a 3 670 injection. les moules (1982)(1)
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-
8/15/2019 A 3 670 Injection. Les Moules (1982)(1)
1/4
Injection
Les moules
par Ra
y m ond MOURGUE
Placer ce t te
fic
he
e n
tête
du
fasciw le
Ingénieur
de
/ École Nationale Supérieure des
Arts
t
Métiers
367
Professeur Honoraire
de
/ Ëco/e Nationale des Matières Plastiques d Oyonnax
1Page
A 3 670 - 13
1
• col., après le
§ 1 ?-2033
Refroidissement du moule.
àjouter:
1,22
034 Évoluti
on
da ns l
es
p
robl
è
me
s de re froidissem ent. -
Dans
la
production
de
pièces injectées,
le
temps de refroidissement
constitue le plus souvent la phase la plus longue du cycle de mou·
lage ;
c·
est donc
en
améliorant les conditions
de
refroidissement des
pièces moulées que l on peut encore faire des progrès sensibles sur
le plan de la productivité. Cette
m é l i o r ~ t i o n
passe par
la
concep
tion d'objets d'épaisseur constante, ou variant dans des limites
assez faibles,
et
par
la
réalisation d'outillages sur lesquels les cir
cuits de r"4 froidissement sont très étudiés, compte tenu des possibi
lités pratiques de réalisation. On produit
le
plus souvent p·ar injec
tion des pièces complexes ou même très complexes, rendant très
difficile l'étude des problèmes de refroidissement. Des recherches
sont en cours dans divers centres universitaires ou autres, paur
aboutir â une approche plus scièntifique de ces problèmes, condui
sant
à I'
utilisaiîon de lordinateur.
On rencontre assez souvent, dans certains outillages, des ditfiéul
tés de réalisation pour refroidir des zones difficilement accessibles,
ou par suite de l'existence de noyaux de très petit diamètre, de
l'ordre de 5
à
6 mm par exemple. L'apparition des ca loducs,
utilisés jusqu'è présent surtout
-Oans
les industries de pointe mais
commerc1altsés récemment. a
fac1hté la
résolution de ces problè
mes.
Les caloducs sont des cylindres métalliques étanches, dans les
quels un liquide approprié est enfèrmé (l'eau pour les températures
de
0
à 300 •C). Si l'une des extrémités du tube est
en
contact avec
une source
de
chaleur, le fluide se vaporise
et
peut aller se con
denser â
lautre
extrémité.
si celle--ci est en
contact avec un fluide
relativement froid eau
du circuit refroidissement général du mou
le. par exemple). l eau condensée à l'intérieur du tube. côté source
froide, peut ensuite remonter vers
la
source chaude, par capillarité
à
travers un revêtement intérleur.
et
le cycle recommence. Ces calo
ducs existent
en
diamètres pouvant descendre â 3 mm
en
fabrica
tion courante,
et
permettent donc, par assemblage
â
l'intérieur de
petits noyaux, de refroidir très efficacement ceux-ci. Les échanges
thermiques
se
font beaucoup plus rapidement qu'avec une simple
circulation d'eau
à
l'intérieur d'un élément de moule. Le prix des
caloducs est malheureusement assez élevé (de l'ordre de 275 F en
octobre
1981,
pour un élément, quels que soient son diamètre
et
sa
longueur).
A signaler également le procédé de refroidissement Logtc Sea/
(disponlble chez Aeroger) France), alimentant
en eau
les circuits de
refroidissement d'un moule,
â
une pression inférieure â la pression
atmosphérique, ce qui
~ i m i n e
les fuites,
en
particulier dans les mou
les déjâ usagés.
Dai\$ les fabrications n'ex igeant pas
de
précautions spéciales. les
circuits de refroidissement
de
moules fQnctionnent avec un simple
régla9e manuel du débi t de l'eau Pour la production de pièces in
dustrielles de qualité.
n
est souvent nécessaire de contrôler
ra tem
pérature des cavités
et
des noyaux de ces outillages. On fait alors
appel â des appareils de régulation de température par circulation de
fluide (huile
ou
eau), susceptibles en général so it de refroidir. soit
de
réchauffer l'outillage, selon le sens d'évolution
de
sa température. Si
l'on doit évacuer de grandes quantités
de
chaleur,
en
raison
de
la
masse de
la
pièce moulée
et
des cadences élevées de production.
lon
peut être amené à utiliser des groupes frigorifiques.
l
liste des
firmes susceptibles de fournir ce type de matériel est donnée dans
Ja documentation
â la tin de
cette fiche.
Pa
ge A 3
670
-
16
•
col., §
1,2206 Différentes formes possibles du moule
d injection, â
la
fih
ajouter :
Les
mo
ules
à
canaux chauds, déjà utilisés sans grosses difficul
tés Il y a vingt
â
vingt-cinq ans pour produire
de
grosses pièces
alimentées
en
carotte normale, se sont révélés plus difficiles
â
met
tre au point pour la production de petites pièces dans des moules â
cavités multiples alimentées en injection caplllaire. Néanmoins, une
meilleure connaissance c;le leur technologie
et
d'autres raisons telles
•
que:
- la suppression avantageuse des déchets,
- la possi
bi1ité
d'éviter le moule d'injection capilfaire à deux plans
de
jomt (fig. 20 b, p. A
3
670
-15
grâce
â
une .alimentation directe
(fig. 20
d ,
- le développement
du
marché de
ta
grosse pièce mince (dans
l'automobile
en
particulier),
- la multiplication des grandes séries de petites pièces condui
sant à un pourcentage élevé de déchets
en
injection classique
{fig.
20
a
et
b),
- la nécessité d'automatiser de plus en plus les fabrications
pour assurer
la
constance de
la
qualité grâce à une meilleure régula
rité des conditions de moulage,
ont
permis le développement rapide des moules à canaux chauds au
cours des cinq dernières années. malgré la persistance de certaines
difficultés de mise au point.
Le
moule
à
canaux chauds se différencie essentiellement du
moule d'mJection classique par l'adjonction d'un bloc L de distribu-
tion de la
matière plastifiée (fig. 20,
1 a
p.
2;), receva111
directement
ce lle-ci de
la
buse d'injection de
la
presse.
et
la
distrlbuant directe
ment dans
la ou
tes cavités du moule par l'intermédiaire
de
buset
t
es M.
ou de plus ou moins longues cheminées
C
(atteignant parfois
600 à
700
mm de longueur), à dilatation libre. Si les points d'ali
mentation sont en hgne. le bloc de distribution prend la forme d'un
parallélépipède allongé, dans leqµel sont usinés les canaux chauds.
ainsi
ciue
les trous de mise
en
place des résistances électriques
maintenant
le
bloc
â
une température de
190 à
230 •c en général
suivant
la
matière plastique transformée. Sl les points d'alimenta
tion de l'ob1et moulé sont dispersés, le bloc de distribution se trans
forme en un élément â plusieurs branches, de section constante,
ayant la forme d'une étoile, d'une croix, d'un H. etc., selon les cas.
En
raison
de
la grande diffusion actuelle du procédé,
et
pour les
dimensions de bloc les plus courantes ne dépassant pas quelques
centaines de millimètres de longueur, un certain nombre de fabri
cants d'accessoires de moules réalisent des blocs de distribution
à
canaux chauds immédiatement
ou
rapidement disponibles.
amsi
que
les buses
et
rallonges
s y
adaptant; les éléments hors standard
peuvent
a1 .1ssi
être obtenus sur commande.
Pour un fonctionnement satisfaisant. lorsque 'on utilise plus
de
6
â
8 busettes d'alimentation, celles-ci doivent être munies
d un
régu
lateur de température individuel, alors que
lon
peut se contenter de
un, deux, ou trois points dé contrôle
de
température pour
le
bloc de
Fiche A 3 6
70-1
-
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2/4
L
f
li
f
A
L
Coupe AA
L
@
avec
b
uses et ch e
m inées
d'
alim
ontatlo
@ sans
buse
d
'ailmentatlo
n
©
avec bu
se à
atrmenta tion multiple
Coupe
- [
Covpe BB
h·
A
L
f
0
@ avec réchauffage du
po
lymi lro fon
du
par l'intl lri-
C chemrnée d'alrmentet1on
D co11iru
de chauffage
E résistance électrique
F
pièce moulé
G
novaux c
teauffés
H b u s e ~ qua1re points
d'alimentation
l
canal de d1stnbutron en CTQIK
J
1ube
mâtallrque
K polymere tondu
l
bloc
de dîstribuuon
M buseue d·aurnentauon caplllarre
Fig.
20,1. - Injec
tion par canaux ch
aud :
dlff
éronte•
f
orme
a
possibles
de moul
es.
iche
A 67
- 2
distribution. Cela conduit alors à des réalisations coûteuses (dépas
sant parfois la valeur de la presse à iniecter) mais nécessaires. pour
aboutir
à
la qualité recherchée,
et
aussi pour faciliter la mise au
point de la fabrication , ces appareils existent aussi dans le com
merce chez des fabricants spécialisés (cf Documentation en fin de
fiche).
Certaines firmes, produisant des accessoires de moules, propo
sent aussi des dispositifs
à
canaux ctiauds. constituant des varian
tes du procédé classique déjà décrit
Le
système
Akmis
(société
Technova) est constitué par un bloc autonome A (fig. 20, 1 b)
à
quatre points d'àlimentation, directement incorporable au moule
et
fonctionnant sans buse intermédiaire.
Le
procédé canadien Mold Masters (commercialisé par MAP),
cf fig.
20
, 1
c
comporte une buse moulée en cuprobéryllfum, avec
résistances incorporées lors du
m o u l ~ e
;
et
chacune de ces buses
est dotée de quatre points d'alimentation (le nombre
de
régulateurs
de température se
trouve divisé par quatre) laissant une trace peu
visible sur la paroi latérale des pièces injeotées. On propose égale
ment des buses
à
un seul point d'alimentation, avec obttJrateur
commandé
par
un vérin
à
air comprimé agissant
par
l interrnédiaire
d'un tevier. Il s'agit d'un matériel coûteux mais robuste, augmentant
fortement la longévité des résistances électriques.
Les divers procédés de moulage par canaux chauds précédents
mettent en œuvre des blocs de distribution
à
température relattve
ment élevée (environ
200
•
C
. incorporés
à
une carcasse de moule
relativement froide (50
à 80 •C).
Cela fait apparaît re des phénomè
nes de dilatation. plus ou moins gênants. pouvant aller
jus
-
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3/4
Z Y X
A
B
A
8
c
D
E
F
plaque svpépeure
plaque mterméd1a1re supèneure
plaque porte-empreinte
plaque porte-noyaux
J)lllqùe Intermédiaire inférleule
cala
G plaque de base
H coritre-plaque d éjection
I
plaque
d'é1ect1on
J
raccord pour
c1rculat1on du fh.ode dtt refro1d1 sement
K gou1on
da
guidage
épaulé
l
douille da
guidage
à
collerette
M butée
d érection
N
quêue d éjection
douille de guidage
P éjecteur
plat
0 éjec;teur annulaire
R é ~ t e u r
è tête
cyllndnQ1.le
S
colonne
de
guidage
T doullle de grndage a épaulement
U
anneau
de levage
V
bouchon
du
circuit
de fluide
do
refro1d1ssem1tm
w
X
y
z
1irant
vis épaullle
rondelle
de
centrage
buse
d alimentation
fig. 21,1.
-
Élêments de moules, normaflsés ou
non,
disponib
l
es dans
le
commerce.
bagues lisses
NF
E 63-507),
- bagues
â
collerettes
NF
E 63-508),
- colliers chauffants, de diamètre compris ent(e
32
et 250 mm
NF E
63-552
à 555).
Sur
la
figure
21,
1
sont représentés
la
plupart de ces éléments de
moules, qu'ils soient normalisés
ou
non, pouvant être tournis
par
les
différentes firmes spécialfsées citées dans
la
documentation en
fin
de cette fiche.
Parmi
les
accessoires ne faisant pas éncore lobjet d'une normali
sation officielle, on peut aussi
se
procurer
chez.
Zimmermann de
systèmes vis-écrou réversibles pour commander
le
dévissage auto
matique des noyaux filetés dans les moules, e mettant à profit
la
course d·ouverture
de
ceux-ci. La
firme
ME fournit aussi sur com
mande des noyaux rétractables. permettant en particulier le démou
lage rapide de pièces injectées comportant des filetages inténeurs
ce qui évite de faire appel à des noyaux filetés rotatifs.
Page
A 3 671-8
Éléments
standards dtvers :
Cerco-Semlp
Crummenerl E.0.
tn.
supprimer tout le
§
Organismes,
et
ajouter :
Pour les adresses, se reporter aux fascicules A 16,9 et
A 30, 9 la fin du présent traité.
CONSTRUCTEURS FOURNISSEURS
Accessoires pour moules d injection des thermoplastiques
Carcasses de moules :
Cerco·Semip
Crummenerl E.O. KG
DMEl rance
FIM
(foumltutes
Indu
strielles
Méc1tniques)
HASCO (Hasenclel/er
und
Col
FIM Foumitures
lndustrieUes
Mécan111uesl
HASCO Hasenclaver und
Col
Lebocev Industrie
Massa
S.A.
Massa S.A.
Patal
S.A.
R11bourdin S.A.
Mécanique de
rue
de France
Patel
S.A.
Sévés Industrie
Suprutec
Stél
Éléments
pour
moules à canaui1 chauds :
Thyssen Aciers Spéciaux
Zimmermann
Cerco-Semip
DME France
Fiche
A 3
670 -3
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4/4
lE t
u u
Plast iqu
GS
Appliquêe ll
coé Corp.
.
de
température
de
moules p r
cfrcutation de
im
L
MA
.PLAST
Frères
Oem119
at1
p
R.S. et f ils
Résistances chauffantes pyromètres régulateurs
de
température
électroniques
:
Bassompierre-Scientax
C e r c o - ~ m i p
Cha1Ni
n-Arnoux
Coraci
Crummenerl E.O . KG
Eurotherm
FIM (F
ournitu
res
ln
dUStrielles
Mé
caniques)
Phllips Industrielle et Commerciale
Romelec
Sevam
Sise
Thermelec S.A.
VUlcanic
Cafoducs:
08 Industrie
EPA (Etudes Plastiques A p p l i q u é e ~
lncoe C()rp.
Laboratoire de Thermotechnlque Avancée (LATA)
Reinbold S.A.
ORG NISMES
Nàtlè>nal des
Constructeun;
de Moules et M odèles.
d'Etude de le Producthllté de l industrie des Moules et Modliles
CEPIM.
ternational Special Tooling Association l.S.T A.
Professionnelle
d Etat
Po lyva
lent
de Bellignat m è c a n i c 1 e n ~ rnoµlistes. techniciens et
1echnicrens supérieurs de la transformation des meliêres plàst1quesl
de Gennevilliers (techniciens e1 1echn1c1ens supérieurs de la
lranstormatlondes matlàres plastiques)
Technique d'Haubounlin techniciens
et
techniciens sup6neurs de la
trensforma1lon dC matiltres plastiques)
Tech
nique Vauban
à
Courbevoie
d'Enselgnement Professionnel
LEP
(è Bezons, Liévin, Malakoff
Mauléon,
Pans.
Oves1embert). Ces é1abhS1>emenis rlêllvrent 1 111 C.A.P. de
mouhste iWll carid1dats dé1è titulaires d'u11 C.A.P. de
mécan1qµe
dans les spé-
cialilé.s a1usuige. fraisage ou toumpge. et qui suivent la forma1ion d'un
Rn
dispensée
pa1
ces
LEP
Formation professionnelle
moins complète
et
non sanctionnée
par un diplôme)
Association Nationale pour le Formation Professionnelle des Adultes
AFPA
Ecole Technique Privée AFP
Assoc
ia t
ion
pour le
Formation et Io
Promotion
dàns
la
Métallurgie AFPM
formation Continue :
Association de Formation Continue dans l'indu
strie
des Moules
et
M odèles
et es Industries
qui
s y rattac
hent
ASFORMO (stages de perfectionnement
omanisés sous l'éyide db Syndicat National dés Constructeurs de Moules et
Modèles)
NORM LIS TION
Française
de
Normalisat
ion
AFNOR
E 63 50 1 8 77
E 63-502 8.67
E
63-603 8.67
E 63-604 8.67
E 63-505 8,67
Matériel de moulage et d'extrusion. Eléments de moules
métallinues. l Ject&urs à têlo cylindrique
- - • Plaques rectangUfalres. Dimensions du prl)dult fini.
• Ga lets cytindttques. Dimensions du produit fini.
-
-.
Gqujons de guidage à coms lisse à tête cvhnrlri®e.
. • Doigts de démoulage a tète cylindnqu&.
iche
A 67
-4
NF E 63-506
NF
E 63-507
NF E 63-508
NF
E 63-552
NF E 63-553
NF E 63-554
NF E 63-555
8.67
8.67
8.67
8.68
8.68
8.73
9.75
- • -• Gou1ons de guidage à corps épaulé a tête cyllri-
drique.
- • - . Bagues lisses.
- • • Bagues
à
collerettes
- Dimensions