Parmi tous les composants essentiels d’une machine de moulage par injection, la vis est l’élément critique qui détermine l’efficacité de la plastification, la qualité du produit moulé et la durée de vie de la machine elle-même. De nombreuses personnes se concentrent uniquement sur le tonnage ou la force de serrage de la machine et négligent le choix de la vis ; par conséquent, ils rencontrent une multitude de problèmes tels que des traces d’écoulement, des brûlures, une dégradation des matériaux, des variations de couleur, une plastification inégale et une production stagnante. En réalité, alors que le moule dicte la forme extérieure du produit, la vis régit les propriétés de la matière plastique elle-même. Le traitement de différentes matières premières ou la fabrication de différents types de produits nécessite l'utilisation d'une vis spécialisée correspondante ; ainsi, le choix approprié de la vis est une condition préalable fondamentale pour garantir une production de moulage par injection stable.
En tant que composant central de l'unité d'injection d'une machine de moulage par injection, la vis remplit principalement les fonctions de transport du plastique, de chauffage et de fusion par cisaillement-du matériau, de dosage et d'accumulation de la masse fondue, ainsi que d'injection du plastique fondu sous haute pression. Une fois que les granulés de plastique entrent dans le canon depuis la trémie, ils fondent uniformément de l'état solide à un fluide grâce aux effets combinés de la propulsion rotationnelle de la vis, de la chaleur de la paroi extérieure du canon et de la chaleur de cisaillement générée par la vis elle-même. Le diamètre de la vis, le rapport longueur-sur-diamètre, la profondeur de vol, la dureté du matériau, le traitement de surface et la structure de transport de la matière fondue-influencent directement l'efficacité de la plastification, l'uniformité de la matière fondue et la stabilité thermique du matériau-ainsi que la susceptibilité à des problèmes tels que la décomposition thermique, la carbonisation, l'accumulation de carbone et les stries noires.
Lors de la sélection d'une vis pour la production quotidienne générale, la première étape consiste à distinguer les propriétés des matières premières. Pour les plastiques-à usage général courants-tels que le PP, le PE et le PS-qui présentent une excellente fluidité, de faibles points de fusion et une forte stabilité thermique, une vis à usage général standard-est suffisante pour répondre aux exigences de production. Ces vis assurent une plastification douce et offrent une large fenêtre de traitement, ce qui les rend adaptées à la grande majorité des nécessités quotidiennes, des paniers, des raccords de tuyauterie et des produits en plastique ordinaires. L'ABS, quant à lui, est classé comme un plastique technique de qualité moyenne ; il présente une plage de températures de moulage modérée et une faible corrosivité, ce qui signifie qu'il peut également être traité à l'aide d'une vis à usage général-. Cependant, pour les séries de production à long terme-à grand volume-, il est conseillé d'opter pour une vis améliorée-résistante à l'usure afin de minimiser la génération d'impuretés de poudre de plastique causées par l'abrasion.
Lors du traitement de plastiques techniques et de polymères spéciaux-tels que le PC, le PA (Nylon), le POM, le PMMA et le PVC-la sélection de la vis appropriée implique des exigences rigoureuses. Le PC se caractérise par une transparence élevée, une viscosité élevée et une difficulté inhérente à la plastification ; de plus, il ne peut pas résister à une exposition prolongée à des températures élevées à l'intérieur du canon. Par conséquent, cela nécessite une vis spécialisée présentant un taux de compression élevé, des capacités de cisaillement élevées et une finition de surface hautement polie pour garantir une fusion uniforme et transparente, évitant ainsi les défauts tels que les stries d'argent, les marques d'écoulement, les points noirs et une clarté insuffisante. Le nylon (PA) est hautement hygroscopique et présente des changements significatifs dans son comportement d'écoulement lors de la fusion ; cela impose également des exigences extrêmement élevées en matière de résistance à l'usure des vis, nécessitant ainsi une vis conçue pour résister à la fois à la corrosion et à l'abrasion. Le PVC est un plastique sensible à la chaleur qui se décompose facilement à haute température, générant des gaz corrosifs. Par conséquent, il est impératif d'utiliser des vis et des barils spécialisés résistants à la corrosion-pour éviter la dégradation de l'équipement, tout en maintenant un contrôle strict de la chaleur induite par le cisaillement-pour éviter la décomposition et la décoloration du plastique.
Deuxièmement, le diamètre de la vis doit être sélectionné en fonction du volume de production du produit et du poids de grenaille requis. Un diamètre de vis plus grand entraîne un volume unique-plus important et un taux de plastification et de déchargement plus rapide, ce qui le rend adapté aux produits de grande taille, aux pièces à parois épaisses-et à la production à volume élevé-et à vitesse élevée-. À l'inverse, un diamètre de vis plus petit offre une précision de dosage plus élevée, ce qui la rend idéale pour les petits composants de précision, les pièces à paroi mince-et les accessoires électroniques de haute-précision. Une directive générale de l'industrie impose que le poids total du produit fini soit compris entre 20 % et 75 % de la capacité d'injection théorique de la vis ; L'utilisation d'un poids de grenaille trop petit fait que le plastique reste dans le canon pendant des périodes prolongées, entraînant des brûlures, un jaunissement ou une décomposition, tandis que l'utilisation d'un poids de grenaille trop important entraîne une plastification insuffisante, un faible remplissage du moule et des défauts de produit tels que des grenailles courtes ou un retrait.
Le rapport longueur-sur-diamètre (L/D) de la vis est un autre facteur critique dans le processus de sélection. Un rapport L/D plus élevé entraîne un trajet de transport plus long pour le plastique dans le fût, facilitant un chauffage et une fusion plus approfondis, ainsi qu'une efficacité de mélange supérieure ; cela le rend idéal pour le traitement des plastiques modifiés, des plastiques renforcés de fibres de verre--et des produits nécessitant un mélange de mélanges maîtres de couleurs. À l'inverse, une vis avec un rapport L/D inférieur offre des vitesses de plastification plus rapides et des temps de séjour plus courts, ce qui la rend adaptée aux plastiques sensibles à la chaleur en minimisant le risque de dégradation à haute température. Bien que les rapports L/D standard trouvés sur les machines à usage général-sont tout à fait adéquats pour les produits en plastique de consommation typiques, le traitement de matériaux modifiés renforcés de fibres de verre-ou de produits nécessitant un mélange intensif nécessite une mise à niveau vers une vis spécialisée avec un rapport L/D plus élevé.
En termes de composition des matériaux et de résistance à l'usure, les vis nitrurées standards conviennent au traitement des plastiques purs-en particulier ceux ne contenant aucun additif ni fibre de verre. Cependant, lors de la production de PA renforcé de fibres de verre--, de PP renforcé de fibres de verre--ou de plastiques modifiés chargés de minéraux-, l'extrême dureté des fibres de verre internes provoque une abrasion rapide des vols de vis. Cela entraîne un jeu accru, une injection instable, un reflux interne de matière et des écarts dimensionnels importants dans les produits finis. Par conséquent, il est impératif de sélectionner un ensemble vis et barillet bimétallique. De tels assemblages présentent une dureté globale supérieure ainsi qu'une résistance améliorée à la fois à l'usure et à la corrosion, prolongeant ainsi considérablement la durée de vie et réduisant les coûts de production associés aux remplacements fréquents de composants.
De plus, la structure plastifiante de la vis, l'anneau anti-retour-qui l'accompagne et la buse d'injection doivent être sélectionnés comme un système cohérent et intégré. Ce n'est que lorsque les composants plastifiants sont précisément adaptés aux spécifications de la vis que l'on peut garantir un dosage d'injection précis, empêcher le reflux de la matière fondue, stabiliser la pression de maintien et minimiser les fluctuations du poids du produit. De nombreuses usines de fabrication sont fréquemment confrontées à des problèmes tels qu'un poids irrégulier des produits, un retrait irrégulier et une formation de flash imprévisible. Outre les problèmes potentiels liés aux paramètres de réglage de la machine, les causes profondes de ces problèmes proviennent généralement d'une non-concordance des vis, d'une usure excessive dépassant les limites de tolérance ou d'une sélection inappropriée de composants.
En résumé, la sélection d'une vis machine de moulage par injection ne doit jamais être considérée comme une simple question de choix d'une pièce standard générique-du commerce-. Au lieu de cela, la matière première dicte le type de vis ; le poids du produit détermine le diamètre de la vis ; les exigences de production définissent le rapport longueur-sur-diamètre ; et la présence de charges ou de modificateurs détermine la qualité du matériau requis. Ce n'est que lorsque le fabricant de l'équipement d'origine personnalise la vis-en fonction des matières premières spécifiques du client, des dimensions du produit, des exigences de volume de production et de la présence ou non d'un renforcement par fibres-que le système peut obtenir une plastification uniforme, une décharge stable et un taux de rendement élevé, tout en restant économe en énergie-. De plus, cette approche sur mesure minimise les dysfonctionnements de l'équipement et réduit les coûts de maintenance à long terme, constituant ainsi la condition préalable fondamentale pour qu'une machine de moulage par injection fournisse ses meilleures performances absolues.
