Lignes de soudure : comment les éviter
Lorsque vous concevez pour le moulage par injection, respectez ces différentes précautions pour éviter les lignes de soudure
La résine se refroidit lorsqu'elle est injectée dans un moule. C'est pourquoi le bord d'attaque du flux de résine dans un moule est toujours la zone la plus froide de la résine et, par conséquent, la plus proche de la solidification. Dans un moule bien conçu, cela ne pose généralement pas de problème. L'exception peut se produire lorsque le flux de résine est divisé par un obstacle et se retrouve de l'autre côté de l'obstacle, par exemple le noyau qui crée un trou rectangulaire dans une plaque de recouvrement (voir figure 1). Dans ce cas, deux surfaces se rencontrent en aval de l'obstacle. Dans l'idéal, elles s'assemblent pour former un joint solide, mais si elles ont trop refroidi pour s'assembler complètement, il en résulte une ligne de tricotage.
Lignes de soudure et résines
Une ligne de tricotage est une ligne, visible ou non, où deux flux de résine se rencontrent (voir figure 2). En fonction de la conception du moule et du matériau injecté, une ligne de tricotage peut ne poser aucun problème, n'être qu'un problème cosmétique ou causer un problème structurel potentiellement grave. L'un des facteurs décisifs est la résine injectée, car les résines n'ont pas toutes la même tendance à former des lignes de tricotage. L'ABS est l'une des résines les plus susceptibles de présenter des lignes. Dans de nombreux cas, une ligne de tricot dans l'ABS est suffisamment solide pour ne pas affaiblir la pièce de manière significative, mais elle peut apparaître comme une fissure dans la pièce finie.
Des problèmes
L'une des zones où les lignes de tricotage peuvent causer des problèmes structurels se trouve derrière un bossage. Un bossage, bien sûr, est un élément doté d'un trou conçu pour accueillir une fixation filetée. (Protolabs ne crée pas de filets internes ; ceux-ci seraient coupés par une vis autotaraudeuse, usinés dans le cadre d'une opération distincte ou ajoutés sous forme d'insert). Le bossage est créé par un noyau surélevé à l'intérieur du moule autour duquel la résine s'écoule. Lorsque les faces de la résine se rencontrent à l'arrière de l'axe, elles forment une ligne de tricotage.
Deux facteurs peuvent rendre ce phénomène particulièrement problématique. Si le bossage se trouve près du bord de la pièce, la ligne de tricotage sera très courte, laissant relativement peu de surface pour maintenir les deux faces ensemble. Si l'on ajoute l'effet de "coin" d'une vis enfoncée dans le bossage, une ligne de tricot peut se transformer en fissure.
Les lignes de tricotage se produisent également entre les portes d'une pièce. Les portes sont les zones où la résine est injectée dans votre pièce. Lorsque vous obtenez la disposition de votre porte et de votre éjecteur, vérifiez-la. Nous n'utilisons pas souvent plusieurs portes, mais si c'est le cas, vérifiez si vous avez des exigences esthétiques ou de résistance critiques à mi-chemin entre deux portes.
Un autre facteur peut contribuer aux problèmes des lignes de tricotage : l'utilisation de résines chargées. Imaginez l'écoulement d'une résine liquide remplie, par exemple, de fibres de verre. Il est évident que lorsque le front de la résine se déplace dans le moule, le matériau de remplissage se trouve toujours derrière le front. Ainsi, lorsque deux fronts se rencontrent et se solidifient, il n'y a que peu ou pas de fibres qui traversent la ligne de rencontre. Cela ne signifie pas nécessairement que la ligne de tricotage sera faible, mais elle n'aura pas l'avantage d'être renforcée par des fibres.
Solutions
Que pouvez-vous faire pour éviter les lignes de tricotage problématiques ? Vous ne pouvez probablement pas éliminer les caractéristiques telles que les bossages, mais vous pouvez choisir des résines moins susceptibles de former des lignes de tricot. Plus précisément, vous pouvez éviter d'utiliser des résines chargées dans des pièces qui présenteront des caractéristiques telles que des trous traversants. Vous pouvez épaissir les parois des pièces pour ralentir le refroidissement de la résine, en veillant à ne pas les épaissir suffisamment pour provoquer un enfoncement. Enfin, vous pouvez placer les éléments provoquant des lignes de tricotage plus loin des bords des pièces lorsque la conception le permet.
Bien entendu, il est préférable de trouver des lignes de tricot dans vos prototypes que dans vos pièces de production, et c'est à cela que sert le prototypage. Si vous avez des exigences critiques en matière de résistance des lignes de tricotage, veuillez appeler un ingénieur d'application au 877-479-3680 pour en discuter.