Lorsqu’ils envisagent de recourir au moulage par injection de matières plastiques pour un projet, les concepteurs de produits et les ingénieurs doivent non seulement se demander quelle résine thermoformable ou thermoplastique utiliser, mais aussi quel métal choisir pour l’outillage du moule d’injection.
Le choix de la matière première de l’outillage influe notamment sur les délais de production, les temps de cycle, la qualité de la pièce finie et le coût. Chez Gestión de Compras, nous avons l’expérience et les connaissances techniques et industrielles nécessaires pour vous aider à choisir la meilleure solution pour votre prochain projet. Voici les types de matériaux d’outillage les plus courants, ainsi que les avantages et les inconvénients de chacun.
Matériel d’outillage pour le moulage par injection de plastique
Al-7075
L’aluminium 7075 est un alliage d’aluminium à haute résistance avec un pourcentage relativement élevé de zinc.
Avantages
L’aluminium possède les meilleures propriétés de transfert de chaleur parmi les métaux d’outillage courants. Pourquoi est-ce important ? Cela signifie que l’outil peut être chauffé et refroidi rapidement et efficacement. Cela présente deux avantages. Premièrement, l’outil nécessitera une ingénierie moins élaborée (et moins coûteuse) pour les canaux de refroidissement. Deuxièmement, le cycle d’usinage est plus rapide que celui de l’acier à outils, ce qui permet de gagner beaucoup de temps dans les grandes séries de production.
Inconvénients
C’est le matériel d’outillage pour le moulage par injection de plastique le moins durable pour l’outillage. Il ne convient pas à l’injection de résines corrosives telles que le POM ou le PVC, ou à celles auxquelles des fibres de verre sont ajoutées, car les fibres de verre érodent les surfaces du moule. Ce point est moins important pour les faibles volumes ou la fabrication de ponts, où la durabilité n’est pas la première préoccupation. En outre, le 7075 ne résiste pas à des pressions de serrage élevées et répétées, telles que celles utilisées pour les grandes pièces ou les pièces présentant de nombreuses caractéristiques complexes.
Idéal pour
Faibles volumes de résines d’usage général telles que l’ABS, le PP, le PE et le nylon.
P20
Le P20 est un acier à outils fiable et semi-dur, et c’est le type d’acier que nous utilisons le plus souvent.
Avantages
Il est moins cher que l’Al-7075 et, même avec des résines abrasives, il peut durer jusqu’à 50 000 cycles ou plus, en fonction de la géométrie et des tolérances de la pièce. S’usine bien et peut être facilement soudé pour réparer le moule si nécessaire. Il peut être poli aussi bien que l’Al-7075, mais il est plus résistant aux rayures que l’aluminium. Il est également plus dur et peut donc supporter des pressions d’injection et de serrage plus élevées. Le P20 est également beaucoup plus résistant que l’Al aux matériaux chargés de verre.
Inconvénients
Certaines résines plastiques telles que le PVC sont chimiquement corrosives. L’acier P20 n’y est pas très résistant, ce qui peut affecter la durée de vie de l’outil. Dans certains cas, l’aluminium peut être légèrement supérieur.
Idéal pour
Résines à usage général, résines abrasives avec fibres de verre, pièces plus grandes, pressions d’injection et de serrage plus élevées. Volumes jusqu’à 50K.
NAK80
Le NAK80 est un autre acier à outils semi-dur destiné à des applications plus exigeantes.
Avantages
Il est plus dur que le P20, tout en s’usinant beaucoup plus rapidement. Maintient des tolérances étroites et ne nécessite pas de détensionnement, même après 250 000 cycles. Il est également plus résistant à la corrosion.
Inconvénients
Un inconvénient possible est qu’il a un moins bon transfert de chaleur, il doit donc être refroidi plus soigneusement, et il coûte plus cher que l’AL-7075 ou le P20.
Idéal pour
Les plastiques techniques tels que le Delrin ou l’acétal (POM), les résines corrosives, la production en grande quantité avec des pressions de serrage élevées, les résines contenant des fibres de verre.
H13
L’acier à outils trempé à l’air H13 est une autre excellente option pour les commandes de production en grande quantité ou lorsque des plastiques agressifs sont utilisés.
Avantages
Il est considéré comme un acier de travail à chaud, ce qui signifie qu’il présente une excellente résistance à la traction grâce à des cycles continus de chauffage et de refroidissement, tout en conservant des tolérances dimensionnelles étroites. Le H13 est facile à usiner avant le traitement thermique lorsque le métal est relativement mou. Une fois traités thermiquement, les moules sont transformés et finis à l’aide de techniques d’électroérosion et d’usinage dur. Le H13 peut être utilisé un million de fois ou plus par moule. Il peut également être poli jusqu’à l’obtention d’un fini miroir pour les pièces transparentes ou optiques.
Inconvénients
Son inconvénient est qu’il n’a qu’une capacité moyenne de transfert de chaleur et qu’il sera plus cher que l’Al-7075 ou le P20.
Idéal pour
Résines agressives, pièces optiques en plastique transparent telles que l’acrylique ou le polycarbonate, gros volumes.
S136
Le S136 est un acier inoxydable de haute pureté disponible dans différents degrés de dureté.
Avantages
Il est le plus résistant à la corrosion lors de l’injection de plastiques PVC ou POM qui peuvent corroder les autres métaux. Il peut également être hautement poli, ce qui est idéal pour produire des surfaces optiquement claires sur des plastiques transparents tels que les polycarbonates et les acryliques.
Inconvénients
Ces avantages sont contrebalancés par le coût plus élevé des matériaux d’outillage disponibles et par une efficacité thermique plus faible.
Idéal pour
PMMA, PVC, PP, PC et autres résines transparentes de qualité optique. Nous recommandons cet acier lorsque la finition de la surface est primordiale.
Vous ne savez pas lequel vous convient le mieux matériel d’outillage pour le moulage par injection de plastique ?
Gestión de Compras a plus de 20 ans d’expérience dans la conception, le développement et la fabrication de moules d’injection plastique spécialisés dans des secteurs clés.
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