[Autocollants scientifiques] Processus de moulage par injection de 5 plastiques généraux

Polypropylène (PP)
processus de moulage par injection

Le PP est communément appelé polypropylène, en raison de ses bonnes performances anti-casse, il est également appelé « 100 % plastique ». Le PP est un thermoplastique semi-transparent et semi-cristallin à haute résistance, bonne isolation, faible absorption d'eau, température de distorsion thermique élevée, faible densité et cristallinité élevée. Les charges modifiées comprennent généralement des fibres de verre, des charges minérales et des caoutchoucs thermoplastiques.
La fluidité du PP à des fins différentes est très différente, et le PP débit généralement utilisé se situe entre l'ABS et le PC.

1. Transformation du plastique

Le PP pur est blanc ivoire translucide et peut être teint en différentes couleurs. Pour la teinture PP, seul le mélange maître de couleur peut être utilisé sur les machines de moulage par injection générales. Sur certaines machines, il existe des éléments plastifiants indépendants qui renforcent l'effet de mélange, et ils peuvent également être teints avec du toner. Les produits utilisés à l’extérieur sont généralement remplis de stabilisants UV et de noir de carbone. Le taux d'utilisation de matériaux recyclés ne doit pas dépasser 15 %, sinon cela entraînerait une baisse de résistance, une décomposition et une décoloration. Généralement, aucun traitement de séchage spécial n’est requis avant le traitement par injection du PP.

2. Sélection de la machine de moulage par injection

Il n'y a pas d'exigences particulières pour la sélection des machines de moulage par injection. Parce que le PP a une cristallinité élevée. Une machine de moulage par injection informatique avec une pression d'injection plus élevée et un contrôle à plusieurs étapes est requise. La force de serrage est généralement déterminée à 3 800 t/m2 et le volume d'injection est de 20 à 85 %.

3. Conception de moules et de portes

La température du moule est de 50 à 90 ℃ et la température élevée du moule est utilisée pour les exigences de taille plus élevées. La température centrale est inférieure de plus de 5 ℃ à la température de la cavité, le diamètre du canal est de 4 à 7 mm, la longueur du point d'aiguille est de 1 à 1,5 mm et le diamètre peut être aussi petit que 0,7 mm. La longueur de la porte de bord est aussi courte que possible, environ 0,7 mm, la profondeur est la moitié de l'épaisseur de la paroi et la largeur est le double de l'épaisseur de la paroi, et elle augmentera progressivement avec la longueur de l'écoulement de la matière fondue dans la cavité. Le moule doit avoir une bonne ventilation. Le trou d'aération a une profondeur de 0,025 mm à 0,038 mm et une épaisseur de 1,5 mm. Pour éviter les marques de retrait, utilisez des buses grandes et rondes et des glissières circulaires, et l'épaisseur des nervures doit être faible (par exemple, 50 à 60 % de l'épaisseur de la paroi). L'épaisseur des produits en PP homopolymère ne doit pas dépasser 3 mm, sinon il y aura des bulles (les produits à parois épaisses ne peuvent utiliser que du PP copolymère).

4. Température de fusion

Le point de fusion du PP est de 160 à 175 °C et la température de décomposition est de 350 °C, mais le réglage de la température pendant le traitement par injection ne peut pas dépasser 275 °C et la température de fusion est meilleure à 240 °C.

5. Vitesse d'injection

Afin de réduire les contraintes et déformations internes, une injection à grande vitesse doit être sélectionnée, mais certaines qualités de PP et certains moules ne conviennent pas (des bulles et des conduites de gaz apparaissent). Si la surface à motifs apparaît avec des rayures claires et sombres diffusées par la porte, une injection à basse vitesse et une température de moule plus élevée doivent être utilisées.

6. Faire fondre la contre-pression

Une contre-pression de l'adhésif fondu de 5 bars peut être utilisée et la contre-pression du matériau de toner peut être ajustée de manière appropriée.

7. Injection et maintien de la pression

Utilisez une pression d'injection plus élevée (1 500-1 800 bars) et une pression de maintien (environ 80 % de la pression d'injection). Passez à une pression de maintien à environ 95 % de la course complète et utilisez un temps de maintien plus long.

8. Post-traitement des produits

Afin d'éviter le retrait et la déformation provoqués par la post-cristallisation, les produits doivent généralement être trempés dans de l'eau chaude.

Polyéthylène (PE)
processus de moulage par injection

Le PE est une matière première cristalline avec hygroscopique extrêmement faible, pas plus de 0,01 % , il n'est donc pas nécessaire de sécher avant le traitement. La chaîne moléculaire PE a une bonne flexibilité, une petite force entre les liaisons, faible viscosité à l'état fondu et excellente fluidité . Par conséquent, des produits à parois minces et nécessitant un long processus peuvent être formés sans pression trop élevée pendant le moulage. Le taux de retrait du PE est large, la valeur de retrait est grande et la directionnalité est évidente. Le taux de retrait du LDPE est d'environ 1,22 % et celui du HDPE est d'environ 1,5 %. Par conséquent, il est facile de se déformer et de se déformer, et les conditions de refroidissement du moule ont une grande influence sur le retrait. Par conséquent, la température du moule doit être contrôlée pour maintenir un refroidissement uniforme et stable.
La capacité de cristallisation du PE est élevée et la température du moule a une grande influence sur l'état de cristallisation des pièces en plastique. La température du moule est élevée, le refroidissement de la fonte est lent, la cristallinité de la pièce en plastique est élevée et la résistance est également élevée.
Le point de fusion du PE n'est pas élevé, mais la capacité thermique spécifique est grande, il doit donc encore consommer plus de chaleur pendant la plastification. Par conséquent, le dispositif de plastification doit avoir une puissance de chauffage importante afin d’améliorer l’efficacité de la production.
La plage de température de ramollissement du PE est petite et la masse fondue est facile à oxyder. Par conséquent, le contact entre la matière fondue et l’oxygène doit être évité autant que possible pendant le processus de moulage, afin de ne pas réduire la qualité des pièces en plastique.
Les pièces en PE sont souples et faciles à démouler, de sorte que lorsque les pièces en plastique présentent des rainures peu profondes, elles peuvent être démoulées fortement.
La propriété non newtonienne du PE fondu n'est pas évidente, le changement du taux de cisaillement a peu d'influence sur la viscosité et l'influence de la température sur la viscosité du PE fondu est également faible.
La vitesse de refroidissement du PE fondu est lente, elle doit donc être suffisamment refroidie. Le moule devrait avoir un meilleur système de refroidissement.
Si le PE fondu est alimenté directement depuis l'orifice d'alimentation pendant l'injection, la contrainte doit être augmentée et le retrait inégal ainsi que la directionnalité doivent être considérablement augmentés. Par conséquent, il convient de prêter attention à la sélection des paramètres du port d’alimentation.
La température de moulage du PE est relativement large. À l'état d'écoulement, une légère fluctuation de température n'a aucun effet sur le moulage par injection.
Le PE a une bonne stabilité thermique, il n'y a généralement pas de phénomène de décomposition évident en dessous de 300 degrés et cela n'a aucun effet sur la qualité.

1. Les principales conditions de moulage de PE
température du fût :
La température du baril est principalement liée à la densité du PE et à la taille du débit de fusion, en plus du type et des performances de la machine de moulage par injection et de la forme de la pièce en plastique de première classe. Le PE étant un polymère cristallin, les grains de cristal doivent absorber une certaine quantité de chaleur pendant la fusion, la température du fût doit donc être supérieure de 10 degrés à son point de fusion. Pour le LDPE, la température du fût est contrôlée à 140-200°C, la température du fût en HDPE est contrôlée à 220°C, la partie arrière du fût prend la valeur minimale et l'avant prend la valeur maximale.
Température du moule :
La température du moule a un impact plus important sur la cristallisation des pièces en plastique. Température de moule élevée, cristallinité de fusion élevée, haute résistance, mais le retrait augmentera également. Généralement, la température du moule du LDPE est contrôlée entre 30°C et 45°C, tandis que la température du HDPE est en conséquence plus élevée de 10 à 20°C.
Pression d'injection :
L'augmentation de la pression d'injection est bénéfique au remplissage de la masse fondue. Étant donné que la fluidité du PE est très bonne, en plus des produits à paroi mince et élancés, une pression d'injection plus faible doit être sélectionnée avec soin. La pression d'injection générale est de 50 à 100 MPa. La forme est simple. Pour les pièces en plastique plus grandes derrière le mur, la pression d'injection peut être inférieure, et vice versa.

Chlorure de polyvinyle (PVC)
processus de moulage par injection

1. Domaine d'application typique

Tuyaux d'alimentation en eau, tuyaux domestiques, panneaux muraux de maison, boîtiers de machines commerciales, emballages de produits électroniques, équipements médicaux, emballages alimentaires, etc.

2. Propriétés chimiques et physiques

Le matériau PVC est un matériau non cristallin. En utilisation réelle, les matériaux PVC ajoutent souvent des stabilisants, des lubrifiants, des agents de traitement auxiliaires, des pigments, des agents de résistance aux chocs et d'autres additifs. Le matériau PVC est ininflammable, haute résistance, résistance aux intempéries et excellente stabilité géométrique.
Le PVC présente une forte résistance aux oxydants, aux agents réducteurs et aux acides forts. Cependant, il peut être corrodé par des acides oxydants concentrés tels que l'acide sulfurique concentré et l'acide nitrique concentré et ne convient pas au contact avec des hydrocarbures aromatiques et des hydrocarbures chlorés.
La température de fusion du PVC pendant le traitement est un paramètre de processus très important. Si ce paramètre n’est pas approprié, cela entraînera un problème de décomposition du matériau. Les caractéristiques d’écoulement du PVC sont assez médiocres et sa gamme de procédés est très étroite. En particulier, le matériau PVC à poids moléculaire élevé est plus difficile à traiter (ce type de matériau nécessite généralement l'ajout de lubrifiant pour améliorer les caractéristiques d'écoulement), c'est pourquoi le matériau PVC à faible poids moléculaire est généralement utilisé. Le taux de retrait du PVC est assez faible, généralement de 0,2 à 0,6 %.

3. Conditions du processus de moulage par injection

1. Traitement de séchage : aucun traitement de séchage n’est généralement requis.
2. Température de fusion : 185~205℃ Température du moule : 20~50℃.
3. Pression d'injection : jusqu'à 1500 bars.
4. Pression de maintien : jusqu'à 1000 bars.
5. Vitesse d'injection : Afin d'éviter la dégradation du matériau, une vitesse d'injection considérable est généralement utilisée.
6. Coulisses et portails : tous les portails conventionnels peuvent être utilisés. Si vous traitez des pièces plus petites, il est préférable d’utiliser des portes à pointe aiguille ou des portes immergées ; pour les pièces plus épaisses, il est préférable d'utiliser des grilles de ventilation. Le diamètre minimum des portails à pointe aiguille ou des portails immergés doit être de 1 mm ; l'épaisseur des portes sectorielles ne doit pas être inférieure à 1 mm.
7. Propriétés chimiques et physiques : Le PVC rigide est l’une des matières plastiques les plus utilisées.

Polystyrène (PS)
processus de moulage par injection

1. Domaine d'application typique

Emballage de produits, articles ménagers (vaisselle, plateaux, etc.), électriques (récipients transparents, diffuseurs de sources lumineuses, films isolants, etc.).

2. Propriétés chimiques et physiques

La plupart des PS commerciaux sont des matériaux transparents et non cristallins. Le PS présente une très bonne stabilité géométrique, une très bonne stabilité thermique, des caractéristiques de transmission optique, des caractéristiques d'isolation électrique et une très faible tendance à absorber l'humidité. Il peut résister à l'eau et aux acides inorganiques dilués, mais peut être corrodé par des acides oxydants forts tels que l'acide sulfurique concentré, et peut gonfler et se déformer dans certains solvants organiques. Le retrait typique se situe entre 0,4 et 0,7 %.

3. Conditions du processus de moulage par injection

1. Traitement de séchage : À moins qu’il ne soit mal stocké, le traitement de séchage n’est généralement pas nécessaire. Si un séchage est nécessaire, les conditions de séchage recommandées sont de 80°C pendant 2 à 3 heures.
2. Température de fusion : 180~280℃. Pour les matériaux ignifuges, la limite supérieure est de 250°C.
3. Température du moule : 40 ~ 50 ℃.
4. Pression d'injection : 200~600bar.
4. Vitesse d’injection : Il est recommandé d’utiliser une vitesse d’injection rapide.
5. Coulisses et portails : tous les types de portails classiques peuvent être utilisés.

ABS
processus d'injection

1. Applications typiques :
Automobiles (tableaux de bord, trappes à outils, enjoliveurs, boîtiers de rétroviseurs, etc.), réfrigérateurs, outils à haute résistance (sèche-cheveux, mixeurs, robots culinaires, tondeuses à gazon, etc.), coques de téléphone, claviers de machines à écrire, véhicules de divertissement tels que voiturettes de golf et traîneaux à réaction.

2. Propriétés chimiques et physiques

L'ABS est synthétisé à partir de trois monomères chimiques : l'acrylonitrile, le butadiène et le styrène. Chaque monomère a des caractéristiques différentes : l'acrylonitrile a une résistance élevée, une stabilité thermique et une stabilité chimique ; le butadiène a la ténacité et la résistance aux chocs ; le styrène a un traitement facile, une douceur élevée et une résistance élevée. Du point de vue morphologique, l'ABS est un matériau amorphe.
La polymérisation des trois monomères produit un terpolymère à deux phases, l'une est la phase continue de styrène-acrylonitrile et l'autre est la phase dispersée de caoutchouc polybutadiène. Les caractéristiques de l'ABS dépendent principalement du rapport des trois monomères et de la structure moléculaire des deux phases. Cela permet une grande flexibilité dans la conception des produits, et des centaines de matériaux ABS de qualité différente ont été produits sur le marché. Ces matériaux de différentes qualités offrent différentes caractéristiques, telles qu'une résistance aux chocs moyenne à élevée, une finition faible à élevée et des caractéristiques de déformation à haute température.
Le matériau ABS présente un traitement très facile, des caractéristiques d'apparence, un faible fluage et une excellente stabilité dimensionnelle ainsi qu'une résistance élevée aux chocs.

3. Conditions du processus de moulage par injection

1. Traitement de séchage : le matériau ABS est hygroscopique et nécessite un traitement de séchage avant le traitement. Les conditions de séchage recommandées sont d'au moins 2 heures à 80~90℃. La température du matériau doit être inférieure à 0,1 %.
2. Température de fusion : 210~280℃ ; température recommandée : 245 ℃.
Température du moule : 25~70℃. (Mold temperature will affect the finish of plastic parts, lower temperature will result in lower finish).
3. Pression d'injection : 500~1000bar.
4. Vitesse d'injection : vitesse moyenne à élevée.