7/24/2019 Calculs de Pr%E9r%E9glage d'Injection

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Recherche des paramtres de prrglage en injection. 1

COURS SUR LA RECHERCHE DES PARAMETRES POUR LE CHOIX ET LE PREREGLAGE DES PRESSES A INJECTER

Application et utilisation des prrglages :

Les donnes de prrglages doivent permettre le choix de la machine la plus adapte la fabrication et d'estimer les cots de

fabrication. Cette fiche doit aussi permettre d'effectuer les premiers rglages sur la presse pour pouvoir mouler des pices. Les

diffrents rglages seront optimiss par diffrentes manipulations effectues sur la presse en fonctionnement

Pralable:

Documentation ncessaire pour la dtermination des diffrents paramtres de moulage

- Dessin de dfinition de la pice cot et tolrance

- Dessin du moule

- Fiche des conditions de transformation de la matire utilise du fabricant de la matire.

- Liste des caractristiques des presses disponibles pour la fabrication. Cette liste doit comporter: la force de fermeture maximum,

le de vis, la pression d'injection maximum., l'paisseur moule maximum. et minimum, la distance entre colonne, le volumemaximum de matire injectable, la pression d'injection maximum, la course de dosage maximum.

Contenu de la fiche de prrglage:

La fiche de prrglage doit comporter:

- le profil des tempratures des diffrentes zones de chauffe du pot de plastification et la T du moule.

- le volume de la moule, la surface frontale du moule.

- l'estimation de la pression sur matire en bout de vis ncessaire au remplissage du moule .

- le calcul de la force de fermeture minimum ncessaire,

- le temps de refroidissement minimum

- le temps de maintien minimum

- en fonction de la machine choisie: la course de dosage ncessaire.

la vitesse de rotation maximum de la vis lors du dosage.

La contre pression de dosage

METHODE DE DETERMINATION DES DIFFERENTS PARAMETRE DE LA FICHE DE PREREGLAGE

1) PARAMETRES PERMETTANT DE CHOISIR LA PRESSE A INJECTER LA PLUS ADAPTEE A UNE FABRICATION11) La pression moyenne sur la matire dans le moule ncessaire au remplissage :

Cette pression peut tre dtermine soit

- par l'intermdiaire d'un logiciel de simulation d'injection ( strim 100, , modflow)

- D'aprs la documention du fabricant matire:

- Par approximation voir chapitre 31 et 32

- D'aprs l'exprience (fabrication similaire existante: pices moule avec la mme matire et ayant une paisseur et un parcours de

matire identique ).utilisation de la mthode de dverrouillage (pression moyenne dans le moule = force min. de verrouillage /

surface frontale de la partie moulante du moule) ou en mesurant la pression au moyen d'un capteur de pression situ dans le

moule.

111) Approximation de La pression moyenne sur la matire dans le moule ncessaire au remplissage :d'aprs Dynisco

Injection Molders de Whelan et John Golf

Remarque: Cette mthode ne tient pas compte de l'paisseur de la pice ni de la longueur du parcours de matire

Le tableau ci-dessous donne une approximation de la pression dans le moule en fonction de la matire utilise. Si on utilise une

matire avec un grade faible, ou si l'empreinte a un rapport entre la longueur du parcours de matire et l'paisseur de paroi

important prendre la valeur maximum prconise dans le tableau . Et inversement pour le contraire:

Tableau d'approximation de la pression moyenne sur la matire dans le moule ncessaire au remplissage

Matire ABS PA6PA66

PA11

PA12

PBT PC PE

HD

PE

LD

PMM

A

POM PS PS b SAN PVC PP

Pression en

daN/cm2

386

618

618

772

232

309

463

695

46

3

77

2

232

386

154

309

309

618

463

772

154

309

154

309

386

463

309

463

232

386

( 1daN/cm2= 105 Pa = 0.1 Mpa = 1bar)

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112) Dtermination de La pression moyenne sur la matire dans le moule ncessaire au remplissage en tenant compte de

l'paisseur et de l'paisseur de paroi: d'aprs Dynisco Injection Molders de Whelan et John Golf

Il faut dterminer avec le dessin du moule ou de la pice la longueur maximum du parcours de matire entre le point d'injection

et la partie de fin de remplissage de l'empreinte

Faire le rapport entre la longueur du parcours de matire maximum et l'paisseur de la pice. A l'aide du tableau ci-dessous

dterminer la pression moyenne dans l'empreinte ncessaire au remplissage fonction de l'paisseur et du rapport longueur du

parcours/paisseur

200/1

180/1

160/1

130/1

100/165/133/1

paisseur de la pice en mm

Rapport de la

longueur du parcours

de matire/paisseur

de la ice

Pression moyenne dans le moulefonction de l'paisseur de la pice et du rapport

longueur/paisseur

Les rsultats du graphe ci-dessus sont a multiplier par le facteur de viscosit dpendant de la matire utilise et du grade voir

tableau ci dessous

Matire PE, PP, PS PA, POM ABS, ASA, SAN PMMA PC, PPS, PSU

Facteur de

viscosit

1.0 - 1.2 1.2 - 1.4 1.3 - 1.5 1.5 - 1.7 1.7 - 1. 9

Pour un grade basPour un grade haut12)Force de verrouillage ncessaire:

Pmoule P visP hyd

PM PF

Pmoule: pression moyenne sur la matire dans le moule

P vis: pression sur la matire en bout de vis d'injection

Phyd: pression hydraulique dans le vrin d'injection

Elle est calcule en utilisant la formule:

Marge de scurit 10%

FV = Pmoule x SF +marge de scurit

FV: force de verrouillage en daN /cm2

Pmoule: pression moyenne sur la matire dans le moule ncessaire au remplissage du moule en daN/cm2 ( bar) voir chapitre 11SF: surface frontale de l'empreinte (surface des empreintes et du canal d'alimentation projete sur un plan perpendiculaire la

direction du mouvement d'ouverture) en cm2

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Relation entre la pression dans le moule et la pression hydraulique

KM = section du vrin hydraulique d'injection = P vis

section de la vis d'injection PhydP vis = Phyd x KM

Pmoule = P vis - les pertes de pression entre la vis et le moule

Donc on peut dduire la relation entre la pression hydraulique dans le vrin et la force de verrouillage :

Remarque : les pertes de pression peuvent varier de 40 75 % suivant le type d'alimentation du moule et la matire utilise

Fv =(( Phyd x KM) - les pertes de pression) x SF+ la marge de scurit

13) Calcul du volume d'injection minimum de la presse injecter ncessaire pour une fabrication:

131) Mthode de la pese d'une moule (carotte + toutes les pices)

Il faut peser une moule pices + carotte

Volume d'injection minimum = Masse de la moule en g + le volume du matelas en cm3

Masse volumique en g/cm3 x Coefficient de rtraction

Le coefficient de rtraction de la matire est approximativement de 0.9 pour une matire amorphe et de 0.7 pour une matire

semi-cristalline

le volume du matelas souvent utilis est de 10% du volume injecter (4mm minimum de course de matelas)

132)Mthode d'aprs l'estimation du volume de la moule: (carotte + toutes les pices)

Calculer le volume de la moule par dcomposition en volumes simples. Ce calcul est effectu l'aide du dessin de dfinition de

pice et le dessin d'ensemble du moule.

Volume d'injection minimum = volume de la moule en cm3 + volume du matelas en cm3

Coefficient de rtraction

14) Calcul du temps de sjour de la matire dans le fourreau pour une presse injecter:

- Ce calcul est uniquement ncessaire pour des matires sensibles la chaleur (dissociation des chanes molculaires par oxydation

sous l'effet de la chaleur). Il permet de vrifier si la contenance du fourreau d'une machine n'est pas trop importante gnrant un temps

de sjour de matire trop long dans le foureau

les matire sensibles les plus utilises sont le : POM, PA66 et toutes les matire transparentes (aspect)

temps de sjour dans le fourreau en s = volume total contenu dans la partie chaude du fourreau en cm3 x temps de cycle en s

Volume de la moul en cm3

Le temps de sjour maximum est fonction de la temprature du fourreau

voici un exemple de courbe donn dans la documentation de '"hostaformC" POM copolymre

plage recherche

15) Autres contraintes pour effectuer le choix d'une machine:

- l'paisseur du moule

- la course d'jection

- la course d'ouverture

- le nombre de noyaux hydrauliques

- Ncessit d'utiliser un robot ou un bras manipulateur pour vacuer les pices ou les carottes du moule

- Nombre de zones de chauffes ncessaires pour le moule

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2) PARAMETRES PERMETTANT DE CALCULER ET D'ESTIMER LES COUTS DE FABRICATION. D'EFFECTUER LES

PREMIERS REGLAGES

21)Les tempratures du pot de plastification et la temprature de l'outillage

Ces T doivent tre dtermins d'aprs la documentation du fabricant matire Pour les premiers rglages ont choisira des T

moyennes.

22) Temps de refroidissement et de maintien:

Il est dtermin d'aprs des caractristiques matire .Il dpend de la T du moule de la T de la matire sortie du pot de

plastification, de la T de dmoulage, de la diffusion thermique de la matire et de l'paisseur maximum de la pice

221)Mthode de calcul en utilisant le graphique ci dessous:

Dtermination des diffrents paramtres :

- aeff =diffusion thermique en 10-2mm. s-1

- T =Tm- Tw = coefficient de temprature

Td - TwT pour un refroidissement de la moiti de l'paisseur (peau)

T pour un refroidissement de toute l'paisseur de la pice ( cur)

Tm = T de la matire sortie du fourreau

Tw = T moyenne du moule

Td = temprature minimale permettant une jection sans dformation de la pice Tvicat -10.

e = paisseur maximale de la pice sollicite lors de l'jection en cm

Aeff T Te

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222) Mthode de calcul du temps de refroidissement en utilisant les formules ci-dessous:

Dtermination de la diffusion thermique :

aeff= diffusion thermique en cm2 . s-1

Cpaeff

=

=masse volumique en g . cm-3= conductibilit thermique en cal.cm

-1 . C-1 . s-1

Cp = Chaleur spcifique en cal . g-1 . C-1(1cal = 4.18 J)

Calcul du temps de refroidissement pour obtenir une pice dont toute l'paisseur est en dessous de la T d'jection

voulue:

Modle de refroidissement d'une plaque d'paisseur "e" et de surface indfinie en supposant que la temprature du moule est

constante et homogne lors du refroidissement

Td= temprature minimale permettant une jection sans dformation de la pice Tvicat -10ou THDT -10

Tm= T de la matire sortie du fourreau en C

Tw= T moyenne du moule en C

e = paisseur maximale de la pice sollicite lors de l'jection en cm

t = temps de refroidissement en s

=

TwTdTwTmLn

aet

eff 4

2

2

Calcul du temps de refroidissement pour obtenir une pice dont la moiti de l'paisseur est en dessous de la T

d'jection voulue:

=

TwTd

TwTmLn

a

et

eff22

2

8

223) Dtermination du temps de maintien ou phase d'injection quasi statique:

Modle de refroidissement d'un cylindre de rayon r et de longueur infinie en supposant que la temprature du seuil est constante

lors du refroidissementTm= T de la matire sortie du fourreau en C

Te = temprature de solidification de la matire en C

Ts = temprature du seuil d'injection en C

t maintien = temps de maintien en s

r= rayon du seuil d'alimentation en cm

t maintien = temps de solidification du seuil d'injection

=

TsTe

TsTmLn

a

rt

eff

599.1784.5

2

23) Dtermination de la vitesse maximum de rotation de la vis lors de la plastification:

La vitesse de rotation maximum est fournie dans les documentations matire elle est exprime en vitesse tangentielle sur le

diamtre extrieure de la vis:

vitesse de rotation en tr /mn = vitesse tangentielle en m/s x 60000

primtre de la vis en mm

Vitesse tangentielle maximum pour viter la dgradation de la matire (d'aprs the dynisco injection Molder)

Matire ABS PA6PA66

PA11

PA12

PBT PC PE

HD

PE bd PMM

A

POM PS PS b SAN PVC PP

Vitesse

tangentielle

en m/s

0.6

0.65

0.3

0.5

0.3

0.5

0.30.35

0.3

0.5

0.75

0.8

0.7

0.75

0.35

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.7

0.8

0.55

0.65

0.15

0.2

0.75

0.8