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Injection de gaz dans le cadre du moulage par injection (GID)
L'injection de gaz dans le cadre du moulage par injection permet de fabriquer des produits creux en matière plastique. Le moule est d'abord rempli intégralement ou partiellement de matière plastique liquide et du gaz est ensuite injecté sous pression. Il s'agit généralement de N2. Le gaz a pour effet de comprimer la matière plastique le long des parois du moule et de créer ainsi un corps creux. Les avantages sont une économie de matériaux et des durées de cycles plus courtes.
Processus
Le processus commence par l'injection du matériau fondu à un degré de remplissage de 60 à 95 %. Le moule est ensuite intégralement rempli par injection d'azote. Les canaux de gaz qui se forment génèrent une pression locale élevée du front de masse fondue, qui glisse dès lors vers l'avant. Après le remplissage complet du moule, la pression de gaz est maintenue pour compenser le rétrécissement. Si le produit est indéformable, le moule est mis hors pression et le gaz est acheminé vers l'espace libre ou vers un réservoir en vue de sa réutilisation.
Des techniques spéciales d'injection de gaz ont été développées pour augmenter la liberté de conception des produits. La principale technique est le "procédé de soufflage", dans lequel le moule est entièrement rempli de matière fondue. Si nécessaire, le rétrécissement est partiellement compensé par la phase standard "fusion-pression ultérieure", après laquelle les canaux de gaz se forment et le matériau fondu excédentaire s'écoule par les canaux de débordement. Cette pression ultérieure est maintenue jusqu'à ce que le produit se soit suffisamment solidifié et la pièce moulée par injection est ensuite dégazée. Le passage de l'injection de gaz à l'injection de matière fondue intervient une fois que la pièce est entièrement remplie ; cette étape ne risque donc pas de laisser des traces.
Application et appareillage
L'application de l'injection de gaz requiert une unité d'injection de gaz (un compresseur Maximator, par exemple) et une ou plusieurs aiguilles d'injection de gaz. L'unité d'injection de gaz peut, généralement, s'intégrer à toute machine de moulage par injection. L'appareillage consiste en un approvisionnement d'azote (bouteilles ou unité sur site), un générateur de pression avec unité de commande (réglage du volume ou de la pression) et, au choix, une unité de recyclage de l'azote ou une unité sur site. Le compresseur Maximator pressurise l'azote et règle tant la pression que le débit. Linde a fait breveter ce système de réglage.
Les aiguilles d'injection de gaz peuvent être placées dans la buse d'injection ou dans le moule. Les aiguilles placées dans le moule permettent une plus grande liberté de conception par rapport à l'emplacement du canal de gaz et il devient alors possible d'utiliser des canaux de gaz indépendants.
Avantages
Les avantages de l'injection de gaz dans le cadre du moulage par injection résident dans une durée de cycle plus courte et une économie de matière. Ou encore dans une augmentation de la production et une diminution des coûts. La technique génère également une plus grande liberté de forme. Deux pièces en matière plastique peuvent parfois être remplacées par un seul produit injecté au gaz, ce qui permet de supprimer une étape de l'assemblage.
Propriétés
La très grande liberté de forme est la principale raison qui peut vous inciter à pratiquer le moulage par injection de gaz. Grâce à la fabrication de pièces à parois épaisses, des contre-dépouilles peuvent être évitées : il ne faut pas d'éjecteurs et le moule peut donc être exécuté plus simplement. Les produits injectés au gaz nécessitent généralement un effort de verrouillage plus faible que dans le cas de produits compacts comparables.
Le gaz étant efficace localement, la proportion entre le canal de coulée et l'épaisseur des parois diminue et la pression d'injection est, dès lors, plus basse. La taille minimale de la machine est déterminée par l'espace de tension et par la cylindrée et non pas par l'effort de verrouillage. La pression de gaz ultérieure permet de compenser efficacement le rétrécissement. Contrairement aux pressions ultérieures avec fusion, un niveau de pression ultérieure similaire est atteint et c'est tout bénéfice pour la rigidité du produit. |
