Des années 1950 à nos jours, le moulage par injection a dominé la fabrication de produits de consommation, nous donnant tout, des chiffres d'action aux conteneurs de prothèse. Malgré sa polyvalence incroyable, le moulage par injection a certaines limitations de conception.
Le processus de moulage par injection de base consiste à chauffer et à faire pression sur les granulés en plastique jusqu'à ce qu'ils s'écoulent dans la cavité du moule; refroidir le moule; ouvrir le moule; éjecter la pièce; puis fermer le moule. Répétez et répétez, généralement 10 000 fois pour une course de fabrication en plastique, et un million de fois au cours de la durée de vie du moule. La production de centaines de milliers de pièces n'est pas facile, mais il y a des changements dans la conception des pièces en plastique, dont la plus facile est de prêter attention à l'épaisseur de la paroi de la conception.
Limites d'épaisseur de paroi de moulage par injection
Si vous démontez des ustensiles en plastique autour de votre maison, vous remarquerez que la plupart des pièces ont une épaisseur de paroi d'environ 1 mm à 4 mm (la meilleure épaisseur pour le moulage), avec une épaisseur de paroi uniforme partout. Pourquoi? Il y a deux raisons.
Tout d'abord, les murs plus fins se refroidissent plus rapidement, réduisant le temps de cycle du moule et le temps nécessaire pour fabriquer chaque pièce. Si la pièce en plastique se refroidit plus rapidement après le remplissage du moule, il peut être poussé en toute sécurité plus rapidement sans déformation, et parce que le temps sur la machine d'injection est coûteux, la pièce est moins coûteuse à produire.
La deuxième raison est l'uniformité: pendant le cycle de refroidissement, la surface extérieure de la partie plastique se refroidit d'abord. Le refroidissement provoque un retrait; Si la pièce a une épaisseur uniforme, la partie entière se rétrécira uniformément du moule à mesure qu'elle refroidisse et la pièce sera retirée en douceur.
Cependant, si les sections épaisses et minces de la pièce sont adjacentes, le centre de fonte dans la zone plus épais continuera de se refroidir et de rétrécir après que la zone et la surface plus minces se soient solidifiées. Alors que cette zone épaisse continue de refroidir, elle continue de rétrécir et ne peut que tirer le matériau de la surface. Le résultat est un petit retrait à la surface de la pièce, appelée marque d'évier.
Les marques d'évier indiquent simplement une mauvaise ingénierie dans les zones cachées, mais sur les surfaces décoratives, ils peuvent coûter des dizaines de milliers de dollars pour réinstaller. Comment savez-vous si votre pièce a ces problèmes de "mur épais" pendant le processus de moulage par injection?
Solutions murales épaisses
Heureusement, il existe des solutions faciles pour les murs épais. La première chose à faire est de faire attention à la zone où se trouve le problème. Dans les sections ci-dessous, vous pouvez voir deux problèmes courants: l'épaisseur autour du trou de vis et l'épaisseur dans la partie où la résistance est nécessaire.
Pour les trous taraudés dans des pièces moulées par injection, la solution consiste à utiliser un "boss de vis": un petit cylindre de matériau entourant directement le trou ponctuel, connecté au reste du boîtier à l'aide d'une côte ou d'une bride de matériau. Cela permet une épaisseur de paroi plus uniforme et moins de marques d'évier.
Lorsqu'une zone d'une pièce doit être particulièrement forte, mais le mur est trop épais, la solution est également simple: le renforcement. Plutôt que de rendre toute la partie épaisse et difficile à refroidir, la surface extérieure est éclaircie en coquille, puis des côtes verticales de matériau sont ajoutées à l'intérieur pour la résistance et la rigidité. En plus d'être plus facile à façonner, cela réduit également la quantité de matériau requise, en réduisant les coûts.
Après avoir apporté ces modifications, vous pouvez à nouveau utiliser l'outil DFM pour vérifier si les modifications ont résolu le problème. Bien sûr, lorsque tout est réglé, les pièces peuvent être prototypées dans une imprimante 3D pour les tester avant de continuer avec la fabrication.
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