Introduction a La Plasturgie

PRODUCTIVITE Introduction à la plasturgie

Document de formation; Productivité groupe VG le 10/06/02

Introduction à la Plasturgie



I. La matière

II. Présentation des moules

III. La transformation

IV. La décoration

V. Le parachèvement



I. La matièrea) Introduction

b) Caractéristiques

c) La coloration

d) Le conditionnement

e) La préparation avant transformation

f) Le recyclage



a) Introduction

Les thermoplastiques: Se ramollissent sous l ’effet de la chaleur

Permet de réemployer le broyé

Tenue thermique: environs 130°C

Mise en œuvre assez simple

PA: PolyamidePMMA: Polymétacrylate de méthylePS: PolystyrènePP: PolypropylènePE: PolyéthylènePC: PolycarbonateSAN: Styrène acrylonitrile

ABS: Acrylonitrile butadiène styrènePET: polyéthylène téréphtalatePPO: Polyphényléne OxydePOM: Polyoxyméthyléne (polyacétale)PPS: polysulfure de phénylénePVC Polychlorure de vinylePBT Polybutyléne téréphtalate



Les thermodurcissables: Durcis définitivement sous l ’effet de la chaleur

Tenue thermique et caractéristiques supérieurs aux thermoplastiques

Reprise de broyé impossible

Les élastomères: Matériaux dits élastiques

Reviennent à leur état initial lorsque l ’on supprime la contrainte

Ex: Santoprene

Dans le groupe PVL les matières transformées sont principalement des thermoplastiques.



b) CaractéristiquesAbréviation T° de transformation T° Moule Retrait densite

PA 66 270°C à 290°C 60°C à 100°C 1,2% à 2,5% 1,14 g/cm3

PA 66 30FV 290°C à 310°C 90°C à 120°C 0,3% à 0,7% 1,37 g/cm3

PA 11 210°C à 240°C 40°C à 60°C 1% à 2,5% 1,04 g/cm3

PMMA 200°C à 270°C 40°C à 70°C 0,2% à 0,8% 1,18 g/cm3

PS 160°C à 280°C 10°C à 60°C 0,2% à 0,8% 1,04 g/cm3

PP 210°C à 300°C 20°C à 90°C 1% à 2,8% 0,90 g/cm3

PE hd 160°C à 300°C 20°C à 60°C 1,3% à 3,5% 0,95 g/cm3

PC 270°C à 320°C 85°C à 120°C 0,70% 1,20 g/cm3

SAN 190°C à 260°C 20°C à 60°C 0,2% à 0,5% 1,08 g/cm3

ABS 210°C à 270°C 30°C à 80°C 0,4% à 0,7% 1,05 g/cm3

PET 260°C à 280°C 130°C à 160°C 0,50% 1,60 g/cm3

PPO 250°C à 300°C 75°C à 95°C 0,5% à 0,7% 1,10 g/cm3

POM 190°C à 210°C 70°C à 110°C 2% à 2,5% 1,42 g/cm3

PPS 315°C à 370°C 130°C à 160°C 0,3% à 0,7% 1,60 g/cm3

PVC r 170°C à 205°C 40°C à 70°C 0,2% à 04% 1,40 g/cm3



Le retrait:

Intervient lorsque le polymère se rétracte (refroidissement de la pièce)

A l ’origine du problème de retassure Phase de maintien

Chaque matière à un retrait différent

A prendre en compte dès l ’industrialisation Dimension de l ’empreinte

Température de transformation:

Fonction des composants de la matière

Attention à la dégradation de la matière ex: POM

Température du moule:

Détermine le temps de cycle et les caractéristiques finales de la pièce



Charges, renforts ou additifs:

Objectif: Diminution des coûts

Renforcer les caractéristiques.

Additifs: Colorants, Antioxydants, Ignifugeants (V0)...

Ex:ABS V0, PC V0

Charges: Talc pour la diminution des coûts

Renforts: Fibres de verres ou de carbone… Ex: PA 30FV; PP 30GF...

Caractéristiques mécaniques et chimiques:

Propre à chaque matière

Résistance à: la traction, compression, Torsion, chocs…

Résistance au vieillissement, UV, Produits chimiques...



Exemple de matières:

PC: Excellentes proprietes mécaniques (incassable), dureté, resistance aux chocs, Bonne Transparence, Resiste mal aux carburants et aux lessives, Jaunissement,… Luminaires, Lentille optique, carters de protection, appareillage electrique

PS: Facilité de mise en œuvre, bel etat de surface, collage et soudure aisés, excellente transparence Faible resistance aux chocs, electrostatique, jaunissement à la lumiere, mauvaise tenue thermique Équipement ménager, jouet, emballage, luminaires…

PP: tres bonne resistance à la flexion et à la fatigue (charniere), bonnes propriétés mécaniques, bonne resistance aux produits chimiques. Fragilité à basse température, sensible aux UV, mauvais vieillissement… Corps creux, pièces industrielles, bouchons…

PMMA: Transparence optique, usinage, collage facile, bonne tenus aux vieillissements, surface dure Pas de surmoulage d’insert métallique, faible resistances chimiques,… Luminaires, enseignes, industrie automobile, téléphone…



c) La coloration

Thermoplastique coloré = Mélange de pigment et de thermoplastique

Coloration dans la masse: La pigmentation est réalisé lors de la fabrication

Simple à mettre en œuvre

Prix d ’achat élevé

Coloration par mélange maître: Concentré de colorant sous forme de granulés

Mélange du concentré et de la matière vierge

Faible coûts et simple à mettre en œuvre

Attention à la sur consommation

Coloration poudre et liquide: Pollution importante

Nettoyage des équipements non aisée



d) Le conditionnementType de conditionnement Fonction de: Coût au Kg

Consommation

Le vrac: Grosses quantités transforméesStockage dans des silos de 30 à 100TAlimenté à la presse par la centrale matière.

Big-Bag ou carton: Quantité moyennes transformées

Stockage de 500Kg à 700Kg

Sac: Faible quantité

Manutention importante

Stockage en sac de 25Kg



e) La préparation avant transformation

Reprise d ’humidité de la matière Rebuts

Séchage de la matière:

Étuve: Flux d ’air chaud en circuit ouvert

Dessiccateur: Flux d ’air chaud en circuit fermé

Réalisé en pied de presse ou à la centrale matière.



f) Le recyclage

Matière broyé: Limite les coûts en matière

Diminue les caractéristiques mécaniques

Nouvelles réglementations: ex ISO 1400



II. Présentation des moulesIntroduction

a) L ’alimentation de la pièce

b) L ’éjection de la pièce

c) Le nombre d ’empreinte

d) Tiroirs et noyaux

e) Régulation du moule

f) Fabrication d ’un outillage



Introduction

Bague de centrage

Buse moule

Canal d'alimentationColonne de guidage

Empreinte femelle

Pièce avec carotte

Empreinte mâleBatterie d'éjection

Éjecteurs

Plateau mobilede la presse

Plateau Fixede la presse










Les canaux chauds:

Gain en temps de cycle

Gain en coût matière

Prix élevé

Module de régulation



b) L ’éjection de la pièce

Évacuation de la pièce après solidification de celle ci

Forme de la pièce (éjecteur de forme)

Types d ’éjection: -Attelé et piloté par la page éjection de la presse-Commandé par un vérin et piloté par la page noyau de la presse



c) Le nombre d ’empreinte

Fonction de: la quantité de pièces à produire

la précision de la pièces

des coûts de fabrication



d) Tiroirs et noyaux

Éjecteur

Pièce à démouler

Tiroir

Position moulage Position démoulage

Mouvement réalisé mécaniquement: TIROIR

Mouvement réalisé à l ’aide d ’un vérin piloté par la presse:NOYAU



e) Régulation du moule

Régulation de l ’empreinte d ’un cycle à l ’autre

En fonction de la matière: Réchauffeur Huile 120°C

Réchauffeur Eau 90°C

Réseaude l ’atelier 15°C

Frigo 5°C

Régulation Temps de cycle



f) Fabrication d ’un outillage

Étude:

CAO/DAO (Catia; DMT...): Dessin de la pièce

Rhéologie (Mold-Flow): Écoulement de la pièce

Aciers & traitement de surface:

Matières chargées: Usure prématurée (Traitement balzer, trempe…)

Refroidissement: Optimisation du temps de cycle (Bronze berium)

Machines d ’usinages:

Fonction de la forme à usiner

Electro-érosion; Tournage; Fraisage...



III. La Transformationa) La presse à injecter

b) Principe de l ’injection

c) Choix d ’une presse

d) Robotisation

e) Techniques complémentaires



a) La presse à injecterEnsemble

Vis-FourreauPlateau mobile

Vérin de fermeture

Pupitre commandes

Emplacement du moule

TrémieColonnes de guidage

Plateau Fixe

Groupe de fermeture Groupe d'injection



Le groupe de fermeture:• Mouvement du plateau mobile

(Guidage par les colonnes; Intérêt des presses sans colonnes)

• Verrouillage du moule = Opposition à la pression d ’injection

Défaut engendré: Bavure

Ensemble vis/fourreau:• Plastifie et transporte la matière vers l’avant de la vis: DOSAGE

• Échauffement (colliers chauffants)

• Injection

Élément important de la vis: LE CLAPET



Différents type de fermeture:



Description du cycle d ’injection:

PPT INJECTION



b) Principe de l ’injection

Le remplissage (ou injection):Le polymère remplit l'empreinteLa vis = piston à l'aide du clapet.

Le maintien:Le polymère est comprimé dans le moule

Le refroidissement: Le polymère se solidifie par échange thermique avec le moule.

Le dosage: Pendant le refroidissement, on dose une nouvelle quantité de matière pour la pièce suivante.



c) Choix d ’une presse

Le tonnage: Se détermine en fonction de la force de verrouillage nécessaire

Volume injectable: Détermine le diamètre de l ’ensemble vis/Fourreau

Pression d ’injection: En fonction de la matière

Encombrement du moule: Passage entre colonnes

(presse sans colonnes)



d) Robotisation

Évacuation de la moulée

Opérations annexes: DécarottageConditionnementContrôle…

Gain en temps de cycle (cycles constants)



e) Techniques complémentaires

Bi injection: Injection de deux matières sur une même pièce

Presse bi injection

Surmoulage d ’insert: Insert métallique ou plastique

Réalisé avec un ou plusieurs moules

Dans le cas ou cela est réalisé avec un moule: presse BI INJECTION

Bi inj

Presses Bi injection: Dispose de: 2 unités d ’injections

1 groupe de fermeture



GAZ: PPT GAZ

AvantagesDiminue les retassuresGain en poids matièreDiminue le temps de cycle

InconvénientsCoûts d ’investissementsReproductibilité du gazAspect médiocre

COMPRESSION: PPT COMPRESSION

AvantagesDiminution de la force de fermetureDiminution des épaisseursSuppression des contraintes

InconvénientsPresse adaptéeCoût du moulePerte de temps de cycle



SEQUENTIEL: PPT GAZ

AvantagesÉlimine les lignes de souduresrépartition de la matière plus homogène

InconvénientsCoûts d ’investissementspour le moule et le process



III. La Décorationa) La sérigraphie

b) La tampographie

c) Le marquage à chaud

d) La peinture

e) In Mold



a) La sérigraphie



b) La tampographie

Objet

Encrier

Cliché

tampon

racle

Contre racle encre



c) Le marquage à chaud



d) La peinture

Mise en œuvre: Pulvérisation ou trempage

e) In Mold

Surmoulage d ’une étiquette décorée



III. Le parachèvementa) Collage

b) Pose d ’inserts

c) La soudure



c) La soudure

La matière plastique est chauffée localement

Type d ’apport de chaleur: Vibration

Haute fréquence

Ultrason

Date post:	12-Aug-2015
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