2012 Issue 2: Efficacité et fiabilité pour une production idéale

Des temps de cycle considérablement réduits

 

La technologie IMHP (In-Mould Hold Pressure, pression de maintien dans le moule) de DuPont consiste à appliquer la pression de maintien durant la phase de dosage de la vis au moyen d'un mécanisme intégré dans le moule. La possibilité d'effectuer parallèlement ces deux phases de moulage peut contribuer à réduire le temps de cycle. Le gain de temps obtenu dépend largement du taux de cristallinité de la matière mise en œuvre et de sa quantité.
Phases du procédé IMHP avec canaux chaud (en haut) et canaux froids (en bas).
  

 

Dans les environnements de production actuels, la réduction des temps de cycle constitue un objectif courant et vital de toute entreprise. Et dans une usine travaillant en 3x8, la moindre fraction de seconde gagnée peut rapidement se traduire par d'énormes économies !

DuPont a développé une nouvelle technologie pouvant réduire de 20 à 30 % les temps de cycle du moulage par injection de thermoplastiques semi-cristallins tels que la résine acétal DuPont™ Delrin®.

 

Éliminant l'interdépendance entre les phases de dosage et de maintien en pression, la nouvelle technologie IMHP (In-Mould Hold Pressure, pression de maintien dans le moule) permet en effet d'appliquer la pression de maintien durant la phase de dosage, supprimant ainsi le temps de refroidissement.

 

Les thermoplastiques semi-cristallins requièrent des temps de maintien en pression relativement plus longs afin de compenser le retrait engendré par la cristallisation. Contrairement aux procédures d'injection standards, avec la technologie IMHP la pression de maintien requise est appliquée à l'intérieur du moule, ce qui permet à l'unité de polymérisation de doser en même temps le fondu pour l'injection suivante. Ainsi, ces deux phases, qui habituellement s'effectuent l'une après l'autre, peuvent désormais être réalisées simultanément. À la fin du maintien en pression requis, le moule s'ouvre et la pièce s'éjecte.

 

Le temps de cycle total s'en trouve donc réduit d'une durée égale à celle de la phase la plus courte (dosage ou maintien en pression). Plus la quantité de matière est importante, plus le gain de temps et la productivité augmentent. Dans le cas d'injections importantes ou de temps de cycle totaux relativement courts, le gain de temps peut atteindre 30 %.

 

Deux méthodes ont été évaluées pour produire la pression de maintien : par canaux chauds et par canaux froids. Toutes deux font actuellement l'objet d'essais et de perfectionnements chez DuPont, avec l'objectif de minimiser l'espace supplémentaire requis.

 

Après avoir modifié des moules conventionnels, DuPont a procédé dans son Centre Technique Européen de Meyrin, près de Genève, à de nombreux essais d'injection sur différents grades de thermoplastiques semi-cristallins : polyoxyméthylène (POM) Delrin®, polyamide (PA) DuPont™ Zytel®, polybutylène téréphtalate (PBT) DuPont™ Crastin® et polytriméthylène téréphtalate (PTT) DuPont™ Sorona® biosourcé. Les gains de temps permis par la technologie IMHP se sont avérés considérables, généralement de l'ordre de 20 à 30 %.

 

En règle générale, l'utilisation de la technologie IMHP reste limitée aux plastiques techniques semi-cristallins tels que le POM, le PA ou le PBT. En effet, à la fin de la phase de maintien en pression, seuls ces matériaux présentent une rigidité et un retrait suffisants pour permettre que la pièce soit correctement éjectée du moule.

 

Outre des gains de temps substantiels, DuPont a également pu montrer qu'il n'existe aucun changement notable de la stabilité dimensionnelle ni des propriétés mécaniques entre des échantillons moulés par injection standard et ceux produits selon la technologie IMHP.

 

Sur le plan du moulage, la technologie IMHP peut être aussi prise en compte pour les pièces de forte épaisseur, les injections importantes, telles que pièces de grande dimension et pièces demandant un long temps de cristallisation, et celles qui utilisent plus de 50 % de la capacité de la vis.

 

La prochaine étape va consister à collaborer avec les moulistes et les fabricants de canaux chauds et d'équipements afin de parfaire les aspects techniques du procédé pour assurer la mise sur le marché de cette technologie porteuse de gains de temps et d'argent.