Observation, analyse et contrôle de matériaux et défauts de moulage par injection
Le moulage par injection de résine (plastique) est un procédé délicat, qui peut être sujet à différents défauts, dus aux conditions de moulage ou à l’état du matériau et des additifs, compromettant la qualité du produit. Il existe une multitude de défauts de moulage et tout autant de causes.
Cette section vous présente les défauts de moulage les plus communs et leurs causes. Vous y trouverez également des exemples d’applications du nouveau microscope numérique 4K de KEYENCE qui garantit une observation, une mesure et une évaluation rapides et précises, pour une identification accélérée de la cause et des mesures à entreprendre.
- Exigences et défauts des produits moulés en plastique
- Principaux défauts de moulage
- Derniers exemples d’observation et de contrôle de produits moulés en plastique et de leurs matériaux et additifs
- Observation de lignes de soudure
- Mesure 3D de bavures sur des produits moulés
- Observation et mesure automatique de la dispersion de charge dans le plastique
- Observation de particules de plastique
- Observation de la surface de rupture d’un produit moulé par injection
- Observation et contrôle d’aspect de produits moulés composites sous différents angles
- Un microscope haute définition, multifonction et convivial, qui répond aux attentes du marché
Exigences et défauts des produits moulés en plastique
La recherche de matériaux toujours plus légers a fait exploser la demande de produits moulés en plastique à haute fonctionnalité et longue durée de vie. Par exemple, dans l’industrie automobile, l’allègement de certaines structures par remplacement de composants habituellement en métal par des pièces moulées par injection à forte valeur ajoutée, permet d’importantes économies d’énergie.
Cependant, divers facteurs, tels que les proportions et la dispersion du matériau et des additifs, la température de fonte du plastique, la pression ou encore le temps de refroidissement, peuvent altérer la qualité du moulage. En moulage par injection, méthode répandue de formage du plastique, il est nécessaire de surveiller la précision du moule et la pression d'injection du plastique fondu et de mettre en œuvre toutes les précautions et mesures de prévention requises pour éviter les problèmes d’éjection du moulage, qui peuvent entraîner un arrêt du système ou endommager les moules.
Principaux défauts de moulage
Voici les principaux défauts de moulage (déformation et défauts de surface) qui compromettent la qualité des produits moulés en plastique ainsi que les facteurs à l’origine de ces défauts.
- Bavure
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Phénomène : Déformation impliquant la solidification du plastique fondu en dehors et le long de la ligne de joint des deux moitiés du moule.
Causes possibles : Forte pression d’injection, serrage insuffisant du moule, excès de plastique injecté, déformation du moule, etc. - Retassure
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Phénomène : Déformation qui forme un enfoncement sur la surface d’un produit moulé. Également appelée dépression en surface.
Causes possibles : Le rétrécissement qui se produit lorsque le plastique fondu se solidifie à l’intérieur du moule, réduit excessivement le volume de plastique à l’intérieur du moule, formant un enfoncement. Lorsque la retassure se forme à l’intérieur du plastique moulé, on parle de vide. - Gauchissement
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Phénomène : Déformation lors de laquelle le produit moulé se gondole dans un sens.
Causes possibles : Déformation causée par une contrainte externe exercée lors de l’éjection (défaillance d’éjection) ou un taux de rétrécissement inégal dû au sens d’écoulement du plastique à l’intérieur du moule. - Ligne de soudure
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Phénomène : Défaut de surface se manifestant par une soudure à la jonction entre les écoulements de plastique à l’intérieur du moule, qui forme une rainure ou un motif à la surface.
Causes possibles : Faible température ou faible fluidité du plastique fondu lors du moulage par injection. Une pression et une vitesse d’injection insuffisantes peuvent entraîner des lignes de soudure. - Ligne d’écoulement
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Phénomène : Défaut de surface se manifestant par des traînées ondulées qui forment des rides autour de l'attaque de coulée.
Causes possibles : Faible température du plastique fondu injecté ou faible vitesse d'injection, entraînant une faible fluidité du plastique à l’intérieur du moule. Les traînées se forment par chevauchement des différentes couches de plastique injecté. - Fissuration et craquèlement
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- A. Fissure
- B. Craquelure
Phénomène : Défaut de surface se manifestant par des fissures et craquelures (fines fissures et fentes).
Causes possibles : La fissuration et le craquèlement se produisent sur les produits moulés sous l’effet d’une contrainte interne ou externe.
Derniers exemples d’observation et de contrôle de produits moulés en plastique et de leurs matériaux et additifs
À l’instar des défauts précédemment mentionnés, la pénétration de bulles à l'intérieur du plastique et la dispersion de la charge ou d'autres additifs risquent d’altérer considérablement la qualité, exigeant une observation et un contrôle réguliers des produis moulés au microscope optique.
La Série VHX intègre un objectif haute résolution et un capteur CMOS 4K dans un système exclusif, garantissant une observation précise à partir d’images haute définition 4K, une évaluation quantitative par mesures 2D et 3D haute précision, ainsi qu’une mesure automatique de surface et même la création automatique de rapports, en quelques étapes simples et intuitives avec un seul microscope.
Retrouvez, dans cette section, des exemples d’utilisation de la Série VHX pour évaluer les produits moulés par injection, leurs matériaux et leurs additifs.
Observation de lignes de soudure
À l’exception des moulages multicolores, les produits moulés par injection sont généralement d’une seule couleur et présentent ainsi un faible contraste, qui ne facilite pas l’observation des défauts de surface. Il est notamment difficile de déterminer les conditions d’éclairage optimales pour l’observation des lignes de soudure, ces rainures ou motifs formé(e)s par une fusion insuffisante à la jonction entre les écoulements de plastique fondu dans le moule.
La fonction d’éclairage multiple du microscope numérique 4K Série VHX capture rapidement plusieurs images sous différents éclairages, d’une simple pression sur un bouton. Il suffit alors de sélectionner l’image idéale pour l’observation parmi les images capturées.
L’observation est plus rapide et plus précise que jamais, éliminant toute perte de temps liée au réglage de l’éclairage.
Mesure 3D de bavures sur des produits moulés
Le microscope numérique 4K Série VHX mesure avec une précision submicronique la forme 3D et le profil des zones défectueuses à partir de l’observation sur images haute définition.
Le microscope numérique 4K de KEYENCE réalise également des mesures et contrôles quantitatifs des bavures microscopiques, qui se produisent lorsque du plastique fondu s’échappe par un léger écart existant entre les deux parties du moule en raison d’une déformation ou d’un mauvais serrage. L’acquisition des données tridimensionnelles détaillées de la zone défectueuse contribue à identifier rapidement la cause du défaut afin de mettre en place des mesures de prévention.
Observation et mesure automatique de la dispersion de charge dans le plastique
La charge et les additifs sont utilisés pour améliorer la fonctionnalité et renforcer la valeur ajoutée du produit moulé en plastique. Assurer une dispersion uniforme de la charge et d’autres additifs dans le plastique est l’un des principaux défis du moulage par injection. Une évaluation précise par observation et mesure de la dispersion de la charge est ainsi essentielle.
Le microscope numérique 4K Série VHX permet d’observer la dispersion de la charge à partir d’images haute définition 4K sous fort grossissement. Ces images peuvent également être exploitées pour exécuter un comptage et une mesure automatiques de surface haute précision, garantissant une évaluation quantitative intuitive associant observation et mesure.
Il est également possible d’installer Excel et de préparer des modèles pour créer automatiquement des rapports intégrant les images capturées et les valeurs mesurées. Exécutez toutes vos opérations avec un seul microscope, pour une évaluation de la dispersion de charge plus efficace que jamais.
Observation de particules de plastique
La fonction de composition en profondeur en direct du microscope numérique 4K Série VHX capture des images entièrement nettes même sur une cible à la surface irrégulière. La fonction de suppression du halo contrecarre la lumière réfléchie formant un anneau sur la surface, pour observer en détail les particules et bulles présentes dans le plastique.
Observation de la surface de rupture d’un produit moulé par injection
L’analyse rapide et précise de l’état de la surface de rupture (fragilité, ductilité, cisaillement, fatigue, fluage, etc.) permet d’identifier les causes de fracture et de rupture des produits moulés, contribuant à la mise en place précoce des mesures de prévention et améliorations nécessaires.
Les objectifs haute résolution et le revolver motorisé du microscope numérique 4K Série VHX permettent de profiter d’un zoom continu, qui bascule automatiquement entre les objectifs selon le facteur de grossissement souhaité, de 20x à 6000x. Ne perdez plus votre temps à manipuler les objectifs, la capture d’images haute définition 4K s’exécute instantanément, pour une observation et une analyse de la surface de rupture accélérées et optimisées.
Observation et contrôle d’aspect de produits moulés composites sous différents angles
Le contrôle d’aspect de produits moulés composites présentant une forme tridimensionnelle complexe, tels qu’un connecteur de composant électrique automobile, nécessite une observation sous différents angles.
Le système d’observation orientable selon un angle libre et la platine motorisée XYZ haute précision du microscope numérique 4K Série VHX facilitent l’observation de la cible sous tous les angles. Observez la totalité de la cible en toute fluidité, sans ajuster manuellement sa position sur la platine.
Les images haute résolution et haute définition, capturées par l’objectif haute résolution et le capteur CMOS 4K de la Série VHX, affichent en détail les retassures, lignes d’écoulement et autres défauts infimes des produits moulés, même lors de l’observation de la cible entière sous faible grossissement.
Un microscope haute définition, multifonction et convivial, qui répond aux attentes du marché
Depuis plus de 30 ans, KEYENCE repense et améliore ses microscopes numériques pour répondre aux attentes et aspirations des clients. Le microscope numérique haute définition 4K Série VHX est la dernière de ses innovations.
Outre les fonctions présentées précédemment, la Série VHX regorge de fonctions pratiques pour résoudre les problèmes rencontrés sur site. Toutes les fonctions ont été spécifiquement pensées pour assurer une observation et un contrôle avancés mais intuitifs, à la portée de tous.
Le large choix d’objectifs et de systèmes d’observation permet une configuration personnalisée pour s’adapter à vos propres cibles et matériaux.
Pour en savoir plus sur la Série VHX, cliquez sur le bouton ci-dessous pour télécharger le catalogue. Pour toute demande, cliquez sur l’autre bouton pour contacter KEYENCE.
