Quel est le principal principe de fonctionnement d’une machine de moulage par injection ? Comment transforme-t-elle les matières premières plastiques en produits moulés ?

Machine de moulage par injection est une sorte d'équipement couramment utilisé pour fabriquer des produits en plastique. Il est largement utilisé dans de nombreuses industries telles que l’automobile, l’électronique, l’emballage et les produits du quotidien. Il convertit les matières premières plastiques en produits plastiques précis par chauffage à haute température et injection à haute pression. Le processus de moulage par injection est efficace et automatisé et peut produire des pièces en plastique de différentes formes, tailles et complexités. Cet article abordera en détail les principaux principes de fonctionnement de la machine de moulage par injection et la manière dont elle convertit les matières premières plastiques en produits moulés.

1. Structure de base de la machine de moulage par injection
La machine de moulage par injection se compose principalement des composants de base suivants :

Unité d'injection : responsable du chauffage, de la fusion et de l'injection des matières premières plastiques. Y compris vis, zone de chauffage, système de plastification, etc.
Système de moule : utilisé pour définir la forme et la taille du produit final. Le moule se compose de deux parties : un moule fixe et un moule mobile.
Unité de serrage du moule : chargée de fermer hermétiquement les deux parties du moule pour assurer l'étanchéité du processus d'injection.
Système de contrôle : contrôlez l'ensemble du processus de moulage par injection via un ordinateur ou un système PLC, y compris des paramètres tels que la température, la pression et la vitesse d'injection.
2. Processus de travail de la machine de moulage par injection
Le processus de travail de la machine de moulage par injection peut être divisé en plusieurs étapes clés, chacune impliquant des processus mécaniques et thermodynamiques complexes.

2.1 Préparation des matières premières plastiques
Tout d’abord, placez les particules de plastique (telles que le polyéthylène, le polypropylène, l’ABS, etc.) dans la trémie de la machine de moulage par injection. Les particules de plastique entrent dans la vis par la trémie et la vis poussera les particules de plastique vers l'avant en tournant.

2.2 Processus de plastification
Sous la poussée de la vis, les particules de plastique sont chauffées jusqu'à la température de fusion. Habituellement, la vis est chauffée entre 200 ℃ et 300 ℃ (la température spécifique varie en fonction des différentes matières plastiques). À ce stade, les particules de plastique sont complètement fondues dans un état fondu uniforme. Pendant le processus de plastification, la vis est non seulement responsable du chauffage et de la fonte du plastique, mais maintient également le plastique fondu uniforme grâce à la rotation et au mouvement vers l'avant pour éviter une répartition inégale du matériau.

2.3 Processus d'injection
Lorsque le plastique est complètement fondu, la machine de moulage par injection démarre le processus d’injection. La vis arrête de tourner et pousse le plastique fondu dans le moule à grande vitesse grâce au système hydraulique. Ce processus est généralement terminé en quelques secondes et le plastique est injecté dans la cavité du moule sous haute pression pour remplir toute la cavité du moule.

La pression pendant le processus d'injection peut généralement atteindre plusieurs centaines de MPa, et la vitesse d'injection est également assez élevée, garantissant que le plastique peut remplir rapidement l'ensemble du moule et éviter les vides ou les irrégularités.

2.4 Pression de maintien et refroidissement
Une fois le plastique injecté dans le moule, la machine de moulage par injection continuera à retenir le plastique fondu injecté, maintiendra une certaine pression, garantira que le plastique remplit chaque détail du moule et évitera les défauts causés par le retrait. Pendant le processus de maintien sous pression, le plastique fondu commence à refroidir et à se solidifier progressivement pour former une pièce en plastique solide.

Le temps de refroidissement dépend du type de matière plastique, de l’épaisseur du moule et d’autres facteurs. Le processus de refroidissement est crucial, car il affecte la stabilité dimensionnelle et la qualité de surface du produit moulé. Habituellement, il y aura des canaux d’eau de refroidissement dans le moule et le flux d’eau de refroidissement accélère la solidification du plastique.

2.5 Démoulage et retrait du produit
Lorsque le plastique est complètement refroidi et solidifié, l'unité de serrage séparera le moule en deux parties : un moule fixe et un moule mobile. A ce moment, le produit en plastique moulé est expulsé du moule. Ce processus est généralement complété par une tige de poussée ou un bras robotisé pour garantir que le produit est complètement retiré du moule.

3. Facteurs de contrôle clés dans le processus de moulage par injection
L'effet de moulage de la machine de moulage par injection est étroitement lié à plusieurs facteurs, en particulier aux paramètres clés suivants :

3.1 Pression d'injection et vitesse d'injection
La pression et la vitesse d'injection affectent directement la qualité du produit moulé. Une pression d'injection appropriée peut garantir que le plastique fondu remplit complètement le moule pour éviter les bulles, le manque de matière ou les vides. Une vitesse d'injection trop rapide ou trop lente entraînera un mauvais effet de moulage, un contrôle précis est donc nécessaire.

3.2 Contrôle de la température
Le contrôle de la température est crucial. Une température trop élevée ou trop basse entraînera des réactions indésirables du plastique pendant le processus de moulage par injection. Le système de chauffage de la machine de moulage par injection est chargé de chauffer le plastique à la température de fusion appropriée, tandis que le contrôle de la température du moule affecte la vitesse de refroidissement et la qualité du produit.

3.3 Conception du moule
La conception du moule détermine l’apparence et la qualité du produit final. La conception du système de refroidissement, la conception des canaux et la conception de l'échappement du moule affecteront la fluidité et la vitesse de refroidissement du plastique, affectant ainsi la précision et la qualité de surface du produit final.

3.4 Temps de cycle
La durée du cycle du processus de moulage par injection varie généralement de quelques dizaines de secondes à plusieurs minutes. Un temps de cycle trop long affectera l'efficacité de la production, tandis qu'un temps de cycle trop court peut entraîner un moulage incomplet du produit. Par conséquent, une planification raisonnable des temps de cycle est cruciale à la fois pour l’efficacité de la production et la qualité du produit.