Conseil de conception

Comment éviter les bavures à l'intersection de deux canaux

Avril 2013
Channel example with cams
Figure 1 : Les deux canaux ont le même diamètre et l'une des broches a été formée de manière à s'ajuster parfaitement sur le côté de l'autre.

Nous créons des canaux dans une pièce en plastique pour toutes sortes de raisons. Les canaux, les tunnels et les trous permettent la circulation de liquides, de gaz et parfois même de solides ; nous en trouvons souvent dans les pièces destinées à des dispositifs médicaux. Dans les pièces moulées par injection, les canaux sont formés par des noyaux ou des broches dans l'empreinte du moule ou par un tiroir. Proto Labs peut soit usiner ces broches dans le moule, soit insérer une broche en acier plus robuste après usinage. L'intersection de deux canaux dans le corps d'une pièce présente une difficulté intéressante à résoudre. La difficulté consiste à former une zone de fermeture fiable à l'intersection des deux broches. La configuration présentée à la Figure 1 semblerait être la solution logique à appliquer dans ce cas.

Le problème posé par cette approche est qu'elle laisse, au niveau de l'intersection des broches, des bords extrêmement fins qui risquent d'être endommagés par le fonctionnement normal du moule et l'injection de matière sous pression. Lorsque ces arêtes sont endommagés, la matière peut fuir dans l'intervalle créé de ce fait entre les broches et laisser des « bavures » qui, se trouvant sur une surface intérieure, seront particulièrement difficiles à éliminer.

Evidemment, lorsque vous concevez une pièce vous ne précisez pas clairement comment les broches seront utilisées pour former les canaux, mais des canaux comme ceux présentés dans la Figure 1 nécessitent exactement ce type de zone de fermeture. Si vous créez sans le vouloir cette zone de fermeture qui pourrait poser problème, votre analyse de conception ProtoQuote® devrait vous le signaler. L'analyse de ProtoQuote ne reconnait pas spécifiquement les intersections de canaux mais elle recherche les bords excessivement fins et fournira une réponse, en signalant que vous avez créé une « arête fragile» dans le moule et en mettant en évidence la zone à modifier. Vous devrez corriger le problème avant de pouvoir continuer. Heureusement, pour éliminer le problème, il est possible de modifier la conception d'une telle zone de plusieurs manières.

Tapering the side channel
Figure 2 : Les faces indiquées en rouge entraîneront la création d'une arête fragile dans le moule.

 

 

Reducing side channel diameter
Figure 3

 Méthode : Taille en biseau du canal latéral

Comme le montre la Figure 3, on peut renforcer ces arêtes en réduisant la surface de contact entre les broches. Ceci se traduit par l'ajout d'une dépouille sur la broche latérale et conduit à une diminution des zones fragiles qui résisteront mieux à la pression de l'injection.

 

Beveling thin edges
Figure 4

Méthode : Réduction du diamètre du canal latéral 

On obtiendra le même résultat en réduisant le diamètre du canal latéral de manière à ce qu'il soit globalement inférieur à celui du canal principal (voir Figure 4). Comme dans l'exemple précédent, cette solution réduit la taille des zones en fermeture et réduit la probabilité de dommages pendant l'injection. 

 

 

Creating an oversize side channel
Figure 5

Méthode : Ajout de chanfreins en bout de broche 

La Figure 5 présente une solution permettant d'éliminer des zones fragiles en bout de broche lorsque les deux canaux sont de même diamètre et le biseautage n'est pas possible. Dans ce cas, on usine un chanfrein en bout de broche (voir figure 5). Cette solution supprime les zones fragiles sans réduire le diamètre du canal latéral. 

 

 

Figure 6

Méthode : Création d'un canal latéral de plus gros diamètre 

Enfin, si le design ne permet pas de réduire le passage entre le canal latéral et le canal principal, on peut augmenter la taille du canal latéral, puis utiliser une des méthodes ci-dessus tout en conservant le passage normal entre les deux canaux. Autrement dit, on crée un passage ovale qui est plus étroit sur la largeur du canal principal mais plus large sur sa longueur (voir Figure 6).

Comme toujours, les ingénieurs du service client de Proto Labs sont à votre disposition pour répondre à toutes vos questions au +33 (0)4 27 50 29 47.

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