L’injection plastique permet de réaliser des pièces en polymère très simplement, en remplissant de plastique un moule ayant la forme désirée. Un problème provient du fait que lorsque les pièces se solidifient et qu’on ouvre le moule, des défauts peuvent être constatés.
Origine des défauts
Les défauts géométriques apparaissent généralement pendant le refroidissement des pièces en plastique : les pièces se contractent, occupant un volume inférieur à celui du moule, ce qui est tout à fait normal. Ce qui l’est moins, c’est ce que l’on appelle le retrait différentiel, qui apparait quand le refroidissement est déséquilibré. Quand deux faces opposées d’une pièce sont soumises à des températures différentes par exemple, la partie la plus chaude se contracte plus rapidement que la plus froide. Il en résulte un gauchissement, c’est à dire une incurvation anormale de la surface de la pièce. Les retassures sont quant à elles dues aux surépaisseurs, que l’on peut par exemple trouver dans les profilés en T : certaines parties de la pièce se refroidissent plus lentement et se contractent davantage, et des cavités apparaissent.
Comment limiter les défauts géométriques
L’essentiel est d’éviter les points chauds afin d’assurer un refroidissement homogène après l’injection plastique. Dans certains cas, c’est la forme même du moule qui pose problème. Il faut donc assurer une meilleure régulation thermique, en augmentant par exemple la température sur une paroi du moule pour que toutes les faces de la pièce soient exposées à la même température. Les parois trop épaisses étant problématiques, mieux vaut adopter des parois plus minces et uniformes pour éviter les retassures et diminuer les surépaisseurs dans les angles, qui peuvent également provoquer des points chauds.
Comment anticiper les défaut géométriques ?
Comme il vaut mieux anticiper les problèmes que de les corriger, on peut également procéder à une simulation, en commençant par calculer l’évolution des températures à l’intérieur de la pièce au cours du refroidissement. On déduit ensuite le taux de cristallinité, qui détermine la masse volumique de la pièce, et l’élasticité, qui permet de mettre en lumière les éventuels gauchissements et retassures. Grâce aux conclusions de la simulation, on peut retravailler la forme du moule et de la pièce pour qu’elle soit conforme aux spécifications géométriques.