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UNIVERSITE DE LIMOGES ENSIL MECATRONIQUE

La plasturgie

 

 

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MECATRONIQUE L E S M A TI E R E S PL AS ASTI TI QUE S __ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ___ _ 4  I - 

HISTORIQUE HISTORIQU E __________________________________________________________ __________________________________________________________ 4  

II - 

QUELQUES CHIFFRES CHIFFRES _________________________________________________ _________________________________________________ 5 

III - 

LES SECTEURS SECTEURS D'ACTIVITES___________________________________________ ___________________________________________ 6 

III -1 -  III -2 -  III -3 - 

Emballage __________________________________________________________________ 6  Le Bâtiment Bâtiment _____________________________ _____________________________________________________________ ____________________________________ ____ 6  L'automobile ________________________________________________________________ 7 

 

 

III -5 -4 --  III III -6 - 

l'industrie électrique 8  Le domaine médical __________________________________________________________ __________________________________________________________ 9 Autres secteurs d'activités d'activités _____________________________ _____________________________________________________ ________________________ 10 

IV - 

DU PETROLE AUX MATIERES PLASTIQUES ____________________________ ____________________________ 11  

V - 

LES THERMOPLASTIQU THERMOPLASTIQUES ES ____________________________________________ 12  

VI - 

LES THERMODURCISSABLES THERMODURCISSABLES _________________________________________ _________________________________________ 16  

VII - 

LES PROCEDES PROCEDES DE TRANSFORMATION TRANSFORMATION________________________________ 19  

V -1 -  V -2 - 

Les polymères polymères de grande diffusion ________________________________ ______________________________________________ ______________ 12  Les techno-polymères : _______________________________________________________ 14 

VI -1 -  Grande diffusion:______________________________ ____________________________________________________________ ______________________________ VI -2 -  Polymères techniques ________________________________________________________ Tableau de classement des plastiques _____________________________ _____________________________________________________ ________________________ VI -3 -  Identification des m matières atières plastiques ____________________________________________

16  17  18  18 

VII -1 - 

L'injection _________________________________________________________________ 19 

VII -2 VII -3 -   VII -4 -  VII -5 -  VII -6 -  VII -7 -  VII -8 -  VII -9 -  VII -10 -  VII -11 -  VII -12 -  VII -13 -  VII -14 -  VII -15 -  VII -16 - 

L'Injection Soufflage ________________________________ _________________________________________________________ _________________________ Principe du soufflage bi-orienté _____________________________ ________________________________________________ ___________________ L'Extrusion ________________________________________________________________ L'Extrusion Gonflage ________________________________________________________ Le Calandrage ________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________ L'Enduction : _________________________________ _______________________________________________________________ ______________________________ Le Rotomoulage ____________________________________________________________ L'Expansion :_________________________________ _______________________________________________________________ ______________________________ La Pultrusion _________________________________ _______________________________________________________________ ______________________________ La Compression : ___________________________________________________________ Le Thermoformage ____________________________ __________________________________________________________ ______________________________ La Stratification Stratification _______________________________ _____________________________________________________________ ______________________________ La Chaudronnerie ___________________________________________________________ Principaux moyens de mise mise en oeuvre av avec ec les matières associées: _____________________ Formes et de volumes volumes - moyens de transformation __________________________________ _______________________________ ___

19 19   20  20  21  21  21  22  22  22  22  23  23  23  24 

I NJ E CT CTII ON D E S TH E R MOPL AST ASTII QUE S _ ___ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ __ 25  I - 

PRINCIPE ____________________________________________________________ ____________________________________________________________ 25 

II - 

DESCRIPTION DU CYCLE D’INJECTION _______________________________ 25 

II -1 -  II -2 -  II -3 -  II -4 -  II -5 -  II -6 - 

Accostage - matiere matiere dosee _____________________________ _____________________________________________________ ________________________ Injection de la ma matière tière dans le moule ___ __________________________________ _________________________________________ __________ Maintien en pression _________________________________________________________ Refroidissement_______________________________ _____________________________________________________________ ______________________________ Dosage _____________________________ ____________________________________________________________ _______________________________________ ________ Ouverture du moule - ejection de la piece ________________________________ _________________________________________ _________

25  26  26  26  26  27 

III - 

INJECTION MULTIMATIERE MULTIMATIERE _______________________________ __________________________________________ ___________ 27 

IV - 

INJECTION ASSISTEE ASSISTEE PAR GAZ _______________________________________ _______________________________________ 29 

III -1 -  III -2 - 

IV -1 - 

 

IV -2 -

V - 

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Principe ___________________________________________________________________ 27  Réalisation ______________________________ ______________________________________________________________ ___________________________________ ___ 28 

Principe ___________________________________________________________________ 29 

 

Caractéristiques _______________________________ _____________________________________________________________ ______________________________ 30

CONCEPTION CONCEPTI ON DES MACHINES MACHINES ________________________________________ ________________________________________ 31 

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MECATRONIQUE V -1 -  V -2 - 

Plastification et injection ______________________________ ______________________________________________________ ________________________ 32  Système de fermeture _______________ ________________________________________________ _________________________________________ ________ 32 

C ONC E PT PTII ON DE S PI E C E S ______ _________ ______ _____ _____ ______ ______ _____ _____ ______ ______ ______ ______ ______ ______ _____ __ 34  P L A ST STII QUE S ____ ________ ________ ________ ________ ________ ________ ________ ________ ________ ________ ________ ________ ________ ________ _____ _ 34  I - 

Importance de la géométrie de la pièce _____________________________________ 34 

II - 

Tolérances de fabrication ________________________________ ________________________________________________ ________________ 36 

III - 

CONCEPTION CONCEPTI ON DES PRODUITS INJECTES _______________________________ _______________________________ 37  

II -1 - 

Les classes de tolérance tolérancess ______________________________ ______________________________________________________ ________________________ 36 

III -1 -  III -2 -  III -3 -  III -4 -  III -5 -  III -6 -  III -7 -  III -8 -  III -9 -  III -10 -  III -11 -  III -12 -  III -13 -  III -14 - 

Généralités______________________________ ______________________________________________________________ ___________________________________ ___ Réalisation des parois __________________________ ________________________________________________________ ______________________________ Réalisation des bords _________________________________________________________ ________________________________ _________________________ Réalisation des surfaces planes _________________________________________________ Déformation des pièce piècess _______________________________ _______________________________________________________ ________________________ Réalisation des nervures ________________________ ______________________________________________________ ______________________________ Réalisation des bossages ______________________________ ______________________________________________________ ________________________ Rayons de ra raccordement ccordement ______________________________ ______________________________________________________ ________________________ Réalisation des dépouilles _____________________________ _____________________________________________________ ________________________ Réalisation des trous ___________________________________________ _________________________________________________________ ______________ Le demoulage ______________________________________________________________ Choix du plan de joint ________________________________ ________________________________________________________ ________________________ Demoulage par elastic elasticite ite ______________________________ ______________________________________________________ ________________________ Integration des fonctions ______________________________ ______________________________________________________ ________________________

III III -15 -16 --  III -17 - 

Cas des des filetages et_____________________________ des taraudages ___________ ___________________________________________ ___________________________________ ___ 56 Défauts pièces ___________________________________________________________ ______________________________ 56  Influence de la fabrication des moules sur les formes des pièces ____________________ _______________________ ___ 56 

 

37  38  43  44  45  45  47  48  49  49  50  50  50  51 

 

L E S M OUL E S ____ ________ ________ ________ ________ ________ ________ ________ ________ ________ ________ ________ ________ ________ ________ _____ _ 57   III -1 -  III -2 -  III -3 -  III -4 -  III -5 -  III -6 -  III -7 -  III -8 -  III -9 -  III -10 -  III -11 -  III -12 -  III -13 - 

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Alimentation des moules ______________________________ ______________________________________________________ ________________________ Circulation de la m matière atière ______________________________________________________ ______________________________ ________________________ Remplissage des empreintes: empreintes: ________________________________ ___________________________________________________ ___________________ Les canaux canaux d'alimentation d'alimentation _____________________________ _____________________________________________________ ________________________  Nombre d’empreintes  d’empreintes  ________________________________________________________ Les depouilles et contre depouilles ______________________________________________ ______________________________________ ________ Architecture _____________________________ _____________________________________________________________ ___________________________________ ___ Température du moule________________________________________________________ moule________________________________ ________________________ Ejection des pièces __________________________________________________________ Matériaux _________________________________________________________________ Autres fonctions assurees par le m moule oule ___________________________________________ Temps de refroidissement _____________________________ _____________________________________________________ ________________________ Choix d’une presse à injecter   __________________________________________________

57  58  59  60  63  64  64  67  67   68  68  69  70 

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LE S MATI MATI E RE S P LAST LAST I QUE S I -  HISTORIQUE  Née il y a une cinquantaine d'années, la Plasturgie est une industrie jeune comparée aux industries pluriséculaires pluriséculaires de la fonte, de l'acier, l'acie r, du verre… Plastique vient du grec plastikos qui signifie apte au moulage En effet, il y a plus d'un siècle, qu'est née, en 1870, à partir du camphre et de la cellulose, la première matière plastique : le nitrate de cellulose ou celluloïd. C'était le fruit de l'invention des frères Hyatt, imprimeurs de l'Etat de New York, qui, à l'occasion d'un concours, cherchaient un substitut à l'ivoire dans la fabrication des boules de billard. De 1880 à 1913 : le :  le celluloïd s'ajoute au buis et à la corne, matériaux utilisés depuis 2 siècles  pour la fabrication des boîtes à ouvrages, des boutons boutons et des peignes. En 1884, 1884, apparaissait le premier fil artificiel, en acétate de cellulose. Mais c'est de la première moitié du XXème siècle que datent le développement de la chimie de synthèse et la découverte des matières plastiques. De 1930 à 1940, 1940, les grands laboratoires de recherche allemands et américains mettent au point les grands thermoplastiques (Polychlorure de vinyle, Polystyrène, Polyéthylène, Polyamide) Depuis la dernière guerre, la recherche s'est élargie à d'autres pays qui, avec d'autres découvertes importantes, développent continuellement de nouvelles matières et applications. Association de plusieurs matériaux autorise également des avancées technologiques. Il est également  possible d'associer différentes matières plastiques entre elles ou avec d'autres matériaux tels que le  papier, l'aluminium… ce sont des complexes.  complexes.  De 1880 à 1913 : le :  le celluloïd s'ajoute au buis et à la corne, matériaux utilisés depuis 2 siècles  pour la fabrication des boîtes à ouvrages, des boutons et des peignes… le nombre de façonniers passe de 120 à 310 De 1914 à 1929 : 1929 : la galalithe, le rhodoïd permettent l'extension de l'offre produits aux aiguilles à tricoter, aux  broches, aux fermoirs, monture de lunettes… en 1929, le chiffre d'affaires de la  profession est multiplié par 7. En 1930, 1930, les premières presses à injecter démarrent à Oyonnax. En 1936, 1936, les premiers jouets et articles ménagers en plastique arrivent sur le marché. En 1960, 1960, le premier salon des plastiques se tient à Oyonnax En 1989, 1989, le mot Plasturgie apparaît dans le " Petit Larousse ". En 2000, 2000, 3 900 entreprises de Plasturgie sont répertoriées en France.

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I I - QUE LQU LQUE S CHI F F RE S

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I I I -LES SE SE CTE CTE URS D'ACT D'ACTII VITE S I I I -1 -  EMBALLAGE Le plastique est le deuxième matériau utilisé par l'industrie française de l'emballage, en chiffres d'affaires avec 4.724 milliards d'€, et le 3ème matériau d'emballage en d'emballage en tonnage avec 1 800 KT  KT (données 2001).  2001).  Le Plastique est présent dans tous les secteurs : agroalimentaire, hygiène, santé,  beauté, parfumerie, produits d'entretien, industrie (chimie, phytosanitaire,  peinture…),  pe inture…), commerce et distribution, transport.  transport.   Ainsi, dans l'agro-alimentaire et la cosmétique, l'emballage plastique  protège et respecte l'hygiène. Il s'adapte aux différents modes de distribution des produits ainsi qu'aux conditionnements à haute cadence nécessaires aux produits de grande consommation. Il sait être résistant, étanche, économique et supporte de grands écarts de température. Dans le domaine de la santé, les emballages plastiques répondent aux contraintes réglementaires très exigeantes notamment dans le secteur  pharmaceutique et médical (inertie, ( inertie, stérilisation, imperméabilité…). imperméabilité…). Mais c'est bien dans le secteur de la beauté que l'emballage plastique a acquis ses lettres où de ilnoblesse le techniques retrouve en cosmétique et en  parfumerie a su s u allier al lierpuisqu'on des critères (résistance ( résistance aux chocs, résistance chimique) chimique) aux critères esthétiques (couleur, ( couleur, transparence,  forme…)) et plus récemment aux critères sensoriels (aspect  forme… (aspect et toucher ). ).

I I I -2 - LE L E BAT BATII MENT tonnes soit 23% 23% de Le secteur du Bâtiment représente 1,3 millions de tonnes soit  de la totalité des matières plastiques produites en France. Le PVC est la matière la  plus utilisée avec 39% 39% du  du total. Le chiffre d'affaires de la Profession se monte à 7 milliards d'€ soit environ 10% 10% du  du chiffre d'affaires total du Bâtiment. Le secteur emploie plus de 4000 personnes  personnes (données 2002).  2002). 

Si les plastiques sont de plus en plus intégrés aux  projets de construction, c'est pour leur excellence fonctionnelle : résistance, durabilité, isolation…  isolation…  On les retrouve ainsi de plus en plus en couverture (exemples ( exemples : verrières, voûtes translucides) translucides) où ils sont très appréciés pour leur transparence, leur souplesse et leur facilité de manutention. Egalement dans les façades avec les " peaux composites " qui constituent une nouvelle génération d'enveloppe architecturale avec des capacités visuelles variant à la lumière, des aspects de surfaces de couleur permettant une parfaite intégration dans le paysage. Les principales applications sont : -  le transfert des fluides -  - la couverture et le bardage

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MECATRONIQUE -  - l'étanchéité -  - dans les ouvertures : une fenêtre sur deux en France est en plastique -  - dans les réseaux de distribution et d'évacuation des eaux, de transport de gaz -  à l'intérieur comme à l'extérieur du bâtiment, dans les circuits de chauffage et de rafraîchissement grâce à leurs grande résistance aux chocs et à leur durée de vie -  - dans l'isolation thermique et acoustique, -  - dans les revêtements de sols et murs. -  - la construction textile

Un créneau plus récent se développe : celui des sanitaires. Absent du marché au début des années 80, les appareils sanitaires en plastique et composites sont de plus en plus importants. En France, la baignoire en acrylique représente 46 % du marché et les éviers en matériau de synthèse constituent le quart des pièces installées.

L'installateur trouve son compte dans le choix qu'il peut proposer ( forme, design)) et dans la légèreté et la facilité d'installation. design A l'inverse des matériaux traditionnels qui sont " passifs ", les polymères  peuvent être actifs, c'est-à-dire réagir à leur environnement. En architecture, on imagine donc des applications qui pourraient évoluer en fonction de la luminosité, de la transparence, de l'humidité ou même du bruit. Ainsi commencent à voir le  jour des vitrages vit rages à transparence variable. variabl e. Certains imaginent des applications applicati ons avec des plastiques à mémoire de forme.

I I I -3 - L'AUTOMOBILE L 'AUTOMOBILE La plasturgie automobile française compte 200 entreprises (plus entreprises (plus de 20 salariés) qui réalisent  près de 5,8 milliards d'€ de chiffre d'affaire.33 d'affaire.33 000 salariés la salariés la composent (données 2002). 2002). Les plastiques occupent une part de plus en plus importante dans l'automobile : -  l'extérieur véhicule représente un seuil d'un peu plus de 25% des plastiques utilisés dans un véhicule. -  - l'intérieur véhicule représente plus de la moitié du  poids des plastiques utilisés dans un véhicule.  véhicule.  -  - la part des plastiques atteint un seuil d'environ 20%  sous capot moteur.  moteur.  -  - les pièces plastiques sous châssis représentent environ 10%  10%   En partenariat étroit avec les équipementiers et les constructeurs, les Plasturgistes proposent à l'ensemble de la filière automobile (de la conception des pièces à leur recyclage en fin de vie) des solutions technologiques innovantes à des coûts compétitifs. Le premier critère important de ce secteur a été au cours des 20 dernières années la réduction du poids pour des économies de consommation.

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Après s'être substitués dans les 20 dernières années aux matériaux traditionnels, les plastiques se généralisent et investissent aujourd'hui l'ensemble du véhicule. Carrosserie   Carrosserie En 72, la R5 inaugure le premier pare-chocs en plastique plasti que produit en grande série. Dans les années 50 et 60 se sont développées les ailes een n plastique habillées de thermodurcissables. Les années 90 consacrent l'avènement des ailes en thermoplastique injecté. Elles permettent une très forte personnalisation des styles, une grande audace de forme et constituent donc une véritable signature des designers et un atout de différenciation concurrentielle. En plus de sa fonction esthétique, le plastique est un facteur important de sécurité. Elasticité, absorption des chocs, reprise de la forme initiale sans dommages apparents… Pour toutes ces raisons, les plastiques sont plébiscités pour la fabrication des pare-chocs et des éléments de  protection latérale.

Habitacle   Habitacle L'habitacle a également bénéficié des progrès d'allégement de  poids et de sécurité et les plastiques répondent aux contraintes techniques spécifiques des matériaux présents à l'intérieur de l'habitacle : pérennité des couleurs, stabilité dimensionnelle, résistance aux variations potentielles de température. Pour renouveler l'esthétique, les designers travaillent de plus en plus sur l'ergonomie des équipements et l'harmonie des formes et des couleurs auxquelles vient s'ajouter la prise en compte des diversités d'aspect de surface et de toucher. Les équipements sous capot  capot  La part des plastiques sous capot représente environ 20 %. En effet, ils répondent de mieux en mieux aux contraintes spécifiques de l'environnement moteur : résistance aux températures élevées, atténuation des bruits mais leur atout principal est une adaptation aux formes complexes des pièces dans un espace étroit.

I I I -4 - L'I L 'I NDU NDUS STRIE ELE CT CTRI RI QUE Le plastique participe au formidable développement de l'industrie électrique él ectrique et électronique. Dans la câblerie câblerie   il répond aux critères essentiels de l'isolation, de la résistance à des températures élevées, à la stabilité dimensionnelle et également à une grande durée de vie

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Dans l'électroménager l'électroménager,, les plastiques représentent aujourd'hui 35% de la totalité des matériaux utilisés pour le petit électroménager et 22% pour le gros. On assiste là à une véritable révolution des couleurs, des formes, de plus en plus inspirée par le bio-design. Là encore, les fabricants cherchent à différencier leurs produits grâce à l'ergonomie, à l'esthétique, et aussi dorénavant de la douceur du toucher. Bien entendu, les matières plastiques rendent possible le développement des nouvelles technologies de l'information  l'information  (ère du numérique, internet, téléphone mobile…). mobile…). Toujours plus petit et plus léger, capable d'intégrer de multiples fonctions mais aussi ergonomique et esthétique, le téléphone mobile a imposé de telles contraintes techniques que seules les matières plastiques ont su apporter des solutions (aussi (aussi bien pour les boîtiers, les antennes, les touches que pour les fenêtres d'affichage). d'affichage). On développe déjà les produits de demain avec : Des mini supports plastiques permettant des méga stockages -  Des polymères intelligents et conducteurs avec la naissance du transistor 100 % plastique -  Et des chercheurs travaillent déjà sur des écrans de télévision en plastique souple.

I I I -5 - LE L E DO DOMA MAII NE ME DI CA CAL L Dans ce domaine, le plastique est devenu indispensable car il permet d'optimiser les règles d'asepsie et de développer de nouveaux traitements des maladies. On le retrouve partout : dans les matériels, les vêtements et jusqu'aux revêtements de sols et de murs. Leur première contribution à la médecine est d'avoir permis une meilleure  prévention des risques d'infection. La grande révolution qu'ont apportés les  plastiques au matériel médical est la conception du " jetable " ( seringues, thermomètres, cathéters…). cathéters… ).

L'autre grande application des plastiques est celle de la médecine substitutive qui permet de remplacer des organes malades par des organes artificiels. Elle englobe, par exemple, toute l'orthopédie ( prothèses de main, hanche, jambe…). jambe…). De nouveaux plastiques " biomatériaux " sont développés pour le secteur médical. Ils doivent  présenter d'exceptionnelles d 'exceptionnelles qualités qualité s mécaniques mé caniques et e t chimiques, chi miques, car ils sont en contact avec le l e sang s ang et doivent rester stables dans le temps. La recherche sur les biomatériaux continue et laisse prévoir pour les années à venir des matériaux encore plus sophistiqués, mieux acceptés par l'organisme

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  TR E S SE I I I -6 - AU  AUTR SECT CTE E UR S D' A CT CTII VI TE S Sports et loisirs  loisirs  -  Raquettes et terrains de tennis -  Skis, surfs -  Planches à voile -  Rollers -  CD ROM... -  Aéronautique   Aéronautique -  Equipements intérieurs d'avion -  Ailes

Cockpit de l’A380  

-  etc... Mode, accessoires, Jeux, Jouets -  Lunettes -  Sacs

 

-

Chaussures...

Agriculture -  Serres -  Drainage et irrigation -  Films de paillage...

Ameublement et Décoration -  Revêtements sols et murs -  Equipements de la maison et du jardin- 

Articles décoratifs

-  - Mobilier de salle de bain...

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I V -DU PETROLE AUX MA MATI TI E RE S P PLAST LASTII QUES Les matières premières nécessaires à la fabrication des matières plastiques sont des produits naturels comme la cellulose, le charbon, le pétrole, le gaz naturel. Ils contiennent tous des composés de carbone (C ) et d’hydrogène (H), et parfois aussi de l’oxygène (O), de l’azote l’ azote (N), du soufre (S) et de la silice (Si). Toutefois le pétrole est avec le gaz naturel, la matière première des plastiques. A la raffinerie, le pétrole est séparé en plusieurs fractions par distillation. Les constituants du pétrole ont des  points d’é bullition différents. Par chauffage, on recueille successivement dans la tour de fractionnement des gaz, des essences, des fiouls légers et des fiouls lourds. Le résidu est le  bitume (ou asphalte) utilisé comme revêtement routier. Toutes les fractions se composent composent d’hydrocarbures qui ne se distinguent que par la taille et la forme des molécules. La fraction du pétrole la plus importante pour la production des matières plastiques est celle des essences (naphta). Le naphta est transformé par un procédé thermique appelé craquage, en mélange d’éthylène, de propylène, de  butylène et d’autres hydrocarbures légers.  légers.  Le rendement en éthylène dépend de la température de craquage et il atteint 30% à 850°C. A partir d’éthylène, on obtient par réaction avec d’autres composés composés des substances comme le styrène ou le chlorure de vinyle, qui sont aussi des produits de départ pour différentes matières plastiques. Pétrole 100%

Gazole routier et fioul domestique 52%

Essences 28%

Carburants auto 18%

Produits de départ  pétrochimiques  pétrochimiqu es 10%

Matières plastiques 6%

thylène e polyvinyle

Mousses de  polyuréthane  polyuréthane

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Autres 20%

Polypropylène

Autres produits 4%

Polyamides  polyesters

Le matériau (polymère) se présente à la sortie du réacteur sous forme de poudre solide ou de résine liquide. Pour faciliter les transformations et la manutention, on préfère souvent l’avoir sous forme de particules de dimensions géométriques bien définies. Dans ce cas le polymère subit une opération complémentaire de plastification par extrusion sous forme de jonc suivie suivie d’une découpe donnant les classiques granulés (diamètre et longueur de 1 à 2 mm).

 polystyr

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V - LE S THE RMOPLAS RMOPLASTI TI QUES THERMOPLASTIQUES,, la fabrication part de poudres, de Pour les THERMOPLASTIQUES granulés, ou de semi-finis ( plaques, films). films). Un apport de calories par chauffage ou frottement fait passer la matière de l'état solide à l'état plastique, la mise en forme est alors  possible dans un moule ou une une filière…  filière…  L'objet est ensuite figé dans la forme voulue par un système de refroidissement. Mais il est possible de changer ultérieurement la forme ou l'état de la pièce. Le processus est réversible. . Ils sont plus économiques à produire que les thermodurcissables car l’énergie l’ énergie nécessaire pour les transformer est plus faible, les cadences de production sont plus rapides et les rebuts et déchets sont recyclables après broyage.

V -1 - LES L ES POLYMERE POLYMERE S DE GRANDE DI F F US USII ON Ce sont des polymères dont les coûts sont faibles. a -  polyoléfines:

   po  poly lyé éthy hylè lène ne basse sse densité nsité PE bd Caractéristiques  produit naturellement souple, sans adjonction -  -  d’additifs avec une bonne tenue chimique  chimique  -  -  -  - 

   po  poly lyé éthy hylè lène ne ha haut ute e densité nsité:: PE hd Caractéristiques Réalisation de formes semi-rigides avec une -  -   bonne tenue chimique et au froid -  -  -  -  -  - 

   po  poly lyp pr opylène lène:: PP Caractéristiques

Utilisation Sacherie (cabas, poubelle), films (rétrécissable, agricole, BTP), complexes,  bouchage,  jouets souples, câblerie, profils Utilisation  bacs de manutention, casiers à bouteilles, flaconnages pour détergents, sacherie mince, tubes de gros et petits diamètres, réservoirs d’essence automobile,  automobile,   poubelles urbaines, fosses septiques Utilisation et bacs

formes semi-rigides offrant une tenue à chaud -  climatiseurs (automobile), (110 à 130°C) et la propriété de constituer des charnières minces (0,2 mm) supportant des -   pièces chaudes millions de cycles

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d’accumulateur

(machines

à

laver,

aspirateur), -  mobilier de jardin,

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MECATRONIQUE -   boitage à charnière intégrée, -  seringues jetables, -  films d’aspect, ficellerie, cordage...  cordage... 

b -  Polychlorure de vinyle PVC Caractéristiques

Utilisation

 possibilité de matériaux rigides ou souples, rigide: auto-extinguible et de bonne tenue chimique.

- tubes et raccords d’eau, -   profilés utilisés dans le bâtiment (fenêtre), -  emballages à alvéoles, -  cartes bancaires souple: -  revêtement de sols, tissus enduits, -  chaussures, -   profils divers, fils, câbles.

c -  Polystyrène PS Caractéristiques formes précises mais fragiles (objet jetable) aucune tenue chimique

Utilisation -  emballage laitier (pot, barquette), gobelets, -  électroménager (réfrigérateur), radio-TV (carter), magasin de film-photo, -  cassettes, -  talons de chaussure pour femmes, -   jouets, stylos à bille....

d -  Acrylonitrile-butadiène-styrène ABS Caractéristiques même caractéristiques que le PS mais avec une -   bonne tenue mécanique. -  -  -  - 

Utilisation et boîtiers

Capotage Bureautique), téléphones,  bagagerie rigide,  boîtiers de montres, articles de sport...

(automobile,

e -  Polyméthacrylate de méthyle PMM Caractéristiques excellente tenue au vieillissement (U.V.),

- 

transparence voisine de celle du verre -  (conduction de lumière) et aspect agréable -  -  -  -  f - 

Utilisation catadioptres, feux de position, cadrans (automobile, TV), électroménager, verre de montre et de contact, lentilles optique, signalisation routière, enseignes lumineuses,  baignoires ....

Cellulosique:

 

acé te C Ar at   acéta ac acé étate to tobuty butyr ate e CAB Uni ve verr sité si té L i mog es

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MECATRONIQUE Caractéristiques

Transparence équivalente à celle verre Excellente résistance aux rayures pour CA qualité d’aspect  d’aspect 

Utilisation -  -  -  -  -  - 

enseignes,  peignes, manchages d’outils à main, volants de voitures Emballage transparent Décors vernis

V -2 - LE L E S TECHNOTECHNO-PO POLYME LYME RE S : Ils sont d’un coût plus élevé élevé mais offrent en contre partie des propriétés capables de concurrencer celles des métaux a -  Polycarbonate PC -  -  -  - 

Caractéristiques -  Excellente transparence -  Quasi auto-extinguible Excellentes prop. Méca. Entre –  Entre – 80 80 et 135°C -  Qualités alimentaires - 

Utilisation vitrage de sécurité, capotages pour électromécanique et électroménager, Eclairage : luminaires, feux automobiles…  automobiles…  casques de sport,

-  carcasses pour ordinateurs et photocopieurs, -  disques compacts -  Matériel stérilisable (biberons, seringues…)  seringues…)   b -  Polytérephtalate d’éthylène PET ou de butylène PBT   Caractéristiques Utilisation PET -  Qualité alimentaire -  Excellentes prop. Méca. après orientation -  corps creux pour boissons gazeuse, -   barquettes pour fours micro-ondes, ou bi-orientation -  corps de pompe à eau -  Transparent PBT -  connectique, -  isolation électrique -  engrenages, carters, pièces de carrosseries c -  Polyamide PA -  -  -  - 

Caractéristiques -  Translucides à opaques Bonnes propriétés mécaniques (traction, -  fatigue, faible frottement, bonne résistance -  -  à l’abrasion  l’abrasion  Auto-extinguibles -  Bonne résistance chimique

Utilisation  pièces techniques (engrenages etc...), roue de cycle récipients de fortes épaisseurs équipements automobiles : tuyaux réservoirs de frein capotages divers

et

d -  Poloysulfones Aromatiques PSU Caractéristiques

Utilisation

-   bonnes propriétés mécaniques : rigide et -  Electricité : lorsque isolation résistant thermique sont nécessaires

Uni ve verr sité si té L i mog es

et

tenue

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ENSIL -  -  -  - 

MECATRONIQUE -  Pièces sous capot auto, pièces d’intérieurs d’avion   d’avion -  Bac de décongélation, peigne de sèche cheveux, pièces pour cuisinières

transparent exceptionnelle tenue thermique auto-extinguibles Prix élevé

e -  et polyphénylèneE sulfone PPS Caractéristiques -  -  -  - 

Excellente tenue thermique Ininflammables Excellentes résistance chimique Faible résistance aux chocs Prix élevés

f -  -  -  -  -  - 

 

g - 

Utilisation -  -  -  - 

Supports de lampes Connecteurs Embases en électronique Corps de vanne Pièces de carburateurs

-  -  -  -  - 

Utilisation tuyauterie et robinetterie chimique, étanchéité, lubrification, glissement (poêle de cuisine),  paliers, coussinets gainage de câbles

Polymères fluorés PTFE, PVDF Caractéristiques inertie chimique remarquable tenue thermique excellente anti-adhérent qualité alimentaire et médicale Prix élevé

Densité élevé Tableau des caractéristiques des techno-polyméres: Matières   c   o    h    C

PC PET PBT PPO

  e   u   g    i    t   a    F

  e    d    t   n   n   r   o   u   e   i   e    i    t   c   c   l   a    i    i    f   r    h    f    f    C   e   o    C

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PSU PPS POM PA 66 PA 11

   é    t    i   e    l    i   u    b   q   o   i    i    t   r   u   u   t   c    A  n   e    i    t    l   x   E   e

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MECATRONIQUE

VI -LE S THE RMODU RMODURCI RCI SSABLE S

THERMODURCISSABLES,, les produits de base sont Pour les THERMODURCISSABLES livrés à la transformation à l'état de polymérisation partielle. Celle-ci s'achève dans le moule - alors que la matière est déjà mise en forme - sous l'action de catalyseurs, mais aussi d'accélérateurs, voire même de chaleur. Le démoulage n'intervient que lorsque la polymérisation est assez avancée pour que le produit présente les propriétés requises. La mise en forme définitive est irréversible

VI -1 - GRANDE G RANDE DI FF USI ON: a - 

Phénoliques et Formophénoliques PF Parmi les premières matières plastiques : Baeckeland 1909

-  -  -  -  -  - 

Caractéristiques Excellente tenue en température Bonnes propriétés mécaniques (fluage) Prix intéressant Auto extinguibles Bonne tenue chimique sauf bases fortes  Non alimentaires

-  -  -  -  -  - 

Utilisation stratifiés,  pièces mécaniques rigides  bonnes propriétés électriques  pièces en haute tenue en température  pièces d’isolation  d’isolation  mousses

b -  Aminoplastes UF,MF Caractéristiques Utilisation -  grande dureté de surface et bonne résistance -  Colles insensibles à l’humidité  l’humidité  à l’abrasion  l’abrasion  -  Colles pour contreplaqués -  transparents -  Pièces moulés, capots, socles -  bonne tenue aux UV -   Auto-extinguibles -  Peu cher c -  Polyesters insaturés UP -  -  -  -  - 

Caractéristiques  bonne tenue chimique transparence grande rigidité, facilité de mise en œuvre  œuvre  inflammabilité

d -  Polyuréthanes Caractéristiques

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-  -  -  - 

Utilisation moulage au contact : bateau  plaques ondulées, capotages, coques, carrosseries  pièces stratifiées  pièces de structure pour automobile (pare chocs), pièces de carrosserie

Utilisation

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MECATRONIQUE

souple, semi-rigide, rigide, bonne résistance -  chimique, très bonne tenue à froid, résistance -  limitée aux U.V. -  -  -  - 

isolation, automobile (planche de bord, accoudoirs, etc..), emballage: remplissage structurel,  jouets, articles de sport... mousses.

VI -2 - PO POLYME LYME RE S TECH NI QUES a -  Epoxy (EP) : résine de coulée -  -  -  -  - 

Caractéristiques excellentes propriétés mécaniques  bonne tenue chimique excellente tenue en température  bonne tenue chimique adhérence remarquables sur tous supports

-  -  -  -  - 

Utilisation moules d’emboutissage, de thermoformage  thermoformage   moules de stratification  boîte à noyaux et plaque modèle fonderie fonderie  pale d’hélicoptère, voilure d’avions  d’avions  loisirs, bateaux de haute compétition, mâts de planches à voile

b -  polyimides PI Caractéristiques résistance mécanique élevée jusqu’à 250°C  250°C   grande stabilité dimensionnelle  bonne tenue au feu  bonne propriétés frottante et résistance à l’usure   l’usure -  accepte les charges et renforts

-  -  -  - 

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Utilisation -   pelle d’inver seur seur de flux de réacteur, -  circuit imprimé, isolation, -   paliers, rotules, coussinets, butées, glissières autolubrifiante, -   palette de pompes, pièces de frottement (grande vitesse) pour ordinateur, -  cages de gyroscope

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MECATRONIQUE

TABLE AU DE CLASS CLASSE E MENT DE S P PLAST LASTII QUES  prix E/kg

1-2

Thermo plastiques TP PS - PSE

Qualité

PVC PEbd

courante

Pehd PP - PPE ABS

Qualité intermédiaire

Caractéristiques essentielles Forme recherchée Contrainte et tol. Faibles, coût intéréssant pour grosses pièces Bon compromis  prix/performances  prix/performan ces  pour grosses  pièces

2-3 PMM cellulosiques

4-8

 12

Qualité d’aspect   d’aspect

PC PBT - PET PPO POM PA Sulfurés

technique

Fluorés

Qualité thermique

Qualité

Caractéristiques essentielles

  n   o   e   i    d   s   u   s   e   f   r   f    i    è   d   m  e   y   d    l   o   n    P   a   r   g

Esthétique décor

Conditions de travail sous contraintes températures, et petites  pièces tolérancées tolérancées surtout Tenue chimique et thermique

Thermo prix durcissable TD E/kg

Forme stable en température Tenue mécanique faible

Phénoplastes PF Aminoplastes UF MF

Souple ou rigide à la demande

Polyuréthane PU

Structures com posites, grandes grandes surfaces autoportantes en   s Souplesse   -   e température   r   o   è   n    h   m   c   y Tenue thermique   e   l et chimique    T  o    P

Polyester UP Epoxyde EP

Silicone SI

Polyimide PI

VI -3 - I DENTI F I CAT CATII ON DES MA MATIE TIE RE S PLA PLAS STIQU TIQUE ES

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MECATRONIQUE

VI I -LE S PRO PROCE CE DE S DE TRANSF TRANSF ORMATI RMATI ON VI I -1 - L'INJECTION L 'INJECTION L'Injection : permet d'obtenir en une seule opération des pièces L'Injection : finies, de formes complexes, dans une gamme de poids de quelques grammes à plusieurs kilogrammes. La matière ramollie est d'abord d 'abord malaxée par une vis tournant dans un cylindre chauffé puis introduite sous pression dans un moule fermé. Les principaux domaines d'application sont : les pièces industrielles pour l'automobile, l'électronique, la robotique, l'aérospatial, le médical…  médical…   >> Téléphones, seringues, poubelles, capots, carters, boîtes…  boîtes… 

VI I -2 - L'I L 'I NJE CTION SOUF FLAGE L'Injection Soufflage est Soufflage est utilisée pour la fabrication de corps creux (flacons, bouteilles). Une préforme injectée est ensuite plaquée par jet d'air comprimé contre les parois d'un moule puis refroidie. >> Bouteilles, flacons, pots, réservoirs de carburant, citernes agricoles et industrielles

VI I -3 - PRI P RI NCIPE DU SO SOU UF FLAGE B I -ORI E NTE NTE

Cette technique se différencie de l’injection soufflage  par l’étirage l’étir age bi-axial bi -axial de la matière. Dans ce cas on bénéficie des avantages de l’orientation des macromolécules dans les directions d’utilisation de la matière.  matière.  -  L’étirage dans l’axe de l’objet se fait par un piston et un soufflage léger, les molécules s’orientent s’orientent   dans l’axe de l’objet  l’objet  -  L’étirage radial se fait par soufflage

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VI I -4 - L'EXTRUSION L 'EXTRUSION L'Extrusion  est un procédé de transformation en continu. Cela L'Extrusion  consiste à introduire le plastique sous forme de poudre ou de granulés dans un cylindre chauffant à l'intérieur duquel il est poussé par une vis sans fin. En avançant, la matière ramollit, se comprime, puis passe à travers une filière qui lui donne la forme souhaitée. On obtient de cette façon des produits de grande longueur : profilés  pour portes et fenêtres, canalisations, câbles, tubes, joints, grillages…  grillages… 

La co-extrusion améliore ce procédé en additionnant plusieurs couches de matière pour réaliser un produit qui bénéficie ainsi de  propriétés combinées.

VI I -5 - L'E L 'E XT XTRUS RUSII ON GO GONFL NFL AGE L'Extrusion Gonflage : Gonflage : une gaine formée par extrusion est dilatée à l'air comprimé. Elle donne des films pour sacs et emballages. >> Gaines minces, films pour serres, sacs poubelles, cabas, sacs de congélation.

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VI I -6 - LE L E CALANDRAGE Le Calandrage : Calandrage : des produits plats de plus grande largeur (feuilles ou plaques) sont obtenus par laminage d'une résine thermoplastique entre les cylindres chauffants. >> Revêtements de sols et de murs, nappes, ameublement, maroquinerie, mar oquinerie, articles gonflables

VI I -7 - L'E L 'E NDU NDUCTI CTI ON : L'Enduction : une résine thermoplastique à l'état pâteux est déposée sur un support continu (tissu,  papier), puis passée au four. Le film, qui peut être décoré, sert de  protection ou de revêtement.

>> Sols, murs, vêtements, mobilier…  mobilier…  

VI I -8 - LE L E ROTO ROTOMO MOULAGE ULAGE Le Rotomoulage : Rotomoulage : la centrifugation d'une poudre fine thermoplastique en moule clos, permet d'obtenir des corps creux en petites séries. >> Réservoirs, kayaks, planches à voiles, ballons, cuves, containers…  containers… 

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MECATRONIQUE

VI I -9 - L'E L 'E XP XPANS ANSII ON : L'Expansion : le moussage des polystyrènes ou des polyuréthannes L'Expansion : sert à fabriquer des produits alvéolaires. >> Isolants, blocs à découper pour l'ameublement, l'automobile…

VII -10 -LA PULTRUSI ON   La Pultrusion consiste Pultrusion consiste à faire passer des fibres imprégnées de résine dans une filière chauffée où se forme ainsi un profilé rigide produit en continu, dont la longueur n'est donc pas limitée.

VI I -1 -11 1 - LA L A COMPRE COMPRE SS SSII ON : La Compression : Compression : sert à faire de petits et moyens objets en thermodurcissables (isolants thermiques et électriques). La matière à l'état de pré polymère es estt déposée dans un moule, chauffée puis comprimée. Sous l'action de la chaleur, la polymérisation s'effectue dans le moule. >> Isolants thermiques et électriques, électronique, automobile.

VI I -1 -12 2 - LE L E THE RMO RMOF F ORMAGE Le Thermoformage : Thermoformage : est un procédé de seconde transformation. La matière, sous forme de feuilles, de plaques, de tubes ou de profilés est ramollie par chauffage et mise en forme par application applicat ion sur un moule géométrique simple. >>Pots pour produits laitiers, coques de petits  bateaux… 

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VII -13 -LA STRAT STRATII F I CAT CATII ON   La Stratification  Stratification  : des couches superposées de supports tels que bois, papier, textiles sont imprégnées de résine thermodurcissable puis pressées et chauffées sous haute pression pour provoquer la polymérisation. Ce procédé réservé aux thermodurcissables n'est applicable qu'à l'obtention de produits plats.

>> Hôtellerie (plateaux), ameublement, panneaux

VI I -1 -14 4 - LA L A CHAUDRO CHAUDRONN NNE E RI E La Chaudronnerie  Chaudronnerie  : la matière, sous forme de semi-produits manufacturés, est transformée par procédé mécanique, pour répondre aux  besoins de l'industrie en général, dans les problèmes de stockage ou transport de substances corrosives ou non. Cette technique comporte des opérations de découpe, de formage à chaud, d'usinage et d'assemblage  par soudure avec ou sans apport de matière.

>> Chimie, ingénierie, agroalimentaire, BTP

VI I -1 -15 5 - PRI P RI NCIPAUX NCIPAUX M MO OYENS DE MI SE E N O OE E UV UVRE RE AVEC LE S M MATIE ATIE RE S A AS SSO SOCI CI E E S: Procédés Injection Extrusion Soufflage Rotomoulage Calandrage Thermoformage Expansion PSE Moussage PU Compression

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Base granulés granulés granulés poudres fines pâtes feuilles, plaques perles liquides Poudres

Polymères les plus utilisés PE, PP, PS, technoplastiques PVC, PE PVC, Pehd PE, PVC (plastisol) PVC PS, ABS PSE Polyols+polyisocyanates PF, UF, MF

Type TP TP TP TP TP TP TP TP TP

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MECATRONIQUE

VI I -1 -16 6 - F ORME S ET DE VO VOLUMES LUMES - MO MOYE YE NS DE TRANSFORMATI ON Procédés Injection Extrusion Soufflage Rotomoulage Calandrage Thermoformage Expansion PSE Moussage PU Compression.

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Types de formes

Polymères les plus utilisés

moulée 3D Profilée 2D corps creux corps creux

poids : qq g - 1 Kg Largeur film/feuille  2,5 m Vol :  200 l Vol :  5000 l

produit plat 2D emboutie alvéolaire alvéolaire moulée 3D

laize  2,5 m poids  20 Kg et ép  6 mm volume  ¼ m3  volume  ¼ m3  poids poids  1 Kg

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I NJE CTI CTI ON DE S T H E RMOP RMOP LAST LAST I QUE S I -  PRINCIPE Réalisation de pièces finies (formes, dimensions, états de surface) par compression ou injection sous pression de matière plastique à l'état pâteux dans un moule ayant la forme du produit fini. Le moule est en fait constitué d'au moins deux parties afin d'évacuer la pièce refroidie. C'est un moule permanent en acier traité avec de multiples fonctions.

La vis prépare la matière, elle est injectée sous pression avec l’aide de la vis transformée en  piston. Cette matière sous pression remplit l’empreinte ayant la forme de la pièce, elle est ensuite démoulée en ouvrant le moule. La pièce est éjectée à l’aide d’une batterie d’éjecteurs, le moule se referme et le cycle recommence.

I I - DE SCRI SCRI PT PTII ON DU CYCLE CYCLE  D’INJECTION   I I -1 -  ACC A CCOSTA OSTA G E - MA MATI TI E R E D OSE E La matière est dosée le fourreau se se met en position d’injection.  d’injection. 

 

 

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I I -2 - I NJE CTION DE LA MAT MATII E RE DANS LE MO MOU ULE A ce stade, la vis ne tourne plus, elle fait office de piston. Un clapet anti retour interdit à la matière de remonter le long de la vis.

  I NT I I -3 - MA NTII E N E N PR PRE E SSI ON L’injection de la matière est terminée, la vis maintien la pression sur la matière.  matière.  

I I -4 - REFROIDISSEMENT La pièce est refroidie grâce à une circulation d’eau dans le moule. moule.  

Canaux de circulation de fluide de réfrigérant.

I I -5 - DOSAGE Pendant le refroidissement, refroidissement, la machine dose la matière pour la phase d’injection suivante : suivante  : la vis tourne, les colliers chauffant situés autour du fourreau chauffent la matière qui avance. Le malaxage et l’élévation de température rendent la matière pâteuse. La matière n’est pa s directement injectée dans le moule, elle est stockée en avant de la vis qui recule au fur et à mesure. Lorsque le volume de matière préparée est égal au volume de la pièce à fabriquer, la vis s’arrête de tourner.  

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I I -6 - OUV UVE E RTU RTURE RE DU M MO OULE - E JE CTION DE LA PIE CE Le moule s’ouvre en deux parties : parties : la partie mobile opposée à la vis et la partie fixe. La partie mobile en reculant, provoque un déplacement relatif avec le porte éjecteur dont les « pointes » vont obliger la pièce à tomber sur un tapis de ramassage.

I I I -INJE CTI CTI ON MULT MULTII MAT MATI E RE I I I -1 - PRINCIPE Ce procédé est utilisé pour fabriquer une pièce comportant plusieurs couleurs ou matières différentes, et depuis peu, des pièces creuses moulées avec l’assistance d’un gaz L'un des paramètres important pour réussir un moulage multimatière est la bonne compatibilité entre matières. Exemples de bonne et mauvaise compatibilité: bonne compatibilité: compatibilité:

PC - PA PC - ABS PVC plastifié - ABS

mauvaise compatibilité: compatibilité:

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PS –  ABS PS –   ABS

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I I I -2 - REALISATION R EALISATION a -  Multimatière

P ar sur surm moulage: chaque matière est injectée par une machine, la pièce est démoulée puis subit ensuite sur une autre machine l'injection d'une autre matière etc...

Exemple de bi-injection différée b -  Injection multicouche La pièce est fabriquée sur une seule et même machine équipée d'autant unités d'injection qu'il y a de matières. Pour gérer ces multiples arrivées de matières, la machine est équipée d'un système de distributeur. Au travers des exemples suivants, il faut bien comprendre que ce procédé n'est pas simple, certains paramètres sont très difficiles à cerner. Paramètres importants: - dosage de la première matière afin d'éviter que la seconde ne passe au travers - vitesses d'injection: si elles sont trop lentes, le remplissage du moule sera difficile - viscosité des matières: ce paramètre est déterminé par la température. La température de la première matière injectée est élevée. Plus la température du moule ou de la matière est élevée, plus l'épaisseur de la couche de la première matière est faible. Exemple d'injection bimatières 3 couches: Les deux matières sont disposées alternativement par rapport aux surface du moules. La première matière est injectée, puis la seconde qui va pousser la première, on termine par une seconde injection de la première matière pour noyer parfaitement la seconde. Exemple d'injection trimatière:

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I V -I -I NJE CTI CTI ON ASS ASSII STE STE E PAR GAZ

Ce principe s’appuie sur celui de la bibi injection, dans lequel on remplace le second  polymère par un gaz, de l’azote en général. Cela Cel a  permet de réaliser des pièces creuses. On retrouve l’injection séquentielle par un même seuil ou par plusieurs.

I V -1 - PRINCIPE Il existe deux principes :

injection incomplète  incomplète : on injecte une quantité de  polymère dans un moule, puis on injecte le gaz. Sous l’effet de celui-ci, celui-ci, le polymère se comporte comme un  ballon car il a commencé à refroidir, avec formation d’une peau qui va se plaquer contre les parois du moule

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injection complète  complète : l’empreinte du moule moule est remplie  par le polymère, puis on injecte le gaz qui va forcer la matière plastique à s’évacuer vers une masselotte de  purge qui sera séparée après démoulage.  démoulage. 

L’injection de gaz s’effectue au travers d’une buse d’injection de gaz qui est soit p lacée coaxialement à la buse d’injection de polymère, soit dans le moule.  moule.   Injection coaxiale

Injection gaz séparée

Cette technique s’applique à tous les thermoplastiques.  thermoplastiques.  

I V -2 - CARACTERISTIQUES a -  Avantages La pièce est partiellement creuse, d’ou un gain de p poids oids et de matière plastique. Grâce à l’injection de gaz, la pression de maintien est plus homogène, les pressions de maintien sont plus basses, donc les forces de fermeture des moules.

Les retassures sont plus faibles, voire disparaissent.

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Il est donc plus facile de nervurer la pièce, ce qui à rigidité égale permet de travailler avec une matière plus économique. Les temps de refroidissement sont raccourcis car les volumes de matières à refroidir sont plus faibles. Les moules sont plus simples, il souvent possible de faire l’économie d’un ou plusieurs tiroirs

V - CO CONCEPTI NCEPTI ON DES MACHI MACHI NE S

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MECATRONIQUE

V -1 - PLASTIF P LASTIF I CAT CATII ON E T I NJE CTION

Cette partie est constituée par : - la vis qui malaxe et transporte la matière thermoplastique - le fourreau dans lequel la vis travaille, équipé de colliers chauffant, il participe à la  plastification de la matière - la buse qui provoque une élévation de la pression de la matière - la clapet au bout de la vis empêche la matière de revenir en arrière pendant la phase de l’injection   l’injection

Plastification

Injection

- le vérin d’injection qui contrôle la translation de la vis dans le fourreau, c’est l’organe moteur de la phase d’injection  d’injection   -  le moteur : provoque la rotation de la vis.

V -2  SY  SYSTE -  STE ME D E F E R ME TUR E Le démoulage de la pièce est assuré grâce à l'ouverture du moule. L'effort de fermeture est très important afin de résister à la pression d'injection. Cette fermeture doit posséder plusieurs caractéristiques: - effort de fermeture important - résistance aux efforts répétés - ouverture et fermeture rapides Plusieurs systèmes ont étés développés par les constructeurs de machines pour répondre à ces impératifs:

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MECATRONIQUE

Remarque : les systèmes de verrouillage hydrauliques permettent un réglage simple et fiable de la force de fermeture.

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CONCE CO NCE P T I ON DE S P I E CE S PLASTIQUES I -  I MPO MPORTAN RTANCE CE DE LA GE GE OMETRI E DE LA PI PI E CE La géométrie influence le mode de transformation des pièces au travers de trois paramètres fondamentaux : forme, précision, dimension. Les formes de pièces se classent en 4 catégories : -  Formes à une seule face : une seule face de l’objet est fonctionnelle (emballage, récipient, couvercle, capots de  protection…)    protection…) -  Formes à 2 faces avec structure continue : les 2 cotés de l’objet assurent des fonctions et possèdent des détails de formes ou de présentation nécessaires. Pièces techniques, éléments de mécanismes, capots ou couvercles avec des clips ou des charnières, pièces de  blocage et de protection dans les emballage -  Formes à deux faces avec structure discontinue. Corps creux. Ce sont des  pièces volumineuses, dont le remplissage n’est pas utile comme certain emballage d’aspect boîte à l’extérieur, et compartiments de rangement dedans, ou des récipients, bouteilles et flacons. -  Formes à structure composite, Dans ce cas les performances exigées de l’objet imposent une structure continue entre les surfaces externes pour assurer la tenue mécanique. Eléments de tableaux de  bords automobiles, pièces composites  pour bateaux et véhicules.

 

 

ENSIL

MECATRONIQUE Comparaison des moyens de production des pièces à une face.

Comparaison des moyens de production des pièces à 2 faces.

Comparaison des moyens de production des corps creux.

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MECATRONIQUE

I I - TOLE T OLE RANCE S DE FABR I CATI CATI ON I I -1 - LE L E S CLAS CLASSES SES DE TOLERANCE S La norme NF T 58-000 définit trois classes de tolérance -  Tolérances normale N : Ecart obtenu au prix d’une surveillance réduite et d’un contrôle minimum de la fabrication et des moyens (machines et outils).

 

-

Tolérances R : être Ecart obtenu ce auqui prixgénère d’uneun surveillance des moyens.réduite Tout doit contrôlé surcoût desrigoureuse pièces. de la fabricati on et

-  Tolérances de précision P : Le faible écart de certaines côtes est obtenu au prix : o  De l’utilisation de machine précises (Réalisation, fonctionnement, asservisseme asservissement). nt).   o  D’une réalisation réalisation très onéreuse des outillages (faible jeux) o  De l’emploi d’un personnel qualifié  qualifié  o  En intégrant des risques importants de rebuts, ou de la sélection des pièces -  Tolérances de très grande précision avec des thermoplastiques (limitation de la masse des  pièces à quelques décigrammes)

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MECATRONIQUE

I I I -CONCEPT CONCEPTII ON DE S PRO PRODU DUII TS I NJE CTE CTE S I I I -1 - GENERALITES G ENERALITES a -  But

  Réduire le nombre des pièces   Réduire le coût des pièces   Réduire le travail d'assemblage   Réduire les rebuts et les coûts de contrôle   Augmenter la durée de service   Assurer un meilleur fonctionnement   Ajouter de nouvelles caractéristiques   Accroître l'attrait commercial b -  Définition des formes Les formes de la pièce à réaliser vont dépendre de : -  la fonction à remplir (supporter les efforts, étanchéité, isolation électrique électriq ue …)  …)  -  des conditions de fabrications (séries importantes i mportantes ou non) -  du choix du matériau -  du procédé de fabrication La conception consiste à réaliser la pièce qui sera à la fois : -  la plus légère possible -  la plus facile à mouler (complexité du moule) -  la plus facile à assembler -  la mieux adaptée pour résister aux sollicitations Le concepteur des produits injectés doit tenir compte de plusieurs problèmes: - écoulement de la matière - choix du plan de joint - présence filetage ou de taraudage - déformations des pièces - défauts des pièces -  fabrication du moule Tous ces problèmes vont influencer la forme des pièces.

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I I I -2 - RE R E ALI SATION DES PARO PAROII S a -  Epaisseur des parois

les épaisseurs des parois doivent être uniformes   Le choix de l'epaisseur de paroi est conditionné par : -  l'influence directe du sens de moulage -  le retrait inhérant à la matière lors du passage de l'eat pateux à l'etat solide. Ceci est  particulièrement valable pour les thermoplastiques semi-critallins semi-critallins (POM, PE, PP…) avec des retraits élevés et anisotropes. -  La longueur d'ecoulement -  Les formes et dimentions de la pièce

Lecture sur nomogramme de l'épaisseur de paroi nécessaire à l'obtention d'une même ridité avec l'emploi de thermoplastiques différents

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b -  Influence du retrait Les différentes matières plastiques ont un comportement qui varie au moment de la mise en œuvre;

-  Matière plastiques amorphes Le retrait est de 0.2 0.7%  du PVC est du indépandant des conditions deà 0.7% du transformation système d'injection et de la conception de la pièce

-  Matière plastique cristalline Le retrait de 0.8 à 4% dépend 4% dépend :

  Du degre de polymérisation de la matière   Des conditions de transformation (temperature, pression, temps de cycle) la carotte   De emplacement)

(réalisation,

  De la conception de la pièce.

Une pièce plastique évolue durant toute sa vie. Si le délai entre la fabrication et le montage dans un mécanisme est trop long, les côtes peuvent avoir évolué et interdire i nterdire l’assemblage  l’assemblage 

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c -  Déformations Pièces d'épaisseurs différentes

1 : la paroi intermediaire moins épaisse que le reste la pièce 2 : la partie mince est gauchée par suite de la variation trop rapide des épaisseurs

Déformation due à la différence d'épaisseur des deux parois se raccordant à un angle droit

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Gauchissement dû à de trop grandes différences d'épaisseur entre paroi et nervures

d -  Variation des épaisseurs

Le passage d'une épaisseur à une autre doit etre réalisé de manière aussi régulière que possible en supprimant les changements brusques de section dans le contour de la  pièce Les surepaisseurs sont génératrices de bulles retassures Les epaisseurs des pièces doivent être limitée, il faut avoir recours le plus souvent possible aux renforts (nervures  bossage) pour augmenter la rigidité

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e -  Temps de refroidissement

f - 

Conception d’un pignon 

La conception d’un pignon ou d’une roue dentée symétriquement ou déportée demande un certain nombre de  précautions Une étude mal menée au niveau des épaisseurs peut donner un produit très déformé a)  Produit à obtenir  b)  Déformation de la denture due à l’épaisseur   c)  Tracé pour résultat correct d)  Solution médiocre, les épaisseurs inégales entraînent une déformation de la denture e)  Solution satisfaisante, avec réguliers

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épaisseurs

et

angles

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I I I -3 - RE R E ALI SATION DES BORDS a -  Bordures Pour obtenir une bonne rigidité de la pièce, il faut choisir un profil adéquat pour la bordure supérieure de la pièce L’épaisseur du profil qui réalise le bord doit être égale à celle de la pièce a, b, c, d, e, f : faciles à démouler d réalisation d’un tiroir dans le moule  moule   Les problèmes de démoulage limitent les formes de  bordures

b -  Poignées de récipient

les récipients qui comportent des poignées doivent faire l’objet d’une étude approfondie. approfondie. Les zones de raccordement sont souvent fragiles, elles doivent résister aux chocs et sollicitations répétées La masse de la matière pour ce type de pièce étant importante, pour éviter un refroidissement trop rapide, le moule doit être chauffé. L’injection avec plusieurs seuils est recommandée pour L’injection réduire le temps de remplissage de l’empreinte  l’empreinte 

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I I I -4 - RE R E ALI SATION DES SU SURF RF ACES PLAN PLANES ES a -  Fonds plats Les fonds des récipients ou boîtiers se déformes souvent après démoulage, s’ils ne sont pas renforcés par des rainures ra inures ou des nervures La déformation du fond entraîne généralement la déformation des parois Ces déformations peuvent être évitées en respectant quelques règles de conception en fonction de la matière utilisée Pièces en polyéthylène Augmentation de l’épaisseur l’épaisseur du fond de 25% par rapport à la périphérie Pièces en polypropylène Diminution progressive de la paroi vers le centre de 25% par rapport à l’épaisseur générale du produit  produit  

b -  Pa Par  r ois ois Les parois des boîtiers qui ne sont pas renforcés par des rainures peuvent présenter des déformations après montage Pour pallier cet inconvénient, les parois latérales sont augmentées de 25% progressivement de telle sorte que la partie médiane présente une surépaisseur. Celle ci peut être intérieure ou extérieure

c -  Disques

Les disques caractérisés par une épaisseur de paroi constante et une injection centrale se déforment. Le gauchissement est du à la différence de retrait en long suivant le diamètre « D » plus prononcé que le retrait périphérique En augmentant progressivement progressivement l’épaisseur jusqu'à 25% dans la zone périphérique, on élimine cette déformation. Prévoir une injection capillaire avec lentille au seuil  pour éviter une fissuration de la pièce

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d -  Réalisation de gobelets

I I I -5 - DEF D EF ORMATION DE S PIE CES

Cette déformation se produit souvent au refroidissement, il faut donc dessiner des formes  permettant d'éviter ce phénomène: La conception du produit doit tenir compte du retrait de la matière après démoulage. Les figures montrent la modification du fond qui est réalisée après le retrait du au refroidissement a et b pièces dans le moule c et d pièces après démoulage et refroidissement

I I I -6 - RE R E ALI SATION DE S NERVURE S a -  Nervures Le but desidité. nervures est de renforcer une pièce donnée et d’améliorer sa rigidité. rig Le choix de l’épaisseur   de des nervures est fonctions des dimensions des autres éléments.

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b -  Sections des nervures et épaisseurs Ces règles de tracé sont à respecter :

Bonne résistance en flexion E’=1.3E  E’=1.3E  Déformation nulle : E=E’  E=E’ 

L’épaisseur  de  de la rainure peut être plus faible, si le rayon de raccordement est suffisant E’1.6 D216mm  Nous fixerons D2=17mm* Pour un arbre de 10mm la surcote est de 3% S/D1=0.03= (déformation) Er(10 ans)=800N/mm2 D2/D1=0.7 1/(A+)=0.4 Ainsi p=0.03x800x0.4=9.6N/mm2 p=0.03x800x0.4=9.6N/mm2

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I I I -15 - CAS C AS DE S F I LE TAGES E T DES TA TARAUDA RAUDAGES GES On peut obtenir en injection des formes filetées, mais cela doit être étudié très sérieusement tant qu'à la réalisation. Il est préférable de poser des inserts

I I I -16 - DEF D EF AU AUTS TS DES PI PI ECE S Ils sont souvent provoqués par des formes qui gênent le passage de la matière ou qui la refroidissent trop vite. Dans tous les cas cela se traduit par des manques de matières ou des épaisseurs plus faibles que souhaitées. Les retassures qui sont des bulles ou des criques dans la pièce à cause d'une mauvaise alimentation de matière.

I I I -17 - I NFLUENCE DE LA FABR I CAT CATII ON DES MO MOU ULES SU SUR R LE S F ORMES DES PIE CES Il va de soi que toutes les formes ne sont pas réalisables en injection. On doit en premier lieu tenir compte des dépouilles nécessaires au démoulage. Certains outils permettent de réaliser des formes très complexes mais augmente sensiblement le prix de l'unité. Il faut donc les utiliser lorsque toutes méthodes traditionnelles ou des formes retravaillées ont été épuisées. Les charnières de type classiques présentent aussi quelques particularités qui peuvent simplifier les outils de fabrication. On peut aussi éviter évite r le montage de broches: En fait il faut tenir compte simultanément de tous les paramètres précédemment cités. La conception de pièces injectés est très complexe, on doit tenir compte du parc machine existant, limiter au maximum l'emploi de moules complexes qui peuvent dans certains cas faire perdre plus d'argent au qu'ils ne sonttoutes censéslesenutilisations faire gagner. Il faut tenir compte aussi au de départ, l'utilisation de la pièce,  prévoir maximum différentes de celles prévues dimensionner la  pièce pour obtenir la durée de vie souhaitée, etc...

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LE S MOU MOULE S Ce sont les pièces maîtresses du processus d'injection. Ils assurent plusieurs fonctions:

I I I -1 -ALI ME NTAT NTATII ON DES MO MOULES ULES a -  Définition du point d’injection  L’injection de la matière plastique vers l’empreinte est assurée à partir de la buse moule par le réseau de canaux. L’alimentation du moule en matière à l’état visqueux est assurée de deux façons façons   Injection dans le plan de  joint

Injection perpendiculaire au  plan de joint

Mode d’injection peu développé. La pression d’injection entraîne des

Inconvénients :

déformations sur colonnes de la presse

les

Fermeture du moule parfois incomplète

Canaux d’alimentations d’alimentations assez longs Prévoir une extraction de la carotte

La bonne réalisation d’une pièce est conditionnée par un bon écoulement de la matière, ainsi qu’une bonne fermeture de l’outillage  l’outillage   L’équilibre des forces dans un outil doit être réalisé avec soin et l’injection de la matière doit être placée au point d’équilibre  d’équilibre   Le point idéal est le centre de gravité de l’empreinte  l’empreinte  

 

 

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MECATRONIQUE a -1. Cas particulier

Dans le cas d’un moule dont le point d’injection ne peut être placé au centre de gravité, un équilibrage des efforts doit être réalisé. L’équilibre est réalisé à l’aide de cales ou tasseaux.  tasseaux.   La résultante des efforts passe par l’axe du plateau du moule.

I I I -2 - C CII RCU RCULATION LATION DE LA M MATIE ATIE RE a -  Refroidissement

Le refroidissement de la matière au contact du moule conditionne le choix du point d'injection Le contact de la veine de matière sur le moule froid crée une gaine de matière solidifiée

b -  Lignes de soudures

Les lignes de soudures se forment aux jonctions des flux de matière L'excès de point d'injection augmente les lignes de soudure s oudure mais diminue les zones de fragilisation

Pièce réalisée sans ligne de soudure seuil capillaire

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c -  Ecoulement de la matière

Le point d’injection doit être situé de manière à atténuer la ligne de soudure et éviter le jet libre Une broche ou un noyau placé à proximité du seuil d'injection réalise une bonne dérivation du flux  

I I I -3 - REMPLISSAGE R EMPLISSAGE DES E MP MPRE RE I NT NTES: ES: Modélisation graphique du remplissage La méthode méthode graphique graphique de modélisation modélisation du remplissage repose sur la loi d’écoulement d’écoulement laminaire des fluides visqueux. En posant que les rapports des échauffements par friction lors de l’écoulement à la chaleur dissipée au contact des parois refroidies de l’outillage est indépendant de l’épaisseur de la pièce. On peut définir une constante de valeur de progression prog ression du front de l’écoulement par unité de temps à l’épaisseur de la paroi.  

t 1   t 2  S 1 S 2

 

S1,S2 : Epaisseur de la pièce t 1  t 2  :

Progression du front de matière  par unité de temps (vitesse) Pour une épaisseur de pièce constante, la matière progresse sur un front constant (déploiement par vague). Dés lors chaque point peut être considéré comme un front de progression déclenché par ce que l’on appelle une «  « onde élémentaire » qui s’agrandit formant un arc de arc de cercle dont le rayon correspond à la valeur de l’avance du front d’écoulement (   t 1 ). Le flux de matière suit chaque onde de façon perpendiculaire

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MECATRONIQUE Trois étapes: -  injection -   bourrage -  refroidissement -  Exemple de simulation du remplissage remplissage d’une empreinte : empreinte : L'injection remplit l'empreinte de matière. Selon la vitesse d'injection, la matière aura une orientation différente dans la matière ce qui influe sur les  propriétés mécaniques. Ensuite pour assurer à la pièce une répartition parfaite de la matière, on "bourre" c'est à dire que l'on injecte encore de la matière qui ne va que très  peu pénétrer dans le moule sauf pour remplir les zones vides. Cette opération vise à éliminer certains défauts tels que: - retassures - mauvaise densité de la matière. Par contre un bourrage excessif de la matière peu introduire dans la  pièce des contraintes internes qui vont diminuer ses propriétés mécaniques.

I I I -4 - LE LE S C CANAU ANAUX X D'ALI MENTATI ON Ce sont les passages de la matière venant de la vis et allant dans le moule. Leur forme et leurs dimensions sont calibrées pour obtenir un écoulement le plus régulier en pression et en débit de la matière. Les petites sections sont intéressantes pour des économies de matière mais augmente la  pression d'alimentation Les grandes sections de passage facilitent l'écoulement de la matière et le remplissage mais le temps de refroidissement est augmenté. La consommation de matière est plus importante. Système d'alimentation du moule:

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a couper

Ligne de soudure diminuée

Alimentation avec rebut –   mono empreinte Sans dégrappage automatique

Trop de lignes de soudure

Alimentation avec rebut multi empreinte Sans égrappage automatique

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Alimentation avec rebut AVEC dégrappage automatique Seuil en tunnel "sous marin"

Alimentation avec rebut AVEC dégrappage automatique Seuil capillaire et Moule 3 plaques

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  I I I -5 - NOMB  NOMBRE RE D’E D’EMPREI MPREINTES  NTES   Un moule se caractérise par le nombre d'empreinte qu'il possède. Généralement ce chiffre est  pair pour des problèmes d'écoulement de la matière fondue. Il dépend aussi du volume des pièces, des cadences souhaitées, de la précision désirée Exemple de disposition d'empreinte dans un moule:

Le cheminement de la matière est un des paramètres les plus important dans l'injection. Il faut que la matière remplisse en même temps toutes les empreintes, cette condition est respectée grâce à la disposition des empreintes autour du canal d'arrivée et à la forme des canaux de distribution. L’alimentation est effectuée en général par paires d’empreintes, sauf dans le c as de pièces volumineuses.

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I I I -6 - LES L ES DE PO POU UI LLES E T CO CONT NTRE RE DE PO POU UI LLES

Il est possible de réaliser des contre dépouilles à l’aide de tiroirs mobiles lors de l’éjection. Bien entendu ces systèmes compliquent les moules et augmentent sensiblement leur prix.

I I I -7 - 

 A  AR R CH I TE CT CTUR UR E La conception de la pièce et le choix de son type d’alimentation déterminent le choix de l’architecture du moule et des difficultés d’usinage et de moulage.   a -  Moule deux plaques C'est le moule le plus simple. Il possède un canal d'alimentation de la matière dont la forme est dépouillée. Le démoulage s'effectue en deux temps: -  ouverture du moule mobile -  éjection de la pièce grâce aux éjecteurs.

La pièce est démoulée avec le canal d'alimentation appelé carotte, il faut ensuite l'enlever par ébarbage.

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b -  Moule trois plaques

Dans ce cas la carotte est enlevée automatiquement par la deuxième  plaque. Les canaux sont dépouillés de telle manière que le recul des moules provoque la rupture de la carotte.

c -  Moules à tiroir:

Ils sont utilisés pour démouler des pièces avec des contre dépouilles. Un tiroir plaque une butée dans le moule autour de laquelle la matière est injectée. Lors du démoulage le moule mobile recule entraînant avec lui la pièce maintenue par le tiroir, une fois démoulée du moule fixe le tiroir se retire, et la plaque porte éjecteurs avance, la pièce est complètement démoulée.

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d -  Moules à coquille:

On les utilise pour des pièces  présentant des dépouilles extérieures. Le moule possède plusieurs plaques qui sont fermées par un système de plans inclinés. Selon les formes des pièces le nombre de coquilles est plus ou moins important. Pour démouler, le moule mobile recule, les coquilles s'ouvrent et les éjecteurs dégrappent la pièce. Le processus est le suivant: voir ci contre

e -  Moules à canaux chauffants.

Les canaux d'alimentation sont chauffés en permanence, lors du démoulage il n'y a pas de carotte, ce qui évite une éventuelle opération de décarottage avec en plus une économie de matière

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ENSIL f - 

MECATRONIQUE Moules à canaux froids

I I I -8 - TEMPE T EMPE RATURE DU MO MOULE ULE Elle est régulée par un système de circulation de fluide froid ou chaud selon la phase de fabrication. Le fluide chaud sert à contrôler la température des canaux d'alimentation afin d'avoir un écoulement de la matière à peu prés constant. Après l'injection, on refroidit le moule par circulation d'eau froide ou de fluide divers qui vont évacuer les calories et donc refroidir le moule. Certaines parties du moule sont difficiles à refroidir tels que les noyaux pour fabriquer des  pièces creuses. cr euses. Pour améliorer le refroidissement, on fait circuler du fluide dans ces pièces selon s elon un trajet plus ou moins complexe.

I I I -9 - EJ ECTION DES PIE CES Uni ve verr sité si té L i mog es

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MECATRONIQUE C'est la dernière phase de travail de la pièce sur la machine. L'éjection se fait à l'aide d'éjecteurs montés sur une plaque porte éjecteur qui se déplace en retard par rapport au moule mobile lors de l'ouverture. Ces éjecteurs sortent et font évacuer la  pièce. On peut voir sur des pièces finies des traces. Le réseau d'éjecteurs doit être  bien réparti pour éviter de déformer des pièces encore chaudes.

I I I -10 - MA   TE R I A UX

I I I -11 - AUTR  A UTR E S F FONC ONCTI TI ONS ASS ASSUR UR E E S PAR L E M MOUL OULE E Tous ces systèmes concourent à rendre le moule complexe. Il possède encore d'autres dispositifs tels que: - Guidage des pièces constituant moule ; - dans les moules à trois plaques, déplacement de la plaque centrale par un système de  butée ; - contrôle des tiroirs ; - contrôle des coquilles ; - contrôle des contre dépouilles intérieures ; - éjection de la pièce et rappel des éjecteurs ; - décarottage automatique ; - positionnement des inserts ; - réseau de capteurs d'information ; - sécurité. Actuellement avec le développement des ateliers flexibles, il faut ajouter encore tous les systèmes de changements rapides de moules tels que les raccords hydrauliques (pression, chauffage refroidissement, pilotage), électrique, les fixations sur la machines.

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Le problème de l'injection est d'obtenir un bon remplissage des empreintes avant que la matière ne soit refroidie et donc figée. Plus les empreintes sont nombreuses et plus le remplissage est difficile. Il faut déterminer les seuils d'injection qui sont les entrées des empreintes avec précision. Il existe plusieurs modèles. C'est la forme du bout du canal à l'entrée dans l'empreinte. La section est celle qui est sectionnée donc elle doit être réduite. Dans le cas où il y a plusieurs seuils pour une même pièce, la section du seuil doit être étudiée pour équilibrer le remplissage de l'empreinte. L'autre paramètre important pour le remplissage des pièces est la matière utilisée. Chaque matière se caractérise par une viscosité particulière qui va déterminer les sections de passage, les  pressions d'injection, la température etc...

I I I -12 - TEMPS T EMPS DE REF RO ROII DISSEME DISSEME NT Avec un temps de refroidissement suffisamment efficace, le temps au bout duquel la pièce peut être éjectée ne dépend que de son épaisseur et de ses caractéristiques thermiques 2

2

2

tR =(e / a)ln[(8/ )(Ti-Tm)/(Td-Tm)] tR  : temps de refroidissement (s) e : épaisseur de la pièce (mm) a : coefficient de diffusion thermique (diffusivité) du polymère (10-8m2.s-1) Tm : température de la surface de l’empreinte  l’empreinte   Ti : température d’injection  d’injection  Td : température moyenne de la moulée au moment du démoulage

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Utilisation simplifiée par abaque : Cette méthode donne des résultats satisfaisants avec des pièces plates, mais conduit çà des valeurs par excès pour des objets plus épais.

I I I -13 - CHOIX D’UNE PRESSE A I NJECT NJECTER ER a -  Détermination du nombre d’empreintes   Définir le nombre d’empreinte pour un u n moule dépend directement du prix de revient, de la qualité, du taux de rebut, de la productivité, du rendement, de l’orientation des investissements  investissements   Une presse à injecter possède des caractéristiques qui contribuent au calcul du nombre d’empreintes possi bles  bles : -  la force de fermeture -  le volume injectable

x= A/a Uni ve verr sité si té L i mog es

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A : variable de la presse (force de fermeture volume injectable, plastification horaire) a : variable correspondante de la pièce x : nombre d’empreintes possible.  possible.  En pratique cette démarche commence par le calcul du nombre d'empreinte possibles en fonction de la force de fermeture.

b -  Détermination de la force de fermeture d'une presse

Exemple : Injection d’un support de boîtier électrique en PP  PP  

Photo de la moulée

Pression d’injection : d’injection : 800 bars (P2) Diamètre vis 30 mm Diamètre vérin injection :100 mm Diamètre vérin fermeture:150 mm calculer la pression d’alimentation du vérin d’injection  d’injection  

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calculer la force force et la pression de verrouillage nécessaire

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