Matériaux de moulage par injection transparents couramment utilisés

Le moulage par injection de matériaux transparents est un procédé incontournable de la fabrication moderne, largement utilisé dans des domaines tels que l'électronique, l'électroménager, l'automobile, le médical et l'emballage. Son principal atout réside dans la possibilité de mouler des structures complexes tout en préservant l'excellente transmission lumineuse, les propriétés mécaniques et la stabilité chimique du matériau. Le choix du matériau de moulage par injection transparent influence directement l'aspect, la texture, les performances et le coût de production du produit. Cet article présente les principaux matériaux de moulage par injection transparents disponibles sur le marché, offrant ainsi aux entreprises des références précieuses pour leur choix.

1. Polyméthacrylate de méthyle (PMMA, communément appelé acrylique)

· Propriétés principales : Transmission lumineuse extrêmement élevée (92 % à 93 %), proche de celle du verre, avec une excellente brillance ; résistance mécanique modérée, résistance exceptionnelle aux intempéries (résistance au vieillissement UV), facile à teindre et à traiter ; cependant, faible ténacité, faible résistance aux chocs et non résistant aux solvants organiques.

· Points clés du moulage : Fluidité de fusion moyenne ; la température d'injection (210℃-250℃) et la température du moule (40℃-80℃) doivent être contrôlées pour éviter les stries argentées et les bulles ; faible taux de retrait (0,5 %-0,8 %) et bonne stabilité dimensionnelle.

· Applications typiques : abat-jour, panneaux de tableaux de bord, présentoirs, emballages cosmétiques, lentilles optiques (non haute précision).

2. Polycarbonate (PC)

· Propriétés principales : Transmission lumineuse de 88 % à 90 %, résistance aux chocs extrêmement élevée (20 à 30 fois supérieure à celle du PMMA), large plage de résistance à la température (-40 °C à 120 °C), résistance mécanique élevée et excellente résistance au feu ; cependant, faible résistance aux rayures, fluidité de traitement légèrement inférieure à celle du PMMA et tendance à la fissuration sous contrainte.

· Points clés du moulage : température d’injection élevée (260 °C à 320 °C) ; la température du moule doit être contrôlée entre 80 °C et 120 °C ; les matières premières doivent être complètement sèches (teneur en humidité ≤ 0,02 %) pour éviter l’hydrolyse ; taux de retrait (0,5 % à 0,7 %), convient au moulage de pièces structurelles complexes.

· Applications typiques : abat-jour de phares automobiles, biberons, dispositifs médicaux (seringues, sets de perfusion), boîtiers d’appareils électroniques (téléphones portables, ordinateurs), objectifs de caméras de sécurité.

3. Polystyrène (PS, y compris GPPS, HIPS)

· Propriétés principales : Le polystyrène à usage général (GPPS) présente une transmittance lumineuse de 80 à 85 %, un faible coût, une bonne fluidité de mise en œuvre et une rigidité élevée ; cependant, il est cassant et sa résistance aux chocs est faible. Le polystyrène choc (HIPS) améliore la résistance aux chocs grâce à des modifications, avec une transmittance lumineuse légèrement inférieure à celle du GPPS (75 à 80 %) et un excellent rapport qualité-prix.

· Points clés du moulage : Basse température d'injection (170℃-220℃), température du moule (20℃-50℃), cycle de moulage court, convient à la production de masse ; taux de retrait (0,4 %-0,7 %), précision dimensionnelle facile à contrôler.

· Applications typiques : le GPPS est utilisé pour les emballages alimentaires (pots de yaourt, vaisselle jetable), les jouets, les pièces décoratives ; le HIPS est utilisé pour les boîtiers d’appareils électroménagers (doublures de réfrigérateur, panneaux de lave-linge), les fournitures de bureau (chemises de classement, porte-stylos), les pièces intérieures automobiles.

4. Polyéthylène téréphtalate (PET/PETG)

· Propriétés essentielles : Le PET présente une transmittance lumineuse de 85 % à 88 %, une résistance mécanique élevée, une bonne résistance à l’usure, une forte résistance à la corrosion chimique (acides, bases et huiles), et est écologique et recyclable ; cependant, sa température de moulage est élevée et sa vitesse de cristallisation lente. Le PETG (PET amorphe) améliore les performances de transformation du PET, avec une transmittance lumineuse accrue (90 % à 91 %), une bonne ténacité, l’absence de fissuration sous contrainte et une meilleure résistance aux intempéries.

· Points clés du moulage : Température d'injection du PET (260℃-300℃), température du moule (80℃-120℃), séchage strict requis (teneur en humidité ≤0,03%) ; Température d'injection du PETG (230℃-280℃), température du moule (40℃-80℃), difficulté de traitement moindre.

· Applications typiques : le PET est utilisé pour les bouteilles de boissons, les emballages alimentaires et les boîtiers de composants électroniques ; le PETG est utilisé pour les emballages cosmétiques (flacons de parfum, flacons de lotion), les dispositifs médicaux (étuis à lentilles de contact) et les matériaux de décoration de bâtiments (panneaux lumineux).

5. ABS transparent

· Propriétés principales : Transmission lumineuse de 70 % à 80 %, combinant la haute résistance aux chocs, la rigidité et la fluidité de traitement de l’ABS, bon brillant de surface, et peut être soumis à un traitement secondaire tel que la peinture et la galvanoplastie ; cependant, résistance générale aux intempéries, et tendance au jaunissement lorsqu’il est exposé au soleil pendant une longue période.

· Points clés du moulage : Température d'injection (200℃-250℃), température du moule (50℃-80℃), taux de retrait (0,5 %-0,8 %), convient aux produits aux structures complexes qui nécessitent un équilibre entre résistance et transmission de la lumière.

· Applications typiques : Boîtiers d’appareils électroménagers (panneaux de climatiseurs, portes de fours à micro-ondes), pièces intérieures automobiles (bandeaux de garniture de tableau de bord, poignées de porte), accessoires d’équipements électroniques (boîtiers d’imprimantes, boîtiers de routeurs).

1. Exigences de transmission de la lumière : Pour les produits optiques de haute précision (lentilles, composants optiques), le PMMA ou le PC sont préférés ; pour les pièces décoratives générales, le PS ou l’ABS transparent peuvent être choisis ; pour les emballages alimentaires qui nécessitent à la fois transmission de la lumière et sécurité, le PET ou le PETG sont privilégiés.

2. Exigences en matière de performances mécaniques : Choisissez le PC pour les produits nécessitant une résistance élevée aux chocs (par exemple, les pièces automobiles, les dispositifs médicaux) ; sélectionnez le GPPS pour les applications exigeant une rigidité élevée et une grande sensibilité aux coûts ; optez pour le PETG ou l’ABS transparent lorsqu’un équilibre entre robustesse et résistance est nécessaire.

3. Environnement d'utilisation : Pour les produits d'extérieur nécessitant une résistance aux intempéries (résistance aux UV, résistance aux hautes températures), le PMMA, le PC ou le PETG conviennent ; pour les produits en contact avec des aliments/produits pharmaceutiques (conformes aux normes telles que FDA et GB 4806), choisissez le PC, le PET, le PETG ou le GPPS ; pour les produits exposés à des solvants organiques (par exemple, cosmétiques, produits de nettoyage), le PC ou le PET sont recommandés.

4. Conditions de transformation : Pour les petites séries ou les pièces structurelles complexes, choisissez du PS ou du PETG avec une bonne fluidité de transformation ; pour la production de masse nécessitant des cycles raccourcis, le PS ou le PMMA sont idéaux ; les matériaux à haute cristallinité (par exemple, le PET) nécessitent des moules et des équipements de séchage spécialisés.

5. Budget : Le PS ou le GPPS conviennent aux exigences à faible coût ; le PMMA, le PC ou le PETG sont utilisés pour les produits de moyenne à haute gamme ; le HIPS ou l'ABS transparent offrent un rapport coût-performance élevé.

1. Mauvaise transmission de la lumière et voile de surface :

· Séchage insuffisant des matières premières (augmenter le temps/la température de séchage) ;

· Basse température du moule (augmenter la température du moule) ;

· Vitesse d'injection lente (optimiser les paramètres d'injection) ;

· Finition de surface du moule insuffisante (polir la cavité du moule).

2. Craquement sous tension :

· Teneur excessive en humidité des matières premières (sécher les matières premières) ;

· Pression d'injection trop élevée (réduire la pression) ;

· Refroidissement irrégulier du moule (optimiser le système de refroidissement) ;

· Choisir des matériaux résistants à la fissuration sous contrainte (par exemple, remplacer le PET par du PETG).

3. Bulles et traînées argentées :

· matières premières absorbant l'humidité (sécher complètement les matériaux) ;

· Température d'injection trop élevée (abaisser la température) ;

· Mauvaise ventilation due aux moisissures (ajouter des rainures de ventilation).

4. Instabilité dimensionnelle :

· Contrôle inadéquat du taux de retrait (ajuster les dimensions du moule en fonction des propriétés du matériau) ;

· Fluctuations des paramètres d'injection (normaliser les paramètres du processus) ;

Précision insuffisante du moule (optimiser la conception du moule).

Conclusion

Le choix des matériaux transparents pour le moulage par injection exige une analyse approfondie des performances requises, des scénarios d'utilisation, des conditions de transformation et des contraintes budgétaires. Matériaux courants sur le marché, le PMMA, le PC, le PS, le PET/PETG et l'ABS transparent présentent chacun des avantages spécifiques, répondant à divers besoins applicatifs, des produits d'entrée de gamme aux produits haut de gamme, et des pièces simples aux composants structurels complexes. Grâce aux progrès constants de la technologie des matériaux, les matériaux transparents pour le moulage par injection évolueront vers une transmittance lumineuse accrue, des propriétés mécaniques renforcées, un meilleur respect de l'environnement et une mise en œuvre simplifiée, contribuant ainsi à la modernisation de l'industrie manufacturière.

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