« Moulage par injection » : différence entre les versions
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[[Fichier:PlasticsInjectionMoulderJones.jpg|vignette|Moulage par injection : une vieille presse d'injection plastique.]]<!--IL FAUT CHANGER CETTE IMAGE !! presse préhistorique je confirme aussi elle a plus de 20 ans ! -->
Le '''
La plupart des pièces thermoplastiques sont fabriquées avec des presses d'injection plastique : la [[matière plastique]] est ramollie par la chaleur puis injectée dans un [[Moule (outil)|moule]], puis refroidie.
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== Explication ==
[[Fichier:PlasticsInjectionMoulder-die.jpg|vignette|Partie mobile du moule fixée sur la presse à injecter.]]
Le moulage par injection est une technique de fabrication de pièces en grande ou très grande série. Il concerne avant tout les [[matière plastique|matières plastiques]] et les [[élastomère]]s (caoutchoucs) mais aussi divers métaux et alliages à [[point de fusion]] relativement bas : alliages d'[[aluminium]], de [[zinc]] ([[Zamak]]) ou encore [[laiton]]s. Par ailleurs, ce procédé est utilisable pour la mise en forme
On rencontre des composants moulés par injection dans de très nombreux produits manufacturés : automobile, électroménager, [[matériel informatique]], mobilier{{etc.}} Pour les pièces métalliques, les dimensions sont relativement limitées (les [[Carter (mécanique)|carters]] de boites de vitesses en aluminium sont moulés par injection), mais [[Injection d'un plastique|pour les matières plastiques]], les pièces vont de quelques millimètres à plusieurs mètres (éléments de carrosseries automobiles, tables de jardin, par exemple).
Les [[Moule (outil)|moules]], installés sur une machine spéciale (presse), sont constitués le plus souvent de deux coquilles (partie fixe et partie mobile) qui sont fortement pressées l'une contre l'autre au moment du moulage puis écartées pour permettre l'éjection de la pièce moulée. Outre ces coquilles, le moule peut comporter un ou plusieurs noyaux destinés à former les parties creuses de la pièce et des poinçons permettant de réserver des ouvertures dans ses parois. Il arrive fréquemment que l'on place dans le moule des « inserts » qui se retrouveront par la suite inclus dans la pièce : il s'agit le plus souvent d'éléments métalliques filetés qui pallient localement la résistance insuffisante du matériau constituant le corps de la pièce.
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Les dispositifs d'injection du matériau fondu sont très différents selon qu'il s'agit de mouler un métal ou un matériau organique.
Contrairement à d'autres procédés où le moule est perdu ([[moulage en sable
Les pièces présentant ces dépouilles et de faible épaisseur (en forme de seau par exemple) se contractent lors du refroidissement et enserrent parfois très fortement les noyaux autour desquels elles ont été coulées. Il faut les extraire au moyen de tiges coulissantes appelées [[éjecteur]]s qui sont mises en mouvement lors de l'ouverture du moule.
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La conception des moules est très délicate. Outre le fait que les pièces doivent se démouler facilement, il faut s'assurer que le moule soit complètement rempli avant que le matériau ne se solidifie. Certaines parties sont réchauffées, d'autres refroidies, afin de donner au moule en production un certain équilibre thermique. Ce dernier est assuré par des éléments chauffants éventuels et aussi par les circuits de refroidissement à l'intérieur du moule. Le tracé des pièces est très important aussi pour éviter la formation de défauts tels que déchirures, retassures, criques et porosités. Des logiciels de simulation permettent aujourd'hui de faciliter le travail, hautement spécialisé, des moulistes.
Le moulage par injection permet d'obtenir des pièces très précises qui ne nécessitent très souvent aucun [[usinage]] ultérieur. Pour toutes les pièces « de façade », en particulier celles qui forment les parties visibles des appareils ménagers, des téléviseurs, des tableaux de bord automobiles{{etc.}}, l'aspect extérieur dépend directement de la qualité du moule. Ce dernier subit donc, outre un usinage soigné par [[fraisage]] ou par [[électro-érosion]], diverses opérations de finition telles que le [[polissage]] et le [[chromage]] dur. Le coût des moules est très élevé et ne peut être amorti que par la production de pièces en grande série.
== Mise en œuvre des thermoplastiques ==
La matière plastique avant transformation se présente sous forme de [[Granulé plastique|granulés]] dépassant rarement quelques millimètres. Ces granulés servent à alimenter la vis de plastification (type "[[vis
Procédé de mise en œuvre par injection plastique :
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Les paramètres principaux à régler sont :
* le dosage (volume de matière qui constituera la moulée) ;
* l'injection (vitesse)
* Maintien (pression) ; * Refroidissement ;
* l'ouverture (vitesse) ;
* l'éjection (vitesse et force) ;
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Le nom de presse est dû au fait que le moule est fortement fermé et compressé dans une presse hydraulique ou électrique spéciale.
Les presses à injection sont classées par tonnage de force de fermeture. Il peut varier de {{unité|5|tonnes}} à près de {{unité|9000|tonnes}}<ref>{{Lien web |auteur=Alexandre Psaltopoulos |titre=La plus grosse presse à injecter du monde installée… dans le Haut-Bugey |url=https://www.leprogres.fr/economie/2024/10/02/la-plus-grosse-presse-a-injecter-du-monde-installee-dans-le-haut-bugey |site=leprogres.fr |date=2/10/2024 |consulté le=2/10/2024}}</ref>. Plus le tonnage est élevé, plus la presse peut mouler les pièces de grande surface projetée (dans le plan d'ouverture du moule).
Les machines, et plus généralement les installations automatisées utilisées dans l'industrie peuvent, si aucune mesure de prévention n'est prise, présenter des risques pour les opérateurs et tierces personnes amenés à les côtoyer. Dans l’Union européenne, d'un point de vue réglementaire, la conception et l’utilisation des presses à injection plastique doivent être conformes, entre autres :
* à la directive « Machines » 2006/42/CE<ref>{{Lien web |auteur institutionnel=Parlement européen, Conseil de l’Union européenne |titre=Directive Machines 2006/42/CE |url=https://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2006:157:0024:0086:fr:PDF |site=EUR-Lex}}.</ref> pour la conception ;
* à la directive 2009/104/CE<ref>{{Lien web |auteur institutionnel=Parlement européen, Conseil de l’Union européenne |titre=Directive 2009/104/CE |url=https://eur-lex.europa.eu/legal-content/FR/TXT/PDF/?uri=CELEX:32009L0104&from=EL |site=EUR-Lex}}.</ref> qui s’adresse aux utilisateurs de machines.
Conformément aux dispositions de la directive européenne « Machines
Pour les aider dans leur démarche, les fabricants pourront s'appuyer sur la norme {{nobr|ISO 12100:2010}} « Sécurité des machines — Principes généraux de conception — Appréciation du risque et réduction du risque »<ref>{{Ouvrage|titre=ISO 12100 Sécurité des machines - Principes généraux de conception - Appréciation du risque et réduction du risque |éditeur=ISO|lire en ligne=https://www.iso.org/fr/standard/51528.html}}.</ref> qui décrit les principes généraux de conception des machines, ainsi que sur les brochures INRS relatives à la prévention des risques mécaniques<ref>{{Ouvrage|titre=ED6122 Sécurité des équipements de travail. Prévention des risques mécaniques |éditeur=INRS|lire en ligne=https://www.inrs.fr/media.html?refINRS=ED%206122}}.</ref> et à la conception des systèmes de commande<ref>{{Ouvrage|titre=ED6310 Sécurité des machines. Principes de conception des systèmes de commande |éditeur=INRS|lire en ligne=https://www.inrs.fr/media.html?refINRS=ED%206310}}.</ref>.
Afin de préserver la santé et la sécurité des travailleurs, l’employeur doit s’assurer que les machines sont sûres et conformes et que leur utilisation n’expose pas les salariés à des risques, et ceci dans toutes leurs phases de vie.
À cet effet, il doit réaliser l’évaluation des risques liés à la machine dont les résultats seront transcrits dans le [[Document unique d'évaluation des risques professionnels|Document unique d’évaluation des risques]].
De plus, l’employeur a l’obligation de maintenir la machine en état de conformité (article 4.2 de la directive européenne
== Logiciels de simulation de moulage par injection en plasturgie ==
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=== Logiciels de rhéologie ===
Les principaux logiciels de simulation rhéologiques pour la plasturgie sont :
* Cadmould, édité par la société
*
* Moldflow, édité et distribué par [[Autodesk]] ;
* Sigmasoft, édité et distribué par Sigma Engineering
* [[SolidWorks]] plastics. Propriété de [[Dassault Systèmes]], ce logiciel est un module de simulation pouvant être intégré au logiciel de [[Conception assistée par ordinateur|
== Références ==
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