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Dilemmes de moulage par injection : canaux chauds ou froids ?

Un canal d'alimentation fait référence à un canal découpé dans le moule qui aide le plastique fondu à s'écouler de la buse à la cavité. Dans le moulage par injection, le canal joue un rôle important car il influence directement le remplissage de la pression du moule, la température de fusion, le retrait du matériau et l'emballage des contraintes résiduelles. Sur la base de ces raisons, la sélection d'un coureur devient une partie considérable du processus. Pendant ce temps, les coureurs peuvent être divisés en différents types en fonction de leurs formes. Habituellement, la forme du coureur est parabolique, trapézoïdale, demi-ronde, trapèze large et quart de rond.

 

 

Systèmes à canaux chauds

 

Un système à canaux chauds comprend deux plaques chauffées avec un système de collecteur pour maintenir une température constante utilisée pour injecter le matériau fondu dans les cavités du moule. Il existe plusieurs catégories de systèmes à canaux chauds, répartis en deux catégories principales : les systèmes à canaux chauffés à l'intérieur (convient pour un meilleur contrôle du débit) et les systèmes à canaux chauffés à l'extérieur (idéal pour les polymères thermosensibles).  

 

Où et quand le système de canaux chauds est-il applicable ?

 

Les applications les plus importantes des systèmes à canaux chauds se trouvent dans l'industrie du moulage par injection plastique, directement ou indirectement, liée à l'industrie automobile (design d'intérieur), à l'industrie aéronautique, à l'industrie du jouet et à l'industrie médicale et de la santé. Utilisé par les fabricants de moules aux États-Unis, en Chine et dans des pays européens, le système à canaux chauds pourrait créer un cycle de processus de fabrication qui a amélioré la qualité globale de la production et raccourci le temps de fabrication.

 

Le système à canaux chauds n'est utilisé que lorsqu'une production en série de haute qualité est requise ; c'est cher, et la réduction des déchets est importante puisqu'il n'y a pas de déchets de carottes et de patins. En plus d'offrir un temps de cycle plus court, il fournit également un écoulement de fusion équilibré et un mécanisme facile à lancer. De plus, il donne moins de traces d'enfoncement et de pièces sous-remplies lorsque le plastique le traverse.  

 

Conditions et équipement requis  

 

En ce qui concerne les conditions des systèmes à canaux chauds, la température et la pression des canaux doivent être notées et maintenues. Et voici l'équipement ou les pièces nécessaires pour le canal chaud :  

 

  • Entrée : Pendant le processus de moulage, la résine entre dans le processus de moulage par injection par l'entrée.

  • Collecteur : La résine fondue pénètre dans la buse chauffée pour être injectée dans la cavité du moule tout en passant à travers le collecteur.  

  • Buses : les buses à canaux chauds servent de connexion à la cavité. Ils sont conçus individuellement pour chaque nouveau projet, ce qui peut augmenter considérablement les coûts. De même, ils s'ouvrent soit dans un sous-coureur qui déclenchera la cavité, soit directement dans la pièce.

  • Canaux chauds : les canaux chauds transfèrent le plastique liquide des buses dans les cavités du moule.

  • Anneau de positionnement : Il s'agit de l'anneau dont le réglage est décidé en fonction du placement du moule d'injection. De plus, il est également responsable de l'alignement de toutes les buses entre elles.

  • Technologie de chauffage : La technologie de chauffage est décrite comme un système à canaux chauds dans son ensemble. Chaque coureur possède la capacité de gérer les systèmes de température et de chauffage pour assurer les meilleures performances et le meilleur coût. 

 
 
Hot runner nozzle

Systèmes à canaux froids

 

Le canal froid comprend deux ou trois plaques présentes dans le fond du moule. La matière première fondue est injectée dans le moule à partir d'une buse à travers la carotte, remplissant le réseau de canaux. Plus tard, ce réseau de canaux conduit la matière fondue vers les cavités du moule. Contrairement aux canaux chauds, les canaux froids ne sont pas chauffés et diffusent le plastique liquide dans les cavités individuelles du moule.

 

Où et quand le système de canaux froids est-il applicable ?

 

Habituellement, le produit final peut être obtenu en utilisant à la fois les systèmes à canaux froids et chauds. Néanmoins, il peut ne pas être économique ou approprié de remplacer un canal chaud par un canal froid ou un canal froid par un système à canaux chauds. Par exemple, le système à canaux froids est plus rentable que le système à canaux chauds, mais le délai d'exécution est plus long pour obtenir le produit final.  

 

De même, le canal froid est l'approche la plus appropriée pour les options de conception et l'emplacement flexible des vannes. Tout en ajoutant à ses avantages, le système à canaux froids subit des variations thermiques plus faibles car ils ne nécessitent pas de contrôleurs, de réchauffeurs et de thermocouples pour contrôler le processus.  

 

Conditions et équipement requis  

 

Le système à canaux froids est un choix approprié pour la faible production de produits. Cependant, la condition dépend des circonstances telles que la matière première, la conception du produit et la qualité requise. En ce qui concerne l'équipement ou les pièces du système de canaux froids, il comprend généralement les trois composants suivants :  

 

1. Sprue : C'est un canal qui permet au matériau fondu d'entrer dans le moule. La douille de coulée est l'endroit où la buse du moule elle-même injecte le plastique fondu vers la cavité.

 

2. Canal froid : il s'agit d'un canal non chauffé qui permet au matériau fondu de la carotte à la porte de la cavité. Le canal froid refroidit également les différents segments du système de moulage, tels que la carotte, la porte et la pièce moulée elle-même.

 

3. Porte : La porte est une intersection étroite et petite entre la cavité du moule et le canal principal. La porte est le point d'où le matériau en fusion pénètre dans la cavité. Il existe également des mélangeurs de coupe, de refroidissement/refroidissement et de dosage pour contrôler différents paramètres dans un système à canaux froids.

 

4. Plaques : Dans ce système à canaux froids, deux ou trois plaques sont contrôlées à l'intérieur du moule. Le système à deux plaques est plus simple à utiliser, nécessitant un système d'injection pour éliminer la pièce du moule. Dans le cas d'un système à trois plateaux, la glissière fonctionne sur une plaque séparée qui peut être éjectée indépendamment de la glissière.

 
 
 
Cold runners for injection molding
 
 
 

Coureur chaud ou froid : comment faire un choix ?

 

Les canaux chauds et froids conviennent, cependant, la demande doit être prise en compte. Par exemple, si les fabricants souhaitent réduire les délais tout en garantissant une qualité raisonnable, un canal chaud propose le meilleur choix. En revanche, si le délai n'est pas un problème et que les fabricants exigent une qualité extrême, il est préférable d'adopter un système à canaux froids.

 

En conséquence, si l'investissement en capital est faible, le canal froid est l'option car sinon, le canal chaud est cher. De plus, les canaux froids sont une option parfaite pour les faibles volumes de production, comme dans le prototypage. A l'inverse, les canaux chauds seront, en général, plus avertis financièrement pour des volumes de production moyens à élevés.

Avantages des canaux chauds par rapport aux canaux froids

 

Les systèmes à canaux chauds présentent de nombreux avantages par rapport aux systèmes à canaux froids, notamment :  

 

1. Temps de cycle plus court  

 

Le temps de cycle est un point d'excellence crucial pour les canaux chauds par rapport au système à canaux froids. L'épaisseur de paroi de la pièce ou du canal détermine son temps de refroidissement. Même les canaux froids optimisés possèdent 50 à 100 % de temps de cycle en plus que les canaux chauds. Par conséquent, les canaux chauds peuvent améliorer le taux de production en raison du temps de cycle réduit.  

 

2. Amélioration de l'efficacité du système de moulage  

 

Un moule à canaux chauds est plus simple à démarrer car il n'y a pas de canaux durcis ou solidifiés à retirer après chaque tir sous-rempli. Le moule est prêt à fonctionner lorsque la température de fonctionnement est atteinte. De plus, des pressions d'injection plus faibles peuvent être utilisées, réduisant la déflexion du moule/plateau et minimisant l'éclair déclenché par le mouvement des composants du moule.  

 

3. Moins d'énergie et de matériel gaspillés  

 

Les déchets dans le système à canaux chauds sont beaucoup plus faibles que dans le système à canaux froids. Selon la conception du produit, le canal froid peut être égal à 50 % à 250 % du poids de la pièce du moule avec une installation de réaffûtage mineure de 15 %. En dehors de cela, le réaffûtage est une étape supplémentaire qui peut réduire les propriétés mécaniques du matériau et augmenter la consommation d'énergie dans les canaux froids.

 

Avantages des canaux froids par rapport aux canaux chauds

 

Le système à canaux froids a également ses avantages associés au processus. Voici quelques avantages du système à canaux froids par rapport au système à canaux chauds.

 

1. Utilisable avec une grande variété de polymères  

 

Les systèmes à canaux chauds sont généralement susceptibles de fonctionner avec une variété de polymères. En revanche, les systèmes à canaux froids ont un excellent avantage à ce stade. Les polymères thermosensibles sont très difficiles à traiter s'ils sont utilisés dans le système à canaux chauds, et très probablement, le produit perd sa forme. Avec des canaux froids, les polymères thermosensibles et les polymères de diverses propriétés chimiques sont pratiques à utiliser.  

 

2. Peu coûteux à entretenir et à produire

 

Comparé au coût d'équipement requis pour le système à canaux chauds, le système à canaux froids a un net avantage sur ce point. En raison de pièces et d'équipements peu coûteux, les dépenses globales pour ces coureurs sont maigres. De plus, les coûts de maintenance sont également faibles car les taux de composants ou d'équipements sont raisonnables et il n'est pas nécessaire de faire face aux variations de température.

 

3. Conception simpliste

 

Techniquement, le système à canaux chauds est plus complexe et plus difficile à comprendre que le système à canaux froids. Les composants des systèmes à canaux froids sont simples dans leurs conceptions, il est donc facile de travailler avec des systèmes à canaux froids au lieu de travailler avec des systèmes à canaux chauds.

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Conclusion

 

Le moulage par injection de plastique est une force majeure pour amener les économies mondiales à leur point culminant. À peine, il y a une industrie qui n'inclut pas l'utilisation du moulage par injection plastique. Dans le même temps, le plastique est obligatoire, qu'il s'agisse du secteur de la santé, des projets de transport en commun, des industries aéronautiques, des usines de fabrication de jouets ou de l'industrie automobile.

 

Cependant, le moulage par injection plastique est un processus complexe qui implique à la fois les systèmes de canaux chauds et froids. Concernant leur utilisation, les systèmes à canaux chauds présentent des avantages plus incroyables et attrayants que les systèmes à canaux froids. Mais dans certains cas, les systèmes à canaux froids semblent, à tous égards, être la seule solution au problème. En bref, les deux approches ont leur importance dans leurs domaines respectifs, et cela dépend maintenant des exigences si le canal chaud convient ou si le froid est une meilleure option.

 

 

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