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Qu'est-ce que la rétraction plastique ?

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rétrécissement du plastique rétrécissement de la résine

Le retrait est une propriété essentielle des plastiques, qui a un impact direct sur le moulage des produits. En moule d'injection plastique et moulage par injection les concepteurs doivent comprendre le retrait, car il influence la conception des moules.

Pour les concepteurs de produits, même s'ils ne fabriquent pas directement des articles en plastique, il est essentiel de comprendre le retrait. Dans le cas contraire, leurs conceptions pourraient causer des problèmes inutiles lors de la production, en particulier pour les produits à parois épaisses.

Cet article étudie de manière approfondie le retrait des matières plastiques et offre des conseils aux concepteurs de moules et de produits.

Qu'est-ce que la rétraction plastique ?

Le retrait du plastique correspond à la diminution en pourcentage des dimensions entre la taille initiale, non refroidie, et la taille refroidie, à température ambiante. Il n'est pas seulement dû à la dilatation et à la contraction thermiques, mais aussi à divers facteurs de moulage, d'où le terme de retrait de moulage.

Plus précisément, le retrait peut être calculé à l'aide de la formule suivante :

Retrait = (Taille originale - Taille refroidie) / Taille originale × 100%

L'ampleur du retrait du plastique dépend de facteurs tels que le type de matériau, la composition, l'absorption d'humidité et la température du moule. Par exemple, les plastiques cristallins présentent généralement un retrait plus important que les plastiques amorphes.

L'impact du rétrécissement sur les pièces

Le rétrécissement affecte les pièces de multiples façons, notamment au niveau des performances du produit, de son aspect et des coûts de production.

Tout d'abord, il diminue la précision dimensionnelle des pièces. Des taux de rétrécissement mal contrôlés peuvent faire dévier les dimensions des pièces des spécifications de conception, ce qui affecte la précision de l'assemblage et les performances du montage. Dans l'industrie automobile, par exemple, le retrait peut entraver le bon fonctionnement de composants tels que les portes et les fenêtres, ce qui a un impact sur les performances globales du véhicule et sur la sécurité.

Deuxièmement, il influe sur la qualité de l'aspect des pièces. Les pièces en plastique ayant généralement des surfaces lisses, le rétrécissement peut entraîner des irrégularités de surface, ce qui diminue l'esthétique et la texture du produit. Cela affecte non seulement les décisions d'achat des consommateurs, mais ternit également l'image de marque d'une entreprise.

En outre, le retrait augmente les coûts de production. Pour contrôler les taux de retrait, les entreprises de moulage par injection doivent prendre diverses mesures, telles que l'ajustement de la conception des moules et l'optimisation des processus de moulage par injection. Ces mesures nécessitent d'importantes ressources humaines et matérielles, ce qui fait grimper les coûts de production. En outre, en raison de la diminution de la précision dimensionnelle des pièces, les entreprises peuvent avoir besoin d'un traitement secondaire ou de réparations, ce qui augmente encore les coûts de production et les délais.

Pourquoi les concepteurs de produits doivent-ils connaître le retrait du moulage par injection ?

Bien que les usines de moulage par injection résolvent les problèmes de retrait au cours de la production, les concepteurs de produits doivent encore acquérir des connaissances en la matière. Voici pourquoi :

Optimisation des conceptions : La compréhension du retrait permet aux concepteurs d'anticiper les changements de taille au cours de la production, en optimisant les conceptions pour obtenir des résultats précis et cohérents.

Sélection des matériaux : Les différentes matières plastiques présentent des niveaux de retrait variables au cours du moulage. La connaissance du retrait permet de sélectionner les matériaux appropriés en fonction des exigences de conception.

Processus de conception itératif : Le fait d'anticiper et de traiter les problèmes de freinte à un stade précoce raccourcit les cycles de développement et accélère le lancement des produits.

Le rapport coût-efficacité : La minimisation des problèmes liés au rétrécissement réduit les déchets, les retouches et les retards, améliorant ainsi la rentabilité des processus de production. Les concepteurs conscients de la contraction peuvent créer des produits économiquement viables.

Facteurs influençant le retrait du moulage par injection

Les taux de rétraction varient d'un plastique à l'autre en raison de facteurs tels que l'épaisseur, les procédés de moulage et les conditions environnementales. Pour les concepteurs de produits, il est essentiel de noter que :

  1. Des parois plus épaisses entraînent des temps de refroidissement plus longs et un rétrécissement plus important.
  2. Les caractéristiques telles que les renforts et les gravures résistent au retrait, ce qui se traduit par des taux de retrait plus faibles dans ces zones.

Les concepteurs de moules doivent prêter attention à la manière dont le retrait du plastique est affecté, principalement dans les moules :

Facteur des procédés de moulage

  • Une température de moulage constante réduit le rétrécissement.
  • L'augmentation de la pression d'injection diminue le retrait.
  • Une température de fusion plus élevée réduit le rétrécissement.
  • Une température de moule plus élevée augmente le rétrécissement.
  • Une pression prolongée maintient la réduction du rétrécissement.
  • Un temps de refroidissement plus long dans le moule diminue le retrait.
  • Les vitesses d'injection élevées augmentent légèrement le retrait.
  • Le retrait initial est important et se stabilise après environ deux jours.

Facteur de structure plastique

  • Les pièces à parois épaisses présentent des taux de retrait plus élevés.
  • Parts with inserts have lower shrinkage rates.
  • Les formes complexes ont des taux de retrait plus faibles.
  • Le rétrécissement est généralement plus faible dans le sens de l'écoulement.
  • Les pièces allongées présentent un retrait plus faible sur la longueur.
  • Le retrait sur la longueur est inférieur à l'épaisseur.

Facteur de structure des moules

  • Une plus grande taille de la porte réduit le rétrécissement.
  • Les pièces plus éloignées de la porte ont un retrait plus faible.
  • Les parties restreintes du moule présentent un retrait moindre.

Facteur des propriétés plastiques

  • Les plastiques cristallins présentent un retrait plus important que les plastiques amorphes.
  • Les plastiques ayant une bonne fluidité ont un retrait de moulage plus faible.
  • L'ajout de charges aux plastiques réduit considérablement le retrait.
  • Les différents lots d'un même plastique présentent des taux de rétraction variables.

Différents matériaux présentent des retraits différents lors du moulage par injection

En raison de la multitude de facteurs qui influencent les taux de rétrécissement des plastiques, les valeurs présentent une plage de fluctuation considérable. Par exemple, le taux de rétrécissement de l'ABS que vous pouvez trouver en ligne peut être compris entre 0,4% et 0,7%. Pour fournir une fourchette plus précise, FirstMold a compilé plusieurs tableaux détaillés des taux de retrait des plastiques.

PA6 Rétrécissement du plastique :

Matériau et descriptionRetrait du moule (%)Remarques
15% PA6 renforcé de fibres de verre0.5-0.8PA6G15
20% PA6 renforcé de fibres de verre0.4-0.6PA6G20
30% PA6 renforcé de fibres de verre0.3-0.5PA6G30
40% PA6 renforcé de fibres de verre0.1-0.3PA6G40
50% PA6 renforcé de fibres de verre0.1-0.3PA6G50
25% PA6 ignifugé renforcé de fibres de verre0.2-0.4Z-PA6G25
30% PA6 ignifugé renforcé de fibres de verre0.2-0.4Z-PA6G30
30% PA6 retardateur de flammes sans halogène renforcé de fibres de verre0.2-0.4Z-PA6G30
Sans halogène Retardateur de flamme PA60.8-1.2Z-PA6
30% PA6 retardateur de flammes sans halogène chargé de minéraux0.5-0.8Z-PA6M30
30% Microsphères de verre remplies de PA60.8-1.2PA6M30
30% Composite minéral chargé de fibres de verre PA60.3-0.5PA6M30
40% Composite minéral chargé de fibres de verre PA60.2-0.5PA6M40
30% PA6 chargé de minéraux0.6-0.9PA6M30
40% PA6 chargé de minéraux0.4-0.7PA6M40
Qualité générale d'injection PA61.4-1.8PA6
Prototypage rapide PA61.2-1.6PA6
PA6 général renforcé1.0-1.5PA6
PA6 moyennement durci0.9-1.3PA6
PA6 super durci0.9-1.3PA6
PA6 chargé de MoS2 résistant à l'usure1.0-1.4PA6

PA6 Rétrécissement du plastique :

Matériau et descriptionRetrait du moule (%)Remarques
15% PA66 renforcé de fibres de verre0.6-0.9PA66G15
20% PA66 renforcé de fibres de verre0.5-0.8PA66G20
25% Huile thermorésistante renforcée par des fibres de verre PA660.4-0.7PA66G25
30% PA66 renforcé de fibres de verre0.4-0.7PA66G30
30% PA66 résistant à l'hydrolyse et renforcé de fibres de verre0.3-0.6PA66G30
40% PA66 renforcé de fibres de verre0.2-0.5PA66G40
50% PA66 renforcé de fibres de verre0.1-0.3PA66G50
25% PA66 ignifugé renforcé de fibres de verre0.2-0.4Z-PA66G25
30% PA66 ignifugé renforcé de fibres de verre0.2-0.4Z-PA66G30
30% PA66 chargé de minéraux, sans halogène et retardateur de flamme0.2-0.4PA66M30
Sans halogène Retardateur de flamme PA660.8-1.2Z-PA66
30% PA66 chargé de minéraux, sans halogène et retardateur de flamme0.4-0.7Z-PA66M30
30% Microsphères de verre remplies de PA660.8-1.2PA66M30
30% Composite minéral chargé de fibres de verre PA660.2-0.5PA66M30
30% PA66 chargé de minéraux0.6-0.9PA66M30
40% PA66 chargé de minéraux0.4-0.7PA66M40
Qualité générale d'injection PA661.5-1.8PA66
Prototypage rapide PA661.5-1.8PA66
PA66 général renforcé1.2-1.7PA66
PA66 moyennement durci1.2-1.6PA66
PA66 super durci1.2-1.6PA66
PA66 chargé de MoS2 résistant à l'usure1.2-1.6PA66

PP Plastique Rétrécissement :

Matériau et descriptionRetrait du moule (%)Remarques
20% PP rempli de talc1.0-1.5PPM20
30% PP rempli de talc0.8-1.2PPM30
40% PP rempli de talc0.8-1.0PPM40
20% PP trempé rempli de talc1.0-1.2PPM20
20% PP chargé de carbonate de calcium1.2-1.6PPM20
10% PP renforcé de fibres de verre0.7-1.0PPG10
20% PP renforcé de fibres de verre0.5-0.8PPG20
30% PP renforcé de fibres de verre0.4-0.7PPG30
20% PP chargé de microsphères de verre1.2-1.6PPM20
30% PP chargé de microsphères de verre1.0-1.2PPM20
PP bromé retardateur de flammes1.5-1.8PP
PP sans halogène et retardateur de flamme1.3-1.6PP
Haut débit Haut impact PP1.5-2.0PP
PP général trempé1.5-2.0PP
PP moyennement durci1.4-1.9PP
PP super durci1.3-1.8PP
Résistant au vieillissement thermique PP11.5-2.0PP1
PP2 résistant au vieillissement thermique1.5-2.0PP2
PP3 résistant au vieillissement thermique1.5-2.0PP3
Résistance aux chocs Résistance aux intempéries PP41.5-2.0PP4
Résistance aux intempéries et aux chocs PP51.5-1.8PP5
20% PP6 rempli de talc1.0-1.2PP6
30% PP7 rempli de talc0.9-1.1PP7
40% PP8 rempli de talc0.8-1.0PP8

PC Rétrécissement du plastique :

Matériau et descriptionRetrait du moule (%)Remarques
10% PC renforcé de fibres de verre0.3-0.5PCG10
20% PC renforcé de fibres de verre0.3-0.5PCG20
25% PC renforcé de fibres de verre0.2-0.4PCG25
30% PC renforcé de fibres de verre0.2-0.4PCG30
20% PC ignifugé renforcé de fibres de verre0.2-0.4Z-PCG20
25% PC ignifugé renforcé de fibres de verre0.2-0.4Z-PCG25
30% PC ignifugé renforcé de fibres de verre0.2-0.4Z-PCG30
20% PC ignifugé sans halogène renforcé de fibres de verre0.2-0.4Z-PCG20
30% PC retardateur de flammes sans halogène renforcé de fibres de verre0.1-0.3Z-PCG30
20% PC rempli de microsphères de verre0.3-0.6PCM20

PC/ABS Rétrécissement du plastique :

Matériau et descriptionRetrait du moule (%)Remarques
20% PC/ABS renforcé de fibres de verre0.2-0.4PC/ABSG20
PC/ABS bromé retardateur de flammes0.3-0.6Z-PC/ABS
PC/ABS sans halogène et retardateur de flamme0.4-0.7Z-PC/ABS
PC/ABS résistant aux intempéries0.4-0.7PC/ABS
35% PC0.4-0.6PC/ABS
65% PC0.4-0.7PC/ABS
85% PC0.4-0.7PC/ABS

PC/PBT Rétrécissement du plastique :

Matériau et descriptionRetrait du moule (%)Remarques
10% PC/PBT renforcé de fibres de verre0.5-0.8PC/PBTG10
20% PC/PBT renforcé de fibres de verre0.4-0.6PC/PBTG20
30% PC/PBT renforcé de fibres de verre0.3-0.5PC/PBTG30
30% PC/PBT renforcé de fibres de verre, résistant à la flamme et à la chaleur0.3-0.5Z-PC/PBTG30
PC/PBT à haute résistance aux chocs et à la chaleur0.6-1.0PC/PBT

Plastique ABS Rétrécissement :

Voici le tableau basé sur les informations fournies :

Matériau et descriptionRetrait du moule (%)Remarques
20% ABS renforcé de fibres de verre0.2-0.4ABSG20
25% ABS renforcé de fibres de verre0.2-0.4ABSG25
30% ABS renforcé de fibres de verre0.1-0.3ABSG30
20% ABS ignifugé renforcé de fibres de verre0.1-0.3Z-ABSG20
ABS général ignifugé0.4-0.7Z-ABS
ABS de qualité générale pour l'injection0.4-0.7ABS
ABS résistant aux intempéries0.4-0.7ABS

Comment prévenir les fluctuations de la rétraction du plastique ?

Mesures à adopter

Assurer l'équilibre entre le flux et la porte d'entrée

Comme le mentionne le titre, les taux de retrait varient en raison des changements de pression de la résine. Dans le cas des moules à cavité unique avec plusieurs portes ou des moules à cavités multiples, il est essentiel d'équilibrer correctement les portes. L'équilibrage des portes est nécessaire pour assurer un écoulement uniforme de la résine, qui dépend de la résistance à l'écoulement à l'intérieur du canal de coulée. Il est donc préférable d'équilibrer les canaux avant d'équilibrer les portes.

Disposition des cavités du moule

Pour faciliter la mise en place des conditions de moulage, il convient de prêter attention à la disposition des cavités du moule. Étant donné que la résine fondue transporte la chaleur dans le moule, la distribution de la température du moule forme des cercles concentriques centrés autour de la porte dans les configurations typiques des empreintes. Par conséquent, lors du choix de la disposition des cavités dans les moules à cavités multiples, il est important d'assurer à la fois un équilibre facile des coureurs et une disposition concentrique centrée autour de la porte.

Prévention de la déformation des moules

La déformation du moulage est due à un rétrécissement inégal qui entraîne une contrainte interne. Pour éviter un rétrécissement inégal, en particulier dans le cas de produits circulaires avec des trous au centre de l'engrenage, une porte doit être placée au centre. Cependant, lorsqu'il y a une différence significative dans les taux de rétraction entre le sens d'écoulement de la résine et le sens perpendiculaire, l'inconvénient de former une ellipse apparaît.

Pour une plus grande précision de la circularité, il est nécessaire de mettre en place des portillons à 3 ou 6 points. Toutefois, il est essentiel de veiller à l'équilibrage correct de chaque porte. Lors de l'utilisation de portillons latéraux, un portillon à 3 points peut élargir le diamètre intérieur des produits cylindriques. Dans les situations où les marques de portillon ne sont pas autorisées sur la surface et les faces d'extrémité, il est conseillé de minimiser l'utilisation de portillons multipoints latéraux internes, qui peuvent donner des résultats favorables.

 

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