Les outils de moulage par injection se composent de deux ensembles principaux : la moitié fixe, boulonnée au plateau fixe de la machine, et la moitié mobile, fixée au plateau alternatif. Au-delà de cette division fondamentale, des conceptions de moules avancées, telles que les systèmes à noyau démontable, l'outillage à assistance gazeuse, les moules de précision et les blocs multi-empreintes à canaux chauds, ajoutent des fonctions ciblées pour répondre aux exigences des pièces les plus exigeantes.
Assemblage et montage du noyau
• Moitié stationnaire : fixée de manière rigide sur le plateau fixe ; intègre la douille d'injection et la moitié de la géométrie de la cavité.
• Moitié mobile : Fixée au plateau coulissant des injecteurs ; abrite les mécanismes d'éjection et complète la cavité.
L’alignement précis entre ces deux moitiés est la base des opérations de haute précision.
Fermeture, guidage et serrage
• Poteaux de guidage : des colonnes généralement trempées de Ø20 à 50 mm avec une rectitude de 0,01 mm/m dirigent la moitié mobile vers un enregistrement parfait.
• Système de serrage : Les unités hydrauliques ou à genouillère développent des forces de 500 à 5 000 tonnes, garantissant l'absence de formation de bavures lors du remplissage de moules à canaux chauds haute pression ou multi-empreintes.
Distribution et injection de matière fondue
4.1 Chemin d'écoulement
– La masse fondue (180–320 °C) sort de la buse de la machine, traverse le réseau de coulée et de canaux, puis pénètre dans la cavité par la porte.
– Dans les configurations à canaux chauds, la température du collecteur est contrôlée à ±3 °C sur toutes les lignes d'alimentation pour un remplissage uniforme.
4.2 Fonction d'assistance au gaz
– Après le remplissage de résine, de l’azote (5–20 MPa) est injecté pour former des sections creuses, réduisant la masse de la pièce jusqu’à 30 % et éliminant les retassures dans les zones épaisses.
Variantes de moules spécialisées
5.1 Moules à noyau pliable
• Broches de noyau rétractables : actionnées hydrauliquement ou pneumatiquement (précision de ± 0,02 mm) pour libérer les éléments de contre-dépouille, idéales pour les pièces automobiles ou électroménagers complexes.
5.2 Moules d'injection de précision
• Tolérances ultra-serrées : obtenues en utilisant des aciers à outils trempés (HRC 50–55) et en polissant pour obtenir des finitions de surface inférieures à Ra 0,8 µm, en maintenant les dimensions à ± 0,005 mm.
5.3 Moules à canaux chauds multi-empreintes
• Alimentation équilibrée : la conception du collecteur et la sélection des buses garantissent une distribution uniforme de la matière fondue, essentielle pour les biens de consommation à volume élevé et les composants d'emballage.
Refroidissement et éjection des pièces
• Canaux conformes : des circuits de 8 à 12 mm de diamètre construits à proximité de la cavité maintiennent ΔT ≤ 5 °C, accélérant ainsi les temps de cycle.
• Éjection : Après un refroidissement de 10 à 40 s, des éjecteurs hydrauliques (Ø 4 à 10 mm) éjectent les pièces finies. Dans les moules assistés par gaz, le gaz résiduel facilite la libération.
Indicateurs de performance par type de moule
Paramètres clés du type de moule Applications
Noyau pliable Vitesse de rétraction : 0,1–0,5 m/s Raccords de tuyauterie, poignées ergonomiques
Assistance gaz Délai d'injection de gaz : 0,5 à 1 s Pare-chocs, coques de chaise
Moules de précision Stabilité thermique : ±1 °C Boîtiers médicaux et électroniques
Canal chaud multi-cavités Équilibrage du flux et uniformité thermique Emballage, pièces grand public
Sécurité et contrôle des processus
• Verrouillages de fermeture du moule : les capteurs empêchent l'injection jusqu'à ce que la fermeture complète soit confirmée, éliminant ainsi le risque de fuite.
• Surveillance en temps réel : les sondes IoT enregistrent le tonnage de serrage, la pression de fusion et la température, réduisant ainsi les rebuts jusqu'à 20 %.
Résumé
En intégrant un guidage précis, un verrouillage robuste et des fonctionnalités spécialement conçues (noyaux pliables, canaux de gaz, cavités à tolérance fine et collecteurs à canaux chauds), les moules d'injection modernes produisent des pièces en plastique complexes et de haute qualité de manière efficace et cohérente, alimentant ainsi les innovations dans les secteurs de l'automobile, de la médecine, de l'électronique et de la consommation.
