Comment résoudre les défauts de voile de surface sur les produits en plastique à haute brillance ?

Les produits en plastique à haute brillance et à haute luminosité présentent des surfaces hautement réfléchissantes, ce qui les rend extrêmement sensibles aux défauts. La moindre imperfection est facilement repérable et impossible à dissimuler. Les fines particules de poussière présentes dans l'atelier peuvent engendrer des problèmes de qualité tels que des piqûres, des retassures ou une contamination de surface. Par conséquent, la maîtrise de la propreté est un facteur essentiel qui influe sur le rendement.

Figure 1 Produit en plastique défectueux

Figure 2 Produit plastique amélioré

Phénomène

Visuellement, le défaut de voile blanc visible sur la photo est présent sur la surface du produit en plastique. Ce type de défaut, semblable à une tache blanche, est particulièrement visible sur les produits en plastique noir brillant. Comme le montre la figure 1, le produit est en polypropylène (PP). Diverses taches blanches et zones irrégulières de tailles variables sont réparties sur sa surface, évoquant des nuages ou du brouillard.

Théorie

D’après l’analyse ci-dessus, l’explication théorique est la suivante :

Lors de l'alimentation en matière, des espaces subsistent entre les particules de plastique. Ces espaces peuvent permettre à l'air de pénétrer dans le cylindre pendant le cisaillement par la vis. Au cours de ce cisaillement, la matière subit des transformations physiques, passant d'un état vitreux à un état hautement élastique, puis de cet état hautement élastique à un état de fluide fondu.

Ce processus de transformation peut ne prendre que quelques secondes à quelques dizaines de secondes, selon les conditions de la machine d'injection plastique et la taille des produits. Réaliser une transformation aussi complexe en un laps de temps aussi court peut facilement engendrer des défauts de moulage par injection.

Lorsque les espaces entre les particules de plastique sont comprimés, l'air emprisonné peut se dissoudre dans le matériau fondu. Si l'air ne peut être efficacement évacué du cylindre pendant la plastification, le gaz restant sera piégé dans le matériau fondu et injecté dans la cavité du moule.

L'efficacité de l'évacuation des gaz par les moisissures dépend de la qualité de leur système d'aération. Un système d'aération insuffisant peut entraîner des défauts tels que du voile, des poches de gaz ou des traces de brûlure.

De toute évidence, le voile blanc est aussi une forme de piégeage de gaz. Nombre de techniciens en moulage par injection pensent à tort que seules les marques de brûlure sont des défauts liés au piégeage de gaz, ou bien ils agrandissent immédiatement les rainures d'évacuation dès l'apparition de ces défauts. Cette approche est scientifiquement incorrecte.

Des traces de brûlure apparaissent lorsque le piégeage des gaz devient extrême. Sous haute pression et compression à grande vitesse, les gaz piégés ne peuvent s'échapper et provoquent une combustion localisée. La température de combustion peut atteindre instantanément 600 à 800 °C. Il s'agit du stade le plus critique du piégeage des gaz.

Solutions

Comment libérer efficacement le gaz pour prévenir les défauts de voile blanc ?

1) Moule

Les problèmes d'évacuation des gaz ne peuvent pas être entièrement résolus par la seule application de moisissures.

Pour les matériaux en PP, la plage de températures de transformation est relativement large et le matériau présente une excellente fluidité. Si les rainures d'évacuation des gaz du moule sont trop grandes ou mal positionnées, elles risquent non seulement de ne pas assurer une évacuation correcte des gaz, mais aussi de provoquer des défauts de moulage. Par conséquent, une conception adéquate de l'évacuation des gaz est essentielle pour une élimination efficace de ces derniers.

2) Processus

La maîtrise des techniques de réglage appropriées du moulage par injection est extrêmement efficace en production.

1) Réduire la vitesse de rotation de la vis

Réduire la vitesse de rotation de la vis permet d'obtenir une température de fusion plus uniforme et de réduire le risque d'entraînement d'air.

Si la vitesse de rotation de la vis est trop élevée, l'air risque davantage de se retrouver emprisonné dans le matériau. Parallèlement, la force de cisaillement excessive exercée par la vis génère de la chaleur par frottement, provoquant une température de fusion non homogène. Ceci peut entraîner une dégradation du matériau et un dégagement gazeux.

2) Augmenter la température du moule

L'augmentation de la température du moule permet un remplissage à haute pression et à faible vitesse, ce qui favorise le dégazage. Si la température du moule est trop basse, la surface de la pièce plastique risque de se solidifier prématurément. Dans ce cas, le remplissage à faible vitesse est impossible, ce qui peut entraîner des injections incomplètes ou un remplissage insuffisant.

3) Réduire la vitesse d'injection

Plus la vitesse d'injection est élevée, plus la compression du gaz est rapide et plus la température générée est importante. Une vitesse d'injection plus lente comprime le gaz plus progressivement, permettant ainsi à l'air emprisonné de s'échapper plus facilement.

4) Force de serrage

Plus la force de serrage est élevée, moins l'évacuation des gaz de la surface de la cavité est efficace. Une force de serrage plus faible permet une meilleure évacuation des gaz de la surface de la cavité.

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