Conception de moule multi-cavités pour injection de plastique
Le nombre de cavités est une décision de coût, pas un choix par défaut. Nous équilibrons les runners et le refroidissement pour des outils de 2, 4, 8, 16 et 32 cavités afin que chaque cavité se remplisse au même rythme, tienne la même tolérance et s'use à la même vitesse, avec un outillage acier en 4 à 6 semaines.
Consultation GratuiteMatériaux
| Nuance | Propriétés | Applications Typiques |
|---|---|---|
| Acier de moule P20 pré-durci | 28 à 34 HRC sur toute la section, dureté uniforme, bonne polissabilité et usinabilité sans traitement thermique supplémentaire, économique pour les volumes moyens | Outils de prototype et de faible volume, inserts de cavité, outils de production de 4 à 8 cavités |
| Acier d'outil 1.2344 (H13) | Grade pour travail à chaud, 48 à 52 HRC après trempe et revenu, grande dureté à chaud et résistance à la fatigue thermique, le choix standard pour les noyaux de cavité durcis | Outils de production pour plastiques techniques, outils à runner chaud, outils à cavité élevée, cavités longue durée de vie |
| Acier de moule inoxydable 1.2316 (420) | Pré-durci à 30 à 36 HRC, résistant à la corrosion, accepte un polissage élevé, adapté aux pièces transparentes et optiques | Cavités pour pièces optiques et transparentes, outils esthétiques, moules pour contact alimentaire, outillage pour dispositifs médicaux |
| Inox 1.2083 (420 modifié) | Pré-durci à 48 à 52 HRC, résistant à la corrosion et dur, adapté aux pièces transparentes qui demandent à la fois polissage et résistance à l'usure | Boîtiers transparents très brillants, outillage pour lentilles optiques, outils d'injection esthétiques |
| S136 (1.2083 pré-durci) résistant à la corrosion | Conserve 48 à 52 HRC, excellente rétention de polissage, résiste aux sous-produits corrosifs des résines chargées de verre et halogénées | Outils pour PA et PBT chargés de verre, applications avec retardateurs de flamme halogénés, moules médicaux |
| Inserts de moule en cuivre et aluminium | Alliage de cuivre pour un transfert de chaleur rapide dans les buses de runner chaud, aluminium pour un refroidissement conforme dans les outils à cavité élevée, tous deux utilisés comme inserts plutôt que comme outils complets | Buses de runner chaud, circuits de refroidissement conformes, outils à cavité élevée nécessitant un refroidissement uniforme |
Paramètres du Processus
| Paramètre | Plage Standard |
|---|---|
| Nombres de cavités disponibles | 1, 2, 4, 8, 16, 32, jusqu'à 64 pour les géométries simples |
| Délai d'outillage (acier, 4 à 32 cavités) | 4 - 6 semaines |
| Délai d'outillage (outillage souple en aluminium) | 2 - 3 semaines |
| Variation de poids entre cavités | dans 1.5% du poids nominal par shot |
| Variation dimensionnelle entre cavités | ±0.05 mm, plus serré sur demande |
| Poids de pièce par shot | jusqu'à 2.5 kg, plus sur demande |
| Type de runner | Runner chaud, gate à valve, runner chaud isolé, runner froid avec disposition sans runner |
| Dimensions du moule | jusqu'à 1200 x 900 x 800 mm et 35 tonnes |
| Effort de fermeture requis | jusqu'à 2500 kN |
| Durée de vie attendue de l'outil | 250 000 à 500 000 shots selon la résine et le remplissage |
Finitions de Surface
Texture VDI 3400 (surface grainée)
Acier de cavité gravé chimiquement produisant un grain mat fin qui se transfère sur la pièce. C'est la finition esthétique standard pour les boîtiers visibles, et la profondeur de grain est spécifiée à 0.025 mm par degré de dépouille requis, de sorte que la dépouille et la texture sont conçues ensemble plutôt que séparément.
Polissage brillant
Polissage diamanté en plusieurs étapes de la cavité jusqu'à un fini miroir pour les pièces transparentes et très brillantes. Le polissage est appliqué avant toute texturation si les deux sont nécessaires, et la revue de la disposition des cavités signale les zones où le poli sera perdu à l'intérieur d'une zone texturée.
Texturation par projection et grenailage
Le grenailage par microbilles de verre ou abrasif céramique produit une surface satinée uniforme qui masque les traces d'outil et donne une prise constante. Les textures de cette famille n'exigent pas de dépouille, ce qui en fait un choix pratique pour les parois qui demanderaient sinon une dépouille supplémentaire pour porter un grain.
Électropolissage et nettoyage de cavité
L'électropolissage supprime les micro-arêtes de la surface de cavité et réduit le risque qu'une pièce polie montre des lignes d'écoulement. Un cycle de nettoyage final élimine le composé de polissage résiduel avant les premiers shots, ce qui est l'origine habituelle des marques de contamination sur les pièces transparentes.
Finition des runners chauds et des gates à valve
Les manifolds de runner chaud, les buses d'injection et les composants de gate à valve sont finis et vérifiés dimensionnellement avant installation dans l'outil. Les buses sont appariées à la résine afin que la température de fusion au point d'injection reste au-dessus de la limite de dégradation pendant tout le temps de cycle.
Traitement de surface des éjecteurs et des cavités
Les broches d'éjection, les éjecteurs à manchon et les surfaces de levage sont polis et revêtus là où une pièce esthétique montrerait sinon une marque témoin. La cavité est inspectée sous lumière rasante avant les essais, afin que les bavures de ligne de démoulage et les marques témoins soient trouvées sur l'outil et non sur la pièce.
Conception pour la Fabrication (DFM)
- Choisir le nombre de cavités à partir du volume annuel et du nombre de références distinctes, et non du prix unitaire le plus bas, car un outil de 16 cavités pour une pièce qui tourne à 20 000 pièces par an reste inactif et immobilise du capital
- Équilibrer le runner pour que chaque cavité reçoive le même volume de fusion à la même température, car un runner déséquilibré fait remplir la dernière cavité à froid et de façon incomplète
- Garder une longueur de runner symétrique, et utiliser une disposition sans runner pour les pièces rondes où le gate peut entrer directement dans la pièce et supprimer entièrement le runner
- Vérifier le tonnage machine avant de figer la disposition, car une disposition de 16 cavités sur une pièce avec un shot de 400 grammes demande une presse que le projet n'a pas forcément à disposition
- Envisager un outil de famille pour des pièces presque identiques, qui partage les cavités entre plusieurs références et devient rentable quand plusieurs pièces partagent géométrie et matière
- Utiliser des gates à valve sur les surfaces visibles, car la marque de gate est cachée à l'intérieur de la pièce au lieu d'être poncée
- Planifier le refroidissement pour la section la plus épaisse, et ajouter un refroidissement conforme dans les outils à cavité élevée où un canal percé n'atteint pas le centre de la cavité
- Laisser un accès pour l'éjecteur et pour la maintenance de l'outil, car un outil à cavité élevée qui ne s'ouvre pas sans dommage coûtera plus en maintenance qu'il n'a économisé en résine
- Spécifier le runner chaud seulement quand le volume le justifie, car l'outillage à runner chaud coûte plus cher et les économies viennent du temps de cycle et des pertes de runner, pas des pièces elles-mêmes
- Téléverser des fichiers STEP, IGES ou DXF et obtenir une étude gratuite du nombre de cavités sous 24h avec équilibrage des runners, estimation du temps de cycle et comparaison des coûts annuels
Outillage et Capacité
| Type | Délai de Livraison | Adapté À |
|---|---|---|
| Outillage souple en aluminium | 2 - 3 semaines | Séries pilotes de 25 à 500 pièces, validation de marché, test du nombre de cavités avant de s'engager sur l'acier |
| Outil acier à runner froid | 4 - 6 semaines | Programmes en volume où les pertes de runner sont une petite part du coût total, typiquement jusqu'à 100 000 pièces par an |
| Outil acier à runner chaud | 5 - 7 semaines | Programmes à fort volume au-dessus de 100 000 pièces par an où le temps de cycle et les pertes de runner dominent le coût unitaire |
| Outil de famille (plusieurs références) | 5 - 7 semaines | Plusieurs références presque identiques partageant les cavités, ce qui réduit le coût d'outillage par référence |
Assurance Qualité
- Nombre de cavités et équilibrage confirmés sur le premier article, avec poids et dimension enregistrés par cavité
- Rapport d'inspection du premier article sur la première cavité, les cavités restantes vérifiées par le poids et les dimensions critiques
- Variation de poids entre cavités mesurée et rapportée par rapport à la cible de 1.5%
- Certificat de laminoir de l'acier d'outil et rapport de traitement thermique archivés avec l'outil à la livraison
- Essais de court remplissage et de remplissage complet réalisés aux réglages de production pour confirmer que le remplissage et les évacuations sont corrects
- Rapport d'essai de moule émis avec l'outil montrant la pression en cavité, le temps de cycle et le poids des pièces
- Marque de gate et surfaces esthétiques contrôlées sur le premier shot par rapport à l'échantillon approuvé
- SGS, Bureau Veritas ou TUV mobilisés comme tiers à l'étape souhaitée, uniquement si vous en faites la demande
- Intervalles de maintenance et de polissage de l'outillage documentés dans le dossier de transfert
- Certificat d'origine, certificat de matière et rapport dimensionnel du lot joints à chaque envoi
Applications
- Boîtiers et bagues d'électronique grand public en volume
- Modules de garniture intérieure et extérieure automobile
- Fermetures d'emballage et familles de contenants
- Châssis internes d'appareils électroménagers et boîtiers de commande
- Boîtiers LED et corps de dissipateurs thermiques
- Familles de connecteurs et de blocs de bornes
- Familles de pièces pour jouets et accessoires
- Composants consommables médicaux
- Ferrures de mobilier et modules de quincaillerie