient pas pour les PA.

RAMOLLISSEMENT DES 2 PIECES

AEMP Img 0006

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SOUDURE

AEMP Img 0011

B.SOUDAGE PAR HAUTE FREQUENCE

1.Principe

On place les feuilles souder entre une lectrode de soudage et unisolant.Sous laction combine de la chaleur et de la pression, llectrode assure

le soudage et la dcoupe des feuilles.

2.Matr iel

Machine souder haute frquence.


Emballage.

4.L imi tes demploi

PVC (angle de perte dilectrique > 0.01).

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PRINCIPE

AEMP Img 0095

DETAIL DE LA MACHINE

AEMP Img 0005

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C.SOUDAGE PAR IMPULSION THERMIQUE

1.Principe

On place le film souder entre deux mchoires chauffes lectriquement.

Des rsistances de soudure assurent le soudage et la dcoupe des films.

Elles sont recouvertes dun film PTFE anti-adhrant

2.Matr iel

Machine souder par impulsion thermique.


Films PVC ou PE.


Epaisseur du film.

PRINCIPE

AEMP Img 0079

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EXEMPLE DE SOUDURE PAR IMPULSION THERMIQUE

AEMP Img 0077

D.SOUDAGE PAR COUTEAU CHAUD1.Principe

Les films souder, sous forme de bobine, sont entrans par des

rouleaux.

Un couteau chaud est chauff 350C. A chaque cycle de soudure, le

couteau descend et crase les 2 films contre un rouleau en caoutchouc

recouvert de PTFE.

On ralise le soudage et la dcoupe du film

2.Matr iel

Rouleau + couteau chauds.

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Films PE.

4.L imi tes demploi

Epaisseur du film.

PRINCIPE

AEMP Img 0085

POSTE DE SOUDURE PAR COUTEAU CHAUD

AEMP Img 0083

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E.SOUDAGE PAR JET DAIR CHAUD

1.Principe

Soudage de 2 pices par apport de polymres

Ce matriau se prsente sous forme de baguette, de mme nature

chimique que les pices assembler.

Un chalumeau air chaud permet de ramollir le polymre et dassembler

les pices.

2.Matr iel

Chalumeau + baguette.


Chaudronnerie plastique.

4.L imi tes d emploiCadence.

ASSEMBLAGE DE PIECES PAR AIR CHAUD

CPT Img 0076

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CPT Img 0077

F.SOUDAGE PAR ULTRASONS

1.Principe

Applications de vibrations frquences leves, sur le polymre souder. Ces vibrations sont amens par une sonotrode. Les vibrations

vont chauffer le polymre, permettant lassemblage des 2 pices.

2.Matr iel

Machine souder par ultrasons.


Presque tous les thermoplastiques.

4.L imi tes demploi

Surface souder.

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PRINCIPE

AEMP Img 0030

DESCRIPTIF DE LA MACHINE

AEMP Img 0028

VUE DENSEMBLE DUNE INSTALLATION DE SOUDAGE PAR

ULTRASONS

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AEMP Img 0021

PIECES ASSEMBLEES PAR ULTRASONS

AEMP Img 0018

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G.SOUDAGE PAR VIBRATIONS

1.Principe

Applications doscillations de faible amplitude et haute frquence sur

la pice suprieure.

La pice infrieure tant fixe, on provoque un chauffement du

polymre.

Les vibrations vont chauffer le polymre, permettant lassemblage des 2pices.

2.Matr iel

Machine souder par vibrations.


Tous les thermoplastiques.


Surface souder.

PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT

AEMP Img 0048

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AEMP Img 0050

H.ASSEMBLAGE PAR VISSAGE

1.Principe

Assemblage de 2 pices par une ou plusieurs vis. Vis autotaraudeuses.

Vis et crous mtalliques. Vis et crous plastiques.Vis et insert mtallique comportant un taraudage.

2.Matr iel

Visseuses.


Tous les thermoplastiques et thermodurcissables.


Cadence.

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POSTE DASSEMBLAGE PAR VISSAGE

AEMP Img 0040

PRINCIPE

AEMP Img 0041

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I.ASSEMBLAGE PAR RIVETAGE

1.Principe

Assemblage de 2 pices par un ou plusieurs rivets expansion.

2.Matr iel

Machine riveter.

3.Domaines d appli cationTous les thermoplastiques et thermodurcissables.

4.L imi tes demploi

Cadence.

PRINCIPE

AEMP Img 0048

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J.ASSEMBLAGE PAR CLIPAGE

1.Principe

Assemblage de 2 pices par une dformation lastique dune partie de la pice.

2.Matr iel

Machine dassemblage.


Tous les thermoplastiques injects.

4.L imi tes demploi

Taille du clip/matire.

PRINCIPE

AEMP Img 0055

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POSTE DE CLIPAGE

AEMP Img 0054

K.ASSEMBLAGE PAR EMMANCHEMENT FORCE

1.Principe

Assemblage de 2 pices, par la force, lune dans lautre.

2.Matr iel

Machine dassemblage.




Force demmanchement.

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PRINCIPE

AEMP Img 0061

ASSEMBLAGE

AEMP Img 0062

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L.LE SURMOULAGE

1.Principe

Injection dun polymre sur une pice en matire plastique ou

mtallique. Le polymre emprisonne linsert aprs solidification.

2.Matr iel

Presse de surmoulage.



4.Limites d emploi

Capacit de la machine.

PRINCIPE DE SURMOULAGE DUN TOURNEVIS

AEMP Img 0082

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PIECE SURMOULEE

AEMP Img 0080

M.LE COLLAGE1.Principe

Fixation de 2 pices Par apport dune colle ou dun adhsif.

Collage par solvant. Collage par adhsivage. Collage par HOT MELT.

2.Matr iel

Machine de collage.



4.L imi tes demploi

Rsistance larrachement.

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COLLAGE DUN JOINT PAR ADHESIVAGE

AEMP Img 0060

BOUCHONS OBTENUS PAR COLLAGE HOT MELT

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X. LISTE DES TECHNIQUES DE DECORATION DES PIECESPLASTIQUES

A. SERIGRAPHIE.

B. TAMPOGRAPHIE

C. MARQUAGE A CHAUD

D. FLEXOGRAPHIE

E. HELIOGRAPHIE

F. OFFSET SEC

G. ETIQUETAGE

H. METALLISATION SOUS VIDE

I. GALVANOPLASTIE

J. LES NOUVELLES TECHNOLOGIES

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A.LA SERIGRAPHIE

1.Principe

Impression dun objet par dpt dencre liquide au travers dun tissus en

fibres synthtiques, appel cran.

Lors de la srigraphie, une racle force le passage de lencre au travers des

mailles du tissu et la dpose sur lobjet.

2.Matr iel

Une machine srigraphier.


Tous types dobjets (plats, cylindrique...)

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PIECES SERIGRAPHIEES

DECO Img 0029

PRINCIPE

DECO Img 0039

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B.LA TAMPOGRAPHIE

1.Principe

Dpose dune encre liquide sur un objet au moyen dun tampon en

silicone.

Le tampon prend lencre sur un clich qui comporte une gravure en creux

aux formes du dcor imprimer.

2.Matr iel

Une machine tampographier.


Tous types dobjets.

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PRINCIPE

DECO Img 0053

VUE DENSEMBLE DE LA MACHINE

DECO Img 0057

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C.LE MARQUAGE A CHAUD

1.Principe

Transfert sec dun dcor sous forme de film sur un objet. Silicone.

Lors du marquage chaud, sous laction de la chaleur et de la pression,

le dcor se dcolle du film et se dpose sur la pice.

2.Matr iel

Une machine de marquage chaud.


Tous types dobjets.

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PRINCIPE

DECO Img 0079

DECO Img 0071

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D.LA FLEXOGRAPHIE

1.Principe

Dpose dune encre liquide sur un objet au moyen dun clich souple en

relief.

Le clich est encr par un cylindre mtallique tram.

Le cylindre tram est encr par un cylindre barboteur, qui trempe danslencre.

2.Matr iel

Une machine de flexographie.


Films et gaines en sacherie.

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PRINCIPE

DECO Img 0086

LIGNE DE FLEXOGRAPHIE

DECO Img 0095

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E.LHELIOGRAPHIE

1.Principe

Dpose dune encre liquide sur un objet de type film au moyen dun

cylindre grav en creux.

Il barbote dans lencre, lexcdent tant enlev par une racle.

2.Matr iel

Une machine dhliographie.


Films en sacherie.

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PRINCIPE

DECO Img 0107

PIECES OBTENUES PAR HELIOGRAPHIE

DECO Img 0015

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F.LOFFSET SEC

1.Principe

Assure le marquage dun objet par report dencre liquide sur un cylindre

recouvert de caoutchouc appel blanchet.

Le clich en relief est encr par des rouleaux encreurs.

Limage du dcor est transfre sur le blanchet, qui la dpose sur lobjet dcorer.

2.Matr iel

Une machine dOFFSET.


Pices planes ou cylindriques en PP ou PE.

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PIECE DECOREES PAR OFFSET SEC

DECO Img 0010

LIGNE DOFFSET SEC

DECO Img 0122

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G.ETIQUETAGE/ADHESIVAGE

1.Principe

Dpose en automatique dun dcor, sous forme dtiquettes adhsives

imprimes, sur un objet plastique.

2.Matr iel

Une machine dtiquetage.


Pices de grandes sries.

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LIGNE DETIQUETAGE

DECO Img 0127

DECO Img 0125

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H.LA METALLISATION SOUS VIDE

1.Principe

Dpt mtallique sur un objet par vaporation daluminium dans une

chambre vide.

2.Matr iel

Une chambre de mtallisation sous vide.


Pices et films.

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PIECE METALISEE

DECO Img 0130

ENCEINTE DE METALLISATION

DECO Img 0134

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I.LA GALVANOPLASTIE

1.Principe

Dpt successifs de nickel, cuivre, puis or, bronze ou chrome.

2.Matr iel

Une ligne de bains de trempage.


Pices de dcoration (Cosmtique).

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PIECE DECOREE PAR GALVANOPLASTIE

DECO Img 0139

PRINCIPE

DECO Img 0140

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J.LES NOUVELLES TECHNOLOGIES

LA SUBLIMATION

DECO Img 0145

LE PROCEDE CUBIC

DECO Img 0146

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LE MARQUAGE LASER

DECO Img 0149

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XI. SOUDABILITE DES MATIERES PLASTIQUES

A.INFLUENCE DES CARACTERISTIQUES DES MATERIAUX

Les caractristiques propres des plastiques conditionnent les rsultats

obtenus par le soudage par ultrasons.

Frquemment, les paramtres mmes qui conduisent au choix dune

matire plutt quune autre dans une application dtermine contribuent

rendre le soudage plus difficile.La diffrence des points de fusion et de la cristallinit entre les

diffrentes matires influence notablement les paramtres de rglage

pour une bonne soudure.

La rigidit du matriau souder constitue une proprit importante que

peuvent affecter les conditions de temprature et lhygromtrie de

lenvironnement.

Laddition dautres substances telles que pigments, agents de dmoulage,

charges de fibre de verre ou autres fibres de renfort agit de manireencore plus importante sur les performances du soudage.

1.Propr its mcaniques

Pour le soudage par ultrasons, le flux dnergie doit traverser la pice

plastique depuis la sonotrode jusqu la zone souder. Un matriau a des

proprits favorables au soudage, si son module est lev et constant

jusqu la temprature de ramollissement (transition vitreuse).

En mme temps, le facteur de perte mcanique tan(amortissement) doitrester relativement bas et constant jusqu la temprature de

ramollissement.

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Les matires amorphes ont ces proprits temprature ambiante.Cest la raison pour laquelle il est possible de souder des

thermoplastiques amorphes rigides aussi bien champs proches (distance

entre la sonotrode et la surface joindre < 6 mm) qu champs lointains,

contrairement aux thermoplastiques semi-cristallins.

Pour les pices en matires plastiques semi-cristallines, forme gales, legnrateur doit tre plus puissant, ou le temps de soudage plus long, et

lamplitude plus leve, tout au contraire des matires amorphes.

Il y a nanmoins des matires impossibles souder par ultrasons. Ce sont

les lastomres et toutes les matires trop souples qui absorbent les

oscillations mcaniques.

2.viscositde fusion

Les matires plastiques dont la viscosit de fusion est basse (par exemple

le polyaryltherctone PAEK) deviennent trs liquides, et la matire

fondue risque dtre expulse de la soudure. Les soudures sont alors peuhomognes et rsistent mal aux contraintes.

Les matires plastiques visqueuses (par exemple le polythylne poidsmolculaire ultra lev UHMW-PE) ne scoulent que difficilement et se

mlangent mal. La qualit de la soudure en souffre.

Les matires plastiques viscosit moyenne sont bien adaptes au

soudage par ultrasons.

3.Les matriaux de renfor t et charges

La plupart des renforts et charges augmentent la densit, et donc le

pouvoir conducteur des ondes. Leur qualit peut influencer le

comportement au soudage.

Il faut en tenir compte lors du choix des paramtres de soudage et de la

construction des pices.

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4.Pigments et l ubri fi ants

Linfluence des pigments sur le soudage par ultrasons peut tre

considrable. La plupart des pigments sont des composs minraux.

La prsence de pigments semble agir sur la cration de la chaleur la

jonction des lments souder. Il est souvent possible de compenser

laction nfaste des pigments sur la qualit des soudures en augmentant

le temps de soudage de 50% ou plus. Toutefois, laugmentation de ladure de soudage est susceptible de conduire des effets indsirables tels

que lapparition de bavure excessive et dun marquage des pices aucontact de la tte de la sonotrode.

Certains colorants notamment les colorants base doxyde de titane

(blanc) diminuent les capacits de soudage. Il faut deux fois plus de

temps pour souder un ABS blanc quun ABS rouge.

De mme, de gros inserts mtalliques dans la pice plastique se trouvant

au contact de la sonotrode, peuvent absorber lnergie et empcher la

soudure.

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B.INFLUENCE DES CONDITIONS DE TRANSFORMATION

Un mauvais choix des conditions de transformation de la matire lors de

la fabrication des pices peut tre nfaste la soudure.

Par exemple :

- retrait, post-retrait, dformation

- changement de poids : taux de remplissage- des dfauts superficiels : retassures, dfauts de contour des

surfaces assembler

- un manque dhomognit : porosits, souduresdcoulement, tensions

- dfauts de transformation : dcomposition, sparation des

matires

- contraintes internes trop importantes

1.Le taux d humidit:

Le taux dhumidit lev de certains thermoplastiques provoque au

soudage des dfauts dassemblage, des stries, des bulles ou des

assemblages poreux. La soudure rsiste moins.Il est donc recommand, au pralable, de scher les plastiques trop

humides.

2.Repos minimal de la pice :

Il est dconseill de souder des pices en plastiques semi-cristallins

immdiatement aprs le dmoulage. Pour les pices soudes, un retrait et

un post-retrait peut tre lorigine de tensions indsirables, voire mme

de rupture de la pice.

Aprs injection, il faut attendre au moins 24 heures avant de souder parultrasons.

Les matires plastiques amorphes peuvent tre soudes immdiatementaprs linjection.

3.Agents de dmou lage et impurets :

Par ailleurs, les surface dassemblage doivent tre impeccables, sans

traces dagent de dmoulage ou autre. Selon les cas, un nettoyage des

pices avant le soudage peut tre ncessaire.

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Polymres Rigidit

Ou

Module

Elasticit

en Gpa

Conduct.Thermiqu

e

en W/.K

coefficientde

frottement

densit chaleurspcifique

en

kj/kg.K

Tdefusion

en C

PS cristal 2,9-3,3 0,16 >0,4 1,05 1,4

PS/B 2-2,1 0,16 >0,4 1,04 1,5

SAN 3,2-3,6 >0,4 1,08 1,4

ABS standard 1,8-2,7 >0,4 1,03-1,08 1,5

PMMA 1,8-3,2 0,19 >0,4 1,18 1,4 210-240CPC 2-2,9 0,20 0,45 1,20 1,2 230-250C

POM 2,5-3,5 0,31 0,3 1,41 1,45 175C

PA 2,2-3 0,240

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Polymres Soudageproche

Soudagelointain

Remarques

PS cristal Excellent Excellent Meilleure soudabilitDistance critique : 12cm

PS standard Excellent Excellent Trs bonnes proprits acoustiques. Unexcs de puissance fend la pice en soncentre

PS demi-choc Excellent Bon Demande plus de puissance que le PSstandard.

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