Qu'est-ce que le moulage par injection IMD ?
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Le procédé IMD, appelé In-Mold Decoration, est une technologie décorative qui associe des films magnifiquement imprimés à des résines plastiques dans des moules à injection. Ce procédé confère à la surface d'un produit plastique une texture magnifiquement imprimée et une protection renforcée contre l'abrasion et les rayures.
IMD Injection Molding répond aux besoins de moulage par injection de composants dans un large éventail de secteurs, notamment l'intérieur automobile, l'électronique, l'électroménager et les dispositifs médicaux, pour créer des panneaux décoratifs aux motifs complexes et aux touches colorées qui confèrent aux produits un attrait distinctif. IMD Injection Molding utilise un film transparent durci pour protéger la couche décorative. Ce film est composé de matériaux hautes performances tels que le polycarbonate (PC) ou le polyester (PET), qui allient une transparence élevée à une excellente résistance à l'abrasion. L'application d'un durcisseur ou d'un séchage UV permet au film de se fixer au substrat plastique, garantissant ainsi un effet décoratif durable.
Afin de répondre au processus de moulage par injection IMD, les exigences fondamentales des moules d'injection IMD tournent autour de la précision du produit, de la gestion thermique et de la protection de surface, et les moules d'injection doivent être conçus en tenant pleinement compte des caractéristiques du film, des propriétés du substrat plastique et des paramètres du processus.
Qu'est-ce que le traitement de moulage par injection IMD ?
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1. Conception et impression du film : avant de commencer le moulage par injection IMD, il est nécessaire d'adopter la CAO pour concevoir le motif, réaliser une impression de haute précision par sérigraphie ou encre UV et terminer le test de durcissement de 72 heures pour garantir que l'adhérence est ≥ 5 N/cm.
2. Positionnement et thermoformage : Une fois le film découpé et perforé avec des trous de positionnement, il sera adapté aux surfaces 3D complexes grâce à la technologie de thermoformage.
3. Injection dans le moule : placez le film moulé dans le moule d'injection, injectez la matière première plastique à une température de moule de 80 à 120 ℃ et contrôlez la vitesse de remplissage et la pression grâce à des paramètres d'injection en plusieurs étapes pour éviter la rupture du film.
4. Post-traitement : Une fois l'injection terminée, le moule est refroidi et démoulé pour éliminer les bavures, puis pulvérisé avec un revêtement protecteur pour améliorer la résistance à l'abrasion.
Quelle est la caractéristique de conception du moule d'injection IMD ?
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1. Améliorer le taux de retrait du moule d'injection
Dans le procédé IMD, le taux de retrait thermique du substrat plastique et du film PET de surface est différent. Le film enveloppant le substrat plastique limite son retrait. Une conception basée sur un taux de retrait conventionnel peut entraîner des écarts dimensionnels du produit fini, voire une fissuration du film. Le taux de retrait des moules d'injection classiques est généralement de 0,5 %, mais les moules IMD doivent être ajustés à environ 0,3 % (selon la situation).
KRMODLD doit optimiser la taille de la cavité du moule grâce à la simulation CAE lors de la production de moules d'injection et corriger le moule en fonction du taux de retrait réel après l'essai du moule.
2. Positionnement de précision des moules d'injection
Afin de répondre aux exigences de moulage par injection IMD, les moules d'injection doivent être conçus avec des trous de positionnement de haute précision pour garantir que le film ne se déplace pas lorsque le moule est fermé, et certains moules utilisent des dispositifs d'adsorption sous vide ou de serrage mécanique pour fixer le film afin d'éviter le déplacement causé par la pression d'injection.
Dans le processus IMD, la taille du film doit être légèrement inférieure à la taille du produit final (environ 0,1 à 0,2 mm) pour éviter les fuites blanches ou la rupture des bords pendant le processus de moulage par injection.
3. Conception du canal du moule d'injection
Lors de la conception du moule pour le procédé de moulage par injection IMD, les canaux d'injection doivent s'assurer que le plastique fondu remplit uniformément toutes les cavités afin d'éviter une surchauffe locale ou un sous-remplissage du film dû aux différences de trajectoires d'écoulement. Il est recommandé d'utiliser en priorité des portes d'injection immergées ou des portes d'injection à jet d'encre afin de minimiser les traces visibles de la porte d'injection à la surface du film. L'emplacement de la porte d'injection doit éviter la zone du motif du film afin de ne pas endommager la couche d'encre.
4. Canaux de refroidissement multi-circuits pour moules d'injection
Les moules d'injection doivent être équipés de canaux de refroidissement multi-circuits pour garantir que la différence de température entre chaque zone est ≤ 5 ℃, pour éviter la déformation du film ou le rétrécissement inégal dû à un refroidissement inégal, et certains moules sont intégrés à une plaque chauffante pour préchauffer le film et améliorer sa ductilité pour s'adapter aux structures 3D complexes.
5. conception du démoulage par injection
Lors de la conception du moule d'injection, le système d'éjection doit être parallèle à la surface du film afin d'éviter que la broche d'éjection ne raye la couche décorative. Les produits à surface courbe complexe peuvent être démoulés pneumatiquement ou équipés d'un mécanisme d'éjection segmenté. La surface de la cavité du moule doit être polie à l'identique. KRMOLD dispose généralement d'outils de polissage spéciaux et d'opérateurs professionnels pour polir la surface de la cavité du moule à l'identique. Un traitement de chromage ou de nitruration est également appliqué pour réduire la résistance au frottement et prolonger la durée de vie du moule.
Quelle est l'application du moulage par injection IMD ?
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Moule d'injection pour l'industrie de l'électroménager
Le procédé de moulage par injection IMD joue un rôle essentiel dans l'amélioration de l'apparence, de la texture et de la fonctionnalité des appareils électroménagers. Grâce au moule d'injection IMD, la production de panneaux, de coques et d'autres pièces pour l'industrie de l'électroménager peut présenter un motif tridimensionnel résistant à l'usure, aux rayures et aux produits chimiques, améliorant ainsi la durabilité et l'esthétique du produit.
Les cas typiques incluent :
*Panneau de réfrigérateur haut de gamme : processus de transfert thermique IMD pour obtenir une texture de marbre, coût 30 % inférieur à la pulvérisation traditionnelle, dureté de surface de 3H.
*Panneau de commande du four à micro-ondes : boutons rétroéclairés intégrés grâce au moulage par injection IMD, durée de vie jusqu'à 1 million de pressions, prise en charge du fonctionnement à main mouillée.
*Écran tactile de machine à laver : moulage par injection utilisant un film PET durci, résistance à la corrosion des détergents, le motif ne s'estompera pas de manière permanente.
Moule d'injection pour l'industrie électronique grand public
Le procédé IMD, précurseur de l'électronique grand public, est largement utilisé dans la fabrication de coques et de touches pour téléphones portables, tablettes, liseuses et autres appareils. Les moules d'injection IMD utilisés dans ce secteur offrent non seulement une plus grande variété de couleurs et de motifs, mais préservent également leur légèreté et leur durabilité. Parallèlement, le procédé IMD favorise la personnalisation des produits électroniques pour répondre aux divers besoins du marché.
Les cas typiques incluent :
*Cadre central et lentille du téléphone portable : le processus IMD est utilisé pour obtenir un effet de transmission de lumière givrée, avec un taux de transmission de lumière ≥ 90 %, ainsi qu'un résidu anti-empreintes digitales et une prise en charge de la pénétration du signal 5G.
*Cadran de montre intelligente : moule d'injection intégré dans le capteur tactile, dureté de surface de 3H ou plus, résistance aux rayures améliorée de 5 fois.
*Coque de casque : moulage par injection via un diaphragme de couleur dégradée et technologie de séchage UV pour obtenir des motifs haute résolution, taux de rendement de plus de 95 %
Moule d'injection pour l'industrie automobile
L'industrie automobile est un autre domaine d'application important du moulage par injection IMD. Ce procédé joue un rôle essentiel dans la fabrication de pièces intérieures telles que les tableaux de bord, les panneaux de climatisation et les panneaux de carrosserie. Il embellit l'intérieur, tout en améliorant sa durabilité et sa résistance aux rayures. Pour les clients du secteur automobile, le moulage par injection IMD améliore la compétitivité de leurs produits tout en réduisant leurs coûts. De plus, il permet de recycler les pièces intérieures de manière écologique, ce qui s'inscrit dans la démarche de développement durable de l'industrie automobile.
Cas typiques
*Moule d'injection de panneau tactile automobile : fonction de chauffage intégrée, plage de résistance à la température -30℃~120℃, temps de réponse <0,1 seconde.
*Moule d'injection de calandre automobile : adopte un revêtement auto-réparateur, les rayures disparaissent automatiquement dans les 24 heures, lumière dynamique LED intégrée et capteur radar.
*Moule d'injection de tableau de bord automobile : le procédé IMD remplace la peinture en aérosol traditionnelle, réduisant les coûts de 15 % et augmentant la résistance chimique de 50 %.
FAQ : Comment garantir la précision dimensionnelle du moule et la cohérence du produit ?
Technologie de traitement de haute précision : des équipements de haute précision tels que les centres d'usinage CNC (CNC) et l'usinage par décharge électrique (EDM) sont utilisés pour optimiser le processus de conception en combinaison avec un logiciel de CAO/FAO.
Contrôle qualité : Inspection des dimensions clés du moule par machine à mesurer tridimensionnelle (MMT) et vérification de plusieurs lots d'échantillons pendant l'étape de moulage d'essai.
Sélection des matériaux : utilisez de l'acier à matrice avec une résistance élevée à l'usure (par exemple H13, S136) et un traitement de surface (par exemple nitruration, chromage) pour les écrous de matrice afin de prolonger la durée de vie.
Précisez le type de plastique (par exemple, PP, ABS) et les exigences de post-traitement (par exemple, pulvérisation, sérigraphie), et fournissez des plans 2D ou 3D des pièces en plastique. Indiquez également le volume de production, les exigences d'aspect, les normes de tolérance, etc.
En règle générale, nos ingénieurs commencent à préparer le devis dès que le client a fourni l'ensemble des spécifications de production. Cela prend généralement entre 1 et 3 jours.
Le délai de fabrication des moules d'injection standard est généralement de 30 à 60 jours, et peut être plus long pour les moules complexes. Par exemple, le délai de fabrication typique des moules en silicone liquide est d'environ 60 jours, couvrant la conception, la fabrication, les tests, etc.
Technologie de traitement de haute précision : des équipements de haute précision tels que les centres d'usinage CNC (CNC) et l'usinage par décharge électrique (EDM) sont utilisés pour optimiser le processus de conception en combinaison avec un logiciel de CAO/FAO. Contrôle qualité : Inspection des dimensions clés du moule par machine à mesurer tridimensionnelle (MMT) et vérification de plusieurs lots d'échantillons pendant l'étape de moulage d'essai. Sélection des matériaux : utilisez de l'acier à matrice avec une résistance élevée à l'usure (par exemple H13, S136) et un traitement de surface (par exemple nitruration, chromage) pour les écrous de matrice afin de prolonger la durée de vie.
Tous les 50 000 moules, vérifiez le pilier de guidage, la goupille d'éjection et les autres pièces d'usure, et nettoyez les résidus de plastique et de rouille à la surface du moule. Utilisez de la graisse haute température pour les pièces coulissantes (par exemple, couvercle basculant, glissière) afin de réduire les pertes par frottement. Assurez-vous que le circuit d'eau est fluide et que la différence de température est ≤ 5 °C afin d'éviter toute fissuration du moule due aux contraintes thermiques.
Le coût des matériaux de moulage représentait environ 30 à 40 % (par exemple, une tonne d'acier P20 coûte environ 20 000 yuans), tandis que les coûts de traitement représentaient plus de 50 % (taux horaire de la main-d'œuvre CNC d'environ 80 à 150 yuans/heure). Pour la production en petites séries, il est possible d'opter pour un moule en aluminium ou de simplifier la conception structurelle ; pour plus de 100 000 pièces, il est recommandé d'utiliser des plaquettes carbure pour prolonger la durée de vie !
Les produits moulés par injection doivent répondre pleinement aux exigences de conception (dimensions, aspect, etc.) et permettre une production continue et stable. Le marquage du moule, les rapports d'inspection (test de dureté du matériau, par exemple) et les plans techniques doivent être complets.
L'acier du moule (tel que le S136H, le NAK80 et d'autres matériaux importés coûtent plus cher) et le type d'embryon de moule (le coût à court terme du moule en aluminium est faible mais la durée de vie est courte) affectent directement le coût, l'utilisation de la technologie de conception CAO/CAE/FAO, le système de canaux chauds, etc. augmentera l'investissement initial, mais peut améliorer les avantages à long terme (tels que la réduction des carottes, l'augmentation de la capacité de production).
