Que sont les canaux d'alimentation et les sous-canaux d'alimentation en moulage par injection ?
Dans le procédé de moulage par injection, le système d'alimentation fait office de lien entre la buse de la presse à injecter et la cavité du moule. Il assure le transport du plastique fondu vers chaque cavité de manière stable et uniforme, influençant directement la qualité du moulage, la productivité et la maîtrise des coûts des pièces plastiques. Composants essentiels du système d'alimentation, les canaux d'alimentation principaux et secondaires fonctionnent de concert et sont les maillons clés d'une production par injection stable et efficace. Vous trouverez ci-dessous une analyse détaillée de leurs définitions, structures, fonctions et principales différences.
I. Les coureurs : le « canal principal » du système des coureurs
En moulage par injection, le canal d'alimentation est le premier conduit emprunté par le plastique fondu après son entrée dans le moule par la buse de la machine d'injection. Il constitue également le point de départ et le principal conduit d'alimentation de l'ensemble du système. Directement relié à la buse de la machine d'injection, il assure la fonction essentielle de transporter le plastique fondu, à haute température et haute pression, de la machine vers les canaux secondaires ou directement dans la cavité (pour les moules à cavité unique). C'est l'élément présentant le plus grand diamètre et le plus grand débit au sein du système d'alimentation.
1. Caractéristiques structurelles des coureurs
La conception structurelle du canal d'alimentation doit être adaptée à la taille de la buse de la presse à injecter et aux caractéristiques d'écoulement du plastique. Elle adopte généralement une structure conique avec une conicité de 2° à 5°. Cette conception permet non seulement de réduire la résistance à l'écoulement du plastique fondu, mais aussi de faciliter l'évacuation des résidus du canal lors du démoulage. Une extrémité du canal d'alimentation est l'orifice d'alimentation, directement relié à la buse de la presse à injecter. Le diamètre de cet orifice est légèrement supérieur à celui de la buse afin d'éviter les fuites et les accumulations de matière. L'autre extrémité est reliée aux canaux secondaires ou à la cavité pour assurer une transition fluide du plastique.
De plus, le canal d'alimentation est généralement placé au centre du moule (correspondant au centre de la buse de la machine d'injection) afin d'assurer une force uniforme lorsque le plastique pénètre dans le moule, de réduire les pertes de pression et de température pendant le processus d'écoulement, et est particulièrement adapté à la disposition des canaux d'alimentation des moules multicavités.
2. Fonctions principales des coureurs
Fonction de transport : Transporter rapidement et de manière stable le plastique fondu injecté par la machine à injection vers les canaux secondaires ou les cavités, assurant un débit de plastique suffisant pour répondre aux besoins du moulage.
Fonction de transition : Atténuer la différence de pression et de température entre la buse de la machine d'injection et la cavité du moule, afin que le plastique fondu puisse passer en douceur d'un état haute pression et haute vitesse à un état adapté au remplissage de la cavité, réduisant ainsi les défauts tels que les marques de retrait, les bulles et le manque de matière dans les pièces en plastique.
Fonction de guidage : Fournir une direction d’écoulement claire au plastique fondu, éviter un écoulement désordonné du plastique dans le moule, garantir un processus de remplissage ordonné et améliorer la précision dimensionnelle des pièces en plastique.
II. Sous-couronnes : Les « tuyaux de dérivation » du système de courbure
Les canaux secondaires sont des ramifications reliant le canal principal à la cavité du moule, principalement utilisées dans les moules d'injection multicavités. Après que le canal principal achemine le plastique fondu vers l'emplacement prévu, les canaux secondaires répartissent uniformément le plastique dans chaque cavité, assurant ainsi une vitesse de remplissage, une pression et une température constantes. Ceci garantit la régularité dimensionnelle et la stabilité qualitative des pièces plastiques multicavités.
1. Caractéristiques structurelles des sous-rails
La conception structurelle des canaux secondaires doit être adaptée en fonction du nombre de cavités, de leur disposition et des dimensions des pièces en plastique. Les sections transversales courantes comprennent les formes circulaire, trapézoïdale et rectangulaire. La section circulaire est la plus répandue : elle offre la plus faible résistance à l’écoulement et une dissipation thermique uniforme, minimisant ainsi les pertes d’énergie du plastique lors du processus d’injection. Les sections trapézoïdale et rectangulaire facilitent l’usinage des moules et l’évacuation des chutes de plastique.
Le diamètre des canaux secondaires est généralement inférieur à celui du canal principal, et leur longueur doit être judicieusement calculée en fonction de la configuration des cavités, afin de raccourcir le trajet d'écoulement et de réduire les coudes, et ainsi éviter une perte de charge excessive et une chute de température trop rapide lors de l'écoulement du plastique. Par ailleurs, la disposition des canaux secondaires doit respecter le principe d'« équidistance et de diamètre » pour garantir une résistance à l'écoulement constante dans chaque branche et assurer une distribution uniforme du plastique.
2. Fonctions principales des sous-runteurs
Fonction de distribution : Répartir uniformément le plastique fondu transporté par le canal d'alimentation dans chaque cavité, en veillant à ce que le volume et la vitesse de remplissage de chaque cavité soient constants, et en évitant les pénuries de matériau dans certaines cavités et les débordements de matériau dans d'autres.
Fonction de réduction et de stabilisation de la pression : Réduire davantage la pression et le débit du plastique fondu, afin que le plastique pénètre dans la cavité dans un état plus stable, réduisant ainsi les défauts tels que les marques d’écoulement et les marques de point d’injection sur la surface des pièces en plastique et améliorant la qualité d’aspect des pièces en plastique.
Fonction auxiliaire de dissipation de chaleur : La surface des canaux secondaires est relativement importante, ce qui peut contribuer à dissiper une partie de la chaleur du plastique fondu, permettant ainsi au plastique de refroidir progressivement pendant le processus de remplissage et évitant la déformation des pièces en plastique, le retrait irrégulier et d’autres problèmes causés par une température excessive.
III. Principales différences entre les coureurs et les sous-coureurs
Bien que les patins et les sous-patins appartiennent tous deux au système de patins, ils présentent des différences notables en termes de fonction, de structure et d'exigences de conception. La comparaison détaillée est la suivante :
| Dimension de comparaison | Coureurs | Sous-coureurs |
| Fonction principale | Raccordez la machine d'injection aux canaux/cavités secondaires et transportez principalement le plastique. | Raccordez le canal d'alimentation aux cavités et répartissez le plastique dans chaque cavité. |
| Forme structurelle | Principalement conique avec une conicité de 2° à 5° | Circulaire, trapézoïdale, rectangulaire, etc., à section transversale uniforme |
| Caractéristiques de taille | Grand diamètre, la partie la plus épaisse du système de roulement | Diamètre inférieur à celui du canal d'admission, ajusté en fonction de la configuration de la cavité |
| Scénario d'application | Nécessaire pour les moules à une seule cavité et à plusieurs cavités | Principalement utilisé pour les moules multicavités ; peut être omis pour les moules monocavité. |
| Conception axée sur le design | S'adapte à la taille de la buse, réduit les fuites de matériau et les pertes de pression | Distance et diamètre égaux pour assurer une distribution uniforme du plastique |
IV. Points clés de conception des canaux d'alimentation et des sous-cannes
La conception rationnelle des canaux d'alimentation et des sous-canaux influe directement sur l'efficacité de la production par moulage par injection et sur la qualité des pièces en plastique. Les points clés de cette conception sont les suivants :
- Adaptation aux caractéristiques du plastique : Ajustez le diamètre, la longueur et la conicité du canal d’alimentation en fonction de la fluidité, du point de fusion et d’autres paramètres du plastique. Pour les plastiques peu fluides (comme le PC et l’ABS), le diamètre du canal d’alimentation doit être augmenté afin de réduire la résistance à l’écoulement ; pour les plastiques fluides (comme le PE et le PP), le diamètre du canal d’alimentation peut être réduit de manière appropriée afin de limiter les pertes de matière première.
- Optimisation de la conception de l'agencement : le canal d'alimentation doit être aligné avec le centre de la buse de la machine d'injection, et les canaux secondaires doivent suivre le principe « distance égale, diamètre égal et chemin le plus court » afin de réduire les coudes et les trajets d'écoulement excessivement longs, évitant ainsi les pertes de pression et les chutes de température.
- Faciliter le démoulage et le nettoyage : La conception du canal d’alimentation doit faciliter l’évacuation des déchets. Un canal conique et une paroi intérieure lisse permettent de réduire l’adhérence des déchets et de diminuer les coûts de nettoyage.
- Maîtriser les pertes de coûts : tout en garantissant la qualité du moulage, essayez de réduire la taille du canal d’alimentation afin de limiter les pertes de plastique fondu (les déchets du canal doivent être recyclés et réutilisés), réduisant ainsi les coûts de production.
V. Résumé
Les canaux d'alimentation et les canaux secondaires sont deux éléments essentiels du système d'alimentation en plastique injecté. Ils fonctionnent de concert pour former un circuit complet permettant au plastique fondu de la presse à injecter jusqu'à la cavité. Le canal d'alimentation principal assure le transport du plastique, tandis que les canaux secondaires, véritables ramifications, garantissent une distribution uniforme de ce dernier. La pertinence de leur conception influe directement sur la qualité, la productivité et le coût des pièces en plastique.
Dans la production réelle de moulage par injection, il est nécessaire d'optimiser la structure et la disposition des canaux d'alimentation et des sous-canaux en fonction de la structure de la pièce en plastique, du nombre de cavités, des caractéristiques du plastique et des paramètres de la machine d'injection, afin d'obtenir une production de moulage par injection efficace, stable et de haute qualité, et d'assurer la qualité du produit final.
