Juin 2014



Mise au point

 

Soyons francs, les points d'injection sont un mal nécessaire : une interruption de continuité dans la surface d'un moule d'injection. Même si leur trace est généralement supprimée après le moulage, soit automatiquement, soit manuellement, ils laissent leur "empreinte" sur la pièce finie. Sans point d'injection, il n'y aurait pas de pièce et, puisque nous ne pouvons pas nous passer d'eux, il va de soi que nous devons examiner leur type et leur position au stade de la conception des pièces. Naturellement, même si vous n'avez pas réfléchi au point d'injection en créant votre pièce, vous aurez la possibilité d'approuver son type et sa position dans votre confirmation de commande auprès du service de moulage par injection.


Le service de moulage par injection de Proto Labs utilise des points d'injection de type nappe, buse chaude ou sous-marin, selon la forme et la taille de la pièce et la matière injectée.


L'injection en nappe

Cette solution est la plus courante des trois. L'injection en nappe se compose d'un bloc trapézoïdal, usiné au niveau du plan de joint sur une surface extérieure de la pièce (voir Figure 1). Il est généralement placé dans une section de paroi épaisse, de préférence à une zone mince. Sa position facilite habituellement l'ébavurage et, bien que laissant plus de traces que les deux autres types de points d'injection, son emplacement au niveau du plan de joint n'affecte que le bord de la pièce à un endroit qui ne perturbe habituellement ni sa fonction ni son esthétique.

Figure 1 : Le bloc jaune représenté sur l'image de gauche a la taille et la forme d'un point d'injection en nappe. Il peut être situé à plusieurs endroits de la pièce, avec quelques restrictions. La pièce injectée de droite présente une marque rectangulaire au niveau de l'emplacement du point d'injection.

Figure 1 : Le bloc jaune représenté sur l'image de gauche a la taille et la forme d'un point d'injection en nappe. Il peut être situé à plusieurs endroits de la pièce, avec quelques restrictions. La pièce injectée de droite présente une marque rectangulaire au niveau de l'emplacement du point d'injection.


Un point d'injection en nappe est facile à mettre en ouvre et à maintenir. Il permet généralement de disposer d'une grande liberté de positionnement le long du plan de joint. Sa conception aide à concentrer la contrainte générée pendant l'éjection sur la nappe, qui est ébavurée après moulage. Par ailleurs, étant relativement grand, ce type de point d'injection est idéal pour les matières chargées qui peuvent être difficiles à injecter par des points d'injection plus étroits. Ces différentes raisons expliquent pourquoi l'injection en nappe représente l'option privilégiée la plupart du temps.


L'injection par buse chaude

Un point d'injection par buse chaude se place près du centre de la pièce au lieu d'être près du bord. Cette position permet de réduire la distance parcourue par la matière pour remplir le moule et contribue à centrer la force de serrage appliquée au moule par la presse. La figure 2 illustre un exemple de confirmation de commande auprès du service de moulage par injection comportant l'emplacement d'un point d'injection par buse chaude. Le cylindre jaune est un évidement usiné dans la moitié A du moule, sur lequel sera vissé un canal chaud monobuse. Les points d'injection par buse chaude sont toujours situés sur le côté A du moule.

Figure 2 : Le cylindre jaune représente l'emplacement du point d'injection tel qu'illustré dans une confirmation de commande. Le résultat sur la surface de la pièce finie est une légère bosse qui peut être éliminée manuellement.

Figure 2 : Le cylindre jaune représente l'emplacement du point d'injection tel qu'illustré dans une confirmation de commande. Le résultat sur la surface de la pièce finie est une légère bosse qui peut être éliminée manuellement.


On utilise souvent l'injection par buse chaude sur les pièces rondes ou en dôme, pour obtenir un écoulement radial de la matière plutôt que l'écoulement linéaire de l'injection en nappe. Qui plus est, comme ce point d'injection ne prend pas de place au bord de l'empreinte du moule, on peut l'utiliser sur les pièces ayant un encombrement proche de la taille maximum possible pour le service de moulage par injection. Ce type de point d'injection crée une petite bosse, généralement de 1,5 à 2 mm de diamètre et de 0,3 à 0,5 mm de haut qui peut être ébarbée jusqu'à 0,13 mm en saillie. Selon la géométrie de la pièce et le type de matière, l'injection par buse chaude pourra aussi laisser un « voile » ou des marques de coulée circulaires autour du point d'injection. Ces imperfections peuvent poser problème car elles se trouvent généralement sur la face cosmétique de la pièce. Un autre problème est celui d'une dégradation possible de la matière lorsque les charges d'injection sont faibles. En dernier lieu, comme ce point d'injection est de petite taille, une buse chaude peut se boucher si elle est utilisée pour injecter une matière fortement chargée verre.


L'injection en sous-marin

Ce type d'injection est le moins courant des trois. On l'utilise généralement pour des pièces complexes qui ne doivent pas présenter de traces sur les bords, comme avec une injection en nappe, ou sur la face cosmétique de la pièce comme avec une injection par buse chaude. C'est le seul type d'injection situé sur le côté B du moule, qui est généralement la face non-cosmétique.


Au lieu d'introduire la matière dans l'empreinte du moule où se forme la pièce, une injection en sous-marin injecte la matière dans le canal de la broche d'éjection (voir Figure 3). La broche d'éjection, illustrée en jaune ci-dessous, est raccourcie et la matière injectée passe dans un canal conique à travers la section évidée de la broche d'éjection, représentée en violet, puis arrive dans le moule pour former la pièce. Une fois que la matière a durci, la broche d'éjection s'appuie contre la carotte cylindrique se trouvant dans son canal et la pousse de manière à éjecter la pièce hors de la moitié B du moule. La broche d'éjection détache la carotte du point d'injection en sous-marin, la laissant dépasser verticalement à la surface de la pièce éjectée. La carotte est ensuite retirée par un processus manuel. Comme la matière est injectée au travers d'une broche d'éjection, ce type de point d'injection laisse sur la pièce finie une trace similaire à celle d'un éjecteur, avec une légère saillie de 0,13 mm après ébavurage, au lieu d'être en creux dans la pièce.

Figure 3 : Cet engrenage est un excellent exemple de pièce réalisée avec un point d'injection en sous-marin. Sur la pièce finale de droite on peut voir la carotte cylindrique créée par ce type de point d'injection , que l'on retire par processus manuel.

Figure 3 : Cet engrenage est un excellent exemple de pièce réalisée avec un point d'injection en sous-marin. Sur la pièce finale de droite on peut voir la carotte cylindrique créée par ce type de point d'injection , que l'on retire par processus manuel.


L'utilisation d'un point d'injection en sous-marin dépend beaucoup de la géométrie et, bien que donnant d'excellents résultats, il peut être difficile à mettre en ouvre. L'injection au travers d'un canal sous-marin conique interdit l'utilisation de nombreuses matières chargées verre, et la contrainte appliquée au moule pour séparer la carotte du cône au moment de l'éjection peut être significative. En dernier lieu, l'angle et la profondeur du cône interdisent son utilisation avec de nombreuses géométries telles que les boîtiers ou d'autres pièces évidées.


Il est clair que le choix de la méthode d'injection peut se révéler complexe mais le service de moulage par injection de Proto Labs sélectionnera le type et la position des points d'injection le plus appropriés à votre design et à la matière choisie. Vous aurez ensuite la possibilité de visualiser la position du point d'injection dans votre confirmation de commande. Si vous avez des inquiétudes ou des questions à ce sujet, veuillez contacter l'un des ingénieurs de notre service clientèle au +33 (0) 479 65 46 50 pour discuter des options possibles.