Propriétés à court terme - Solvay Plastics

Épaisseur de paroi
Conception pour moulage par
injection
De nombreux composants à base de résines RADEL sont moulés
par injection ; il faut donc considérer soigneusement les facteurs
qui influenceront la mise en œuvre. Ces facteurs comprennent
l’épaisseur de la paroi et ses variations, la dépouille, les nervures,
les bossages et des noyaux.
Épaisseur de paroi
En général, les parois des pièces doivent être aussi minces que
possible, à condition que la résistance nécessaire pour supporter
les charges prévues soit préservée, que la flexion ne dépasse pas
les limites de la conception, que l’écoulement soit adéquat et que
la pièce réponde aux critères d’inflammabilité et de choc. Les
pièces ainsi conçues seront aussi légères que possible, avec un
cycle de moulage réduit et un prix de revient minimal.
Il arrive que les exigences de l’injection requièrent une épaisseur
de paroi supérieure à l’épaisseur déduite par l’analyse mécanique.
L’écoulement des résines RADEL, comme celui des autres
thermoplastiques, dépend de l’épaisseur de la paroi, de la forme
du moule et des paramètres de transformation, telles que la
vitesse et la pression de l’injection, la température du moule et de
la matière. En pratique, l’épaisseur de la paroi est généralement
comprise entre 0,7 et 6,5 mm. On peut obtenir des épaisseurs de
0,25 mm pour des écoulements courts. On trouvera page 46 des
renseignements spécifiques sur la longueur d’écoulement par
rapport à l’épaisseur de la paroi pour plusieurs grades de RADEL.
Variations de l’épaisseur de paroi
Bien que l’idéal soit une épaisseur de paroi uniforme, il est parfois
nécessaire de la faire varier pour des raisons de structure,
d’apparence et de démoulage. Dans ce cas, le dessinateur doit
rechercher une variation graduelle, par exemple dans le rapport
de 3 à 1 comme illustré à la figure 51. Les variations brutales sont
problématiques, tant au niveau de l’apparence que de la stabilité
dimensionnelle, en raison des temps de refroidissement différents
et d’écoulements turbulents.
Conception des pièces
Du point de vue de la structure, une variation prononcée entraîne
aussi une concentration des contraintes, qui réduira les
performances des pièces soumises à des charges ou à des chocs.
Dépouille
On prévoit souvent une dépouille dans la direction d’ouverture du
moule, afin de faciliter l’éjection de la pièce. Cette conicité crée un
jeu dès que le moule commence à s’ouvrir, ce qui permet de
détacher la pièce des parois du moule. La conicité est appelée
« dépouille », et on mesure « l’angle de dépouille ». La figure 52
illustre l’usage de la dépouille.
Une dépouille adéquate permettra un démoulage facile. En
général, pour les résines RADEL, le dessinateur devra prévoir un
angle de 1° à 2° de chaque côté, sur les parois interne et externe.
Dans certains cas particuliers, on utilise des angles de dépouille
plus faibles, à condition que les parois soient polies.
Pour des moules profonds, ou en cas d’utilisation de noyaux, la
dépouille sera plus importante. Les parois grainées augmentent la
dépouille nécessaire d’au moins 1° par 0,025 mm de profondeur
de grain, sur chaque côté.
Figure 52
Dépouille favorisant le démoulage
Changement dimensionnel dû à la dépouille
Profondeur
Angle de dépouille
Figure 51
Variations de l’épaisseur de paroi
Médiocre
Bonne
Optimale
Prononcée
Conique
Graduelle
Nervures
On peut augmenter la rigidité structurelle d’une pièce, au moment
de la conception, à l’aide de nervures bien conçues et bien
situées, plutôt que de prévoir des parois plus épaisses. Une
nervure bien conçue permet de réduire l’épaisseur de la paroi,
donc d’économiser du matériau et du poids, de diminuer les
cycles de moulage et d’éliminer le besoin de parois épaisses et
les problèmes de retassures liés. Des nervures bien placées
remplissent également la fonction de canaux d’alimentation, en
aidant la matière à s’écouler dans le moule.
Les règles suivantes sont impératives quand on prévoit des
nervures. L’épaisseur de la base de la nervure doit être égale à la
moitié de l’épaisseur de la paroi adjacente. Si les nervures sont
sur la face visible, leur largeur doit être réduite au minimum. Dans
les endroits où la structure est plus importante que l’aspect, les
nervures peuvent avoir 75 ou même 100 % de l’épaisseur de la
paroi extérieure. Dans la mesure du possible, les nervures doivent
être intégrées aux autres éléments, bossages, supports de
montage, etc. Les nervures ne doivent pas nécessairement être
régulières en hauteur ou en largeur ; elles sont souvent fonction
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