Que sont les moules d'injection pour contenants à parois minces ?
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Les moules d'injection pour contenants à parois minces sont des outils de moulage par injection spécialement conçus pour la production de contenants en plastique d'une épaisseur inférieure à 1 mm, présentant des parois extrêmement fines et un rapport de longueur d'écoulement supérieur à 150. Ce rapport correspond à la longueur d'écoulement (L) entre le canal d'écoulement principal du moule et l'épaisseur de paroi (t) du contenant. Lorsque ce rapport dépasse 150, on parle de moulage par injection à parois minces. Les emballages jetables pour la restauration rapide et les coques de batteries de téléphones portables à parois minces, d'une épaisseur respective de 0,45 mm et 0,25 mm, sont des exemples typiques de ce procédé.
Lors de la fabrication de contenants à parois minces, des difficultés de remplissage, d'évacuation de la matière et de déformation du moule se posent, entraînant une qualité de produit médiocre et une faible productivité. Les moules d'injection à parois minces, grâce à leur structure haute résistance, la conception optimisée de leurs canaux d'alimentation et un contrôle précis de la température, permettent une production en série de produits à parois minces de haute qualité. Ils répondent ainsi aux besoins de production et de fabrication de ces produits dans les secteurs de l'agroalimentaire, du médical, de l'électronique et autres.
Comment concevoir un moule d'injection pour des contenants à parois minces ?
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KRMOLD, pour la production de conteneurs à parois minces destinés à la fabrication de moules d'injection, utilise généralement l'acier à roulement au chrome à haute teneur en carbone SUJ2, dont la dureté Rockwell peut atteindre HRC ≥ 55. Cet acier, utilisé pour la fabrication des moules d'injection, subit un traitement thermique afin de résister à une pression élevée supérieure à 200 MPa et à une vitesse d'injection supérieure à 200 mm/s.
Le moule d'injection pour contenants à parois minces utilise la technologie des canaux chauds et un système d'injection séquentielle (SVG) pour assurer un remplissage rapide de la cavité et réduire le gaspillage de matière. Le moulage par injection de parois minces étant sujet aux surchauffes dues à l'air emprisonné, des fentes d'évacuation à plusieurs niveaux doivent être prévues sur la surface de joint et en fin de remplissage. Le système de refroidissement doit également assurer une distribution uniforme du circuit d'eau afin d'éviter les déformations causées par les contraintes résiduelles.
Moule d'injection à parois minces utilisant une conception de rainure d'échappement multi-étages. La surface de joint principale est dotée d'une rainure d'échappement primaire et d'une rainure d'échappement secondaire. L'extrémité du coulisseau supplémentaire est remplie par un système d'échappement circulaire. Des inserts annulaires profonds, intégrés au sous-moule, facilitent l'évacuation des gaz et empêchent leur combustion. Un système de refroidissement par eau uniforme est nécessaire. Un circuit d'eau spiralé, avec des tuyaux de 6 mm de diamètre, est utilisé et réparti uniformément à 12 mm de la surface de la cavité. Pour les cavités profondes, des circuits de refroidissement indépendants sont prévus dans le noyau mobile du moule, le coulisseau et d'autres zones.
Pour les cavités profondes à parois minces et les faibles pentes de démoulage, les moules d'injection doivent être conçus avec un mécanisme d'extraction du noyau prioritaire et un mécanisme d'extraction latérale du noyau. Il est recommandé d'utiliser davantage d'éjecteurs pour assurer la stabilité du démoulage et éviter la déformation des pièces à parois minces, ce qui pourrait entraîner des difficultés de démoulage.
Fabrication de moules pour emballages à parois minces
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Le moule d'injection pour emballages à parois minces adopte un traitement CNC de mandrins en acier poli ou en carbure et autres matériaux à haute dureté pour assurer la finition de surface des pièces pré-moulées pendant l'injection, et la cavité du moule est traitée par une machine-outil CNC à 5 axes avec une précision de ±0,005 mm, ce qui peut satisfaire aux exigences de moulage de conteneurs à parois minces d'une épaisseur de paroi ≤1 mm.
La surface de séparation est usinée par fraisage CNC avec électroérosion (EDM) pour garantir un écart d'étanchéité ≤ 0,02 mm lors de la fermeture afin d'éviter les bords volants, et une rainure d'échappement à plusieurs étages (profondeur 0,03-0,3 mm) est traitée à la fin du remplissage pour réaliser le canal d'échappement précis grâce à la gravure CNC.
KRMOLD utilise une machine CNC à grande vitesse pour usiner l'alésage intérieur de la plaque à canaux chauds du moule d'injection. La tolérance du diamètre de l'alésage est contrôlée à ±0,01 mm, ce qui est adapté au contrôle de remplissage segmenté par vanne séquentielle (SVG). La zone d'injection est usinée à l'aide d'un micro-outil pour créer l'orifice d'injection immergé, dont l'angle est contrôlé entre 30° et 45°. Le circuit d'eau de refroidissement hélicoïdal, usiné CNC, est réparti uniformément à 12 mm de la surface de la cavité. Associé à des inserts en alliage cuivre-béryllium, il améliore l'efficacité du refroidissement local et garantit une fusion optimale. Ces inserts permettent également un remplissage rapide des zones à parois fines.
Les quatre faces du curseur sont usinées par fraisage CNC avec découpe au fil. La tolérance du diamètre du trou du pilier de guidage diagonal est de ±0,01 mm afin de garantir la stabilité de l'extraction latérale du noyau. La face inférieure du curseur est usinée avec des rainures d'évacuation circulaires d'une profondeur de 0,3 mm, empêchant ainsi les zones à parois fines d'être piégées par les gaz de combustion. L'orifice d'éjection est percé par perçage profond, et sa surface est chromée dur pour réduire le frottement lors du démoulage.
Comment garantir la qualité des moules d'injection pour contenants à parois minces ?
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1. Inspection et correction en ligne
Contrôle des dimensions des cavités du moule d'injection à l'aide d'une machine à mesurer tridimensionnelle (MMT) et correction locale des défauts d'éjection dans les zones à parois fines. Simulation du processus d'injection par un test de pression afin de vérifier l'étanchéité et la résistance du moule.
2. Optimisation des paramètres du moule d'essai
KRMOLD organise le processus de moulage d'essai du moule d'injection en atelier, en s'appuyant sur le contrôle de pression segmenté du procédé IBM. La première pression de maintien est de 80 à 90 % de la pression d'injection afin de garantir un remplissage complet de la paroi mince. La température d'éjection est surveillée pour éviter que l'éjecteur ne raye la pièce.
Boîtier de moulage par injection pour conteneur à parois minces
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1. Pare-chocs avant automobile
Le moule d'injection du pare-chocs avant automobile est fabriqué en matériau PP+EPDM-T20, avec une faible épaisseur de paroi et un rapport de longueur de flux élevé grâce à une technologie de surface de séparation interne et un canal chaud à vanne séquentielle à 8 points pour contrôler la marque de fusion.
Moule d'injection pour boîte à lunch jetable en matériau PP, épaisseur de paroi de seulement 0,45 à 1,2 mm, utilisation de canaux chauds et d'inserts en alliage cuivre-béryllium pour accélérer le refroidissement, cycle de moulage ≤ 5 secondes.
3. Boîtier d'équipement électronique
Production de moules d'injection pour boîtiers d'équipements électroniques, avec une épaisseur de paroi minimale de 0,25 mm, utilisant des matériaux PC ou ABS à haute fluidité, sans marques de retrait en surface.
FAQ :
1. Comment obtenir un devis pour des moules d'injection sur mesure ?
Veuillez préciser le type de plastique (par exemple PP, ABS) et les exigences de post-traitement (par exemple, peinture, sérigraphie), et fournir des dessins 2D ou 3D de la pièce en plastique. Indiquez également le volume de production, les exigences d'aspect, les normes de tolérance, etc.
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).
