Technque finition 2

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Technque finition 2

  1. 1. ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------( 1I- Problème rencontrés par les moulistes1) les rebuts de production Ils sont dus la plupart du temps à desdéformations ou des déchirures produites par un frottement excessif dela matière plastique sur certaines parties de l’outillage.2) l’usure consécutive à ces frottements ;3) la corrosion le plus souvent engendrée par les produits dedécomposition des polymères et des additifs.Ces problèmes peuvent générer des arrêts de production et desréparations plus ou moins importants qui contribuent à diminuer laproductivité du moule.Un autre phénomène doit également être pris en compte :4) les batteries d’éjection trop importantes qui pénalisent le système derefroidissement et diminuent, par conséquent, la qualité de ce dernier.5) Enfin, dans le monde extrêmement concurrentiel où évoluent lesmoulistes et les injecteurs, la productivité est un paramètre fondamentalde la compétitivité.Cette productivité peut être atteinte en raccourcissant les temps decycle, c. à d. en éjectant plus vite et par conséquent à une températureplus élevée.Notons que les 4ème et 5èmeproblèmes sont liés : plus le système derefroidissement sera performant, plus vite on pourra éjecter sans devoirle faire à une température incompatible avec la rigidité du produit.Ces problèmes peuvent être résolus en améliorant les propriétés desurface des moules, c. à d. en choisissant des traitements de surfacesusceptibles de diminuer le frottement des matières injectées sur lesparties « mâles » des moules lors de leur éjection.L’ensemble de cette problématique intéresse tous les moulistes etinjecteurs.
  2. 2. ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------( 2II – Réalisation de la finition des empreintes de moule1) Λεσ βεσοιν δε λα φινιτιονLa finition de l’empreinte se réalise à l’aide :• du dessin de détail• des outils, des accessoires de polissage et des produitsnécessaires• de plaques de comparaison approuvée• de la documentation technique• de l’équipement de protection individuelle2) Λεσ ταπεσ δε λα ραλισατιον δε λα φινιτιον1) Effectuer le polissage des mouleso Choix correcte des appareils de polissageo Choix des procédés de polissage2) Réaliser la super finition : Utilisation correcte du mode deréalisation3) Vérifier la qualité du travail : vérification précise de la conformité duproduit4) Nettoyage du poste de travail :o Rangement des outils et des instruments conforme aux normes dufabricanto Nettoyage approprié des machines-outils, de l’outillage, desaccessoires, des instruments et de l’aire de travail
  3. 3. ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------( 3II- Les techniques de finitions1.le polissageLe polissage est un procédé de finition qui consiste à rendreuni, lisse et luisant( éclatant), un objet ou une surface, parfrottement. C´est donc également un travail minutieux, àeffectuer avec grand soin.Le polissage peut être automatique(Plan, sphérique) ou manuel.Les polissage utilisés pour la finition du moule sont de deux types : Les abrasifs libres :• Pâtes Bio diamant• Gels diamant Les abrasifs fixes :• Papiers abrasifs• Pierres céramique• Pierres abrasives• Outils diamantésOn utilise des abrasifs extrêmement fins pour frotter et lisserune surface, comme :o le rouge à polir des joailliers,o la potée(1)d´étaino la poudre d´émeri,Ceux-ci sont généralement incrustés (garnis) sur des disquesen feutre, en cuir ou en caoutchouc.(1) mélange de différentes substances à base de terre servant au polissage(2) roche contenant des oxydes de fer que l’on réduit pour obtenir unabrasif( papier-émerie, toile –émerie)
  4. 4. ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------( 42. le rodageLa technique du rodage consiste à mettre un abrasif ensuspension dans de l´huile, de la graisse ou de l´alcool.Cette émulsion est frottée sur la surface à polir.Ainsi les aspérités de moins de 0,0025 cm peuvent êtretraitées.3. le meulageLe meulage utilise le principe du polissage, avec cettedifférence que les outils sont recouverts d´abrasifsextrêmement résistants, tels que le carbure de silicium ou l´oxyde d´aluminium, dans un liant de verre ou de résine.Le meulage peut être grossier, fin ou extrêmement fin ("effetmiroir"), selon la taille des grains dont est composée la meule.Un abrasif est une substance dure et tranchante employée pourle nettoyage, le ponçage(décapage) ou le polissage d’un objetpar frottement.Certains abrasifs sont sous la forme de grains, de fines poudresà l´état libre ou incorporés à un liquide ou à une pâte comme ledentifrice.D´autres sont agglomérés entre eux (abrasifs agglomérés),appliqués sur un support (abrasifs appliqués) ou insérés dansdes tissus non tissés (abrasifs incorporés).Dans tous les cas, l´objet doit être plus tendre(étendre) que l´abrasif.Exemple d´abrasifs
  5. 5. ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------( 5II- Quelques exemples d´abrasifs1- Abrasifs agglomérésLes grains sont maintenus par un matériau, l´agglomérant, quiest en général une résine ou un minéral, tel un ciment.Les principaux abrasifs agglomérés sont :o Le corindon,o le diamant,o le carbure de silicium,o le carbure de bore.Ils sont employés pour le travail des métaux.Exemple d´abrasifs agglomérés2- Abrasifs appliquésCe sont des matériaux composites constitués d´un supportrecouvert de deux couches successives de liants, ou adhésifs,qui maintiennent fortement les grains d´abrasif plus ou moinsespacés. Les abrasifs appliqués sont utilisés sous forme defeuilles, de rouleaux, pour le ponçage et le polissage.Exemple d´abrasifs appliqués
  6. 6. ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------( 6La FEPA (Fédération Européenne des Producteurs d´Abrasif)définie les normes des papiers abrasifs de la famille "P" en,précisant le diamètre moyen des grains :3- Abrasifs incorporésLes grains sont constitués de carbure de silicium ou decorindon. Ces abrasifs sont principalement utilisés pour lenettoyage. On les trouve sous la forme de tamponsménagers(couvercles), de brosses industrielles, etc...Exemple d´abrasifs incorporés
  7. 7. ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------( 7III- Defaut de polissage- Rayures- Direction des rayures- Ecrouissage- Arrachements- Queues de comète- Peau d’orange- Tombées de bord- Profondeur de perturbationLe polissage nécessite peu de matériel, du temps, de lapatience...et surtout de l´huile de coude !IV- Micro –Outillage pour usinage et polissage- Fraise acier alié ( diamètre 1 à 12 mm)denture normale etrude- Meule( diamètre 3 à 25 mm : meules corindon :grain 36,90 à 100 ou meule carbure de silicium diamètre 6 à 22mm grain 36, 90 à 100)- Fraise carbure de tungstène ( diamètre 1,8 à 12 mm )- Meule de caoutchouc ( diamètre 1,8 à 12 mm ) grain 80,120, 180, 220, 320- Feutre( diamètre 10 à 40 mm ) : feutre à enduire de pâteà polir- pâte à polir ( grain moyen, grain fin, grain extra-fin)- matière(feutre, soie noire, coton, acier, laiton)- Brosse de polissage- Outil diamenté(diamètre 1,4 à 22 mm )- Roue à lamelle(diamètre 10 à 60 mm )
  8. 8. ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------( 8- Roue abrassive (diamètre 25 à 60 mm ) roue de satinage- support capuchon abrasif(diamètre 05 à 45 mm ) grain60, 120, 240- brosse(diamètre 10 à 63 mm ) matière nylon abrasif,nylon, inoxAPPAREILS DE POLISSAGE LAM PLANMatériel demandé par ATFPMeule feutre sur tige
  9. 9. ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------( 9Diamant d’affûtageMeule à disque ∅ différentesMeule plate blanche de diamètre différentesMeule boisseau grise de diamètre différentesTraitements et revêtements de surface (CVD/PVD) sur les paroisdes moules dinjection plastique3. Dispositif et méthodologieLa méthode consiste à injecter une pièce cylindrique de diamètre 60mm, hauteur 30 mm et épaisseur 2 mm dans un moule dont le poinçonest sans dépouille et interchangeable. Lors de l’éjection la pièce n’est encontact qu’avec le poinçon (moule à “coquilles”).La pièce est éjectée par une plaque dévêtisseuse mue par une batteried’éjection munie d’un capteur de force.Pour chaque essai, la naturedu revêtement du poinçon peut être modifiée tout en conservant lesparamètres de moulage tels que température de la matière ettempérature du moule, débits, pressions et temps. La constance desparamètres de moulage est systématiquement vérifiée par des capteursau niveau du moule:- une température dans lepoinçon (à mi-hauteur età 2 mm de la surface)- une pression de moulagedans une coquille (face
  10. 10. ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------( 10au capteur de t°)Outre la force de démoulage, ledéplacement de la batterie etdonc la vitesse d’éjection sontmesurées.4. Les revêtementsLes revêtements testés durant la1ère campagne d’essais sont:- Ti Al N / TiN (2.3 μ)- Ti Al N (2.8 μ)- Cr N par pulvérisation (4.7 μ)- Cr N par sublimation ( -)- WC / C (4.4 μ)Dans un second temps, nousavons complété l’étude en testant :- CrN (0.293μ)- CrN (1.2μ)- CrN (1.7μ)- TiZrN (0.275μ)- TiZrCN (0.424μ)Dans les 2 cas, ces revêtementsont été comparés à des poinçonsnon revêtus de différentes rugosité.Les poinçons ont été réalisés enacier STAVAX ESR (Din 1.2083 –AISI 420 – AFNOR Z40 CNV 14)du fournisseur Uddeholm et ontsubi un traitement thermique pourporter leur dureté à 54 HRCLes matériaux thermoplastiquestestés ont été choisis pour leurdifficulté de démoulage.Deux matériaux rigides ont étésélectionnés:- un polystyrène (PS) cristal 4- un polycarbonate (PC) 5Deux matériaux souples de typeTPE (thermoplastique élastomère)ont été également sélectionnés:- un thermoplastique àvulcanisation réversible (TPV)à base de PP-EPDM 6
  11. 11. ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------( 11- un styrène-éthylène-butylènestyrène(SEBS) 7celui qui veut une explication me contactEnovation- Réalisation d’empreintes de moule par «fusion laser »pouroptimiser le refroidissement- Optimisation de l’utilisation des traitements de surface dans lesoutillage pour faciliter le démoulage- Réalisation d’empreintes de moule multi-matériaux par «fusionlaser»--- Conception Produito CATIAo SOLIDWORKSCalcul de structure- CosmosWorks- ANSYSAnalyse rhéologique- MOLDFLOW MPI 2D –3D
  12. 12. ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------( 12Calcul thermique outillage- FloworksBFinition moule- les modes de dégradation, les principales familles de matériauxmétalliques, leur mode dusinage et de grainage,- la réparation et le rechargement, les traitementsthermochimiques et les dépôts réalisés par voie liquide et par voiesèche.- diminution du coût et des délais de réalisation dun moule,- augmentation des cadences de production des piècesinjectées,- amélioration de la longévité des moules.Plusieurs points dintérêt ont émergé de cette table ronde et lasynthèse suivante peut en être donnée :- tout dabord la nécessité dun dialogue entre les métallurgistes,les moulistes et les transformateurs pour associer la conception,létablissement du cahier des charges matériaux et le retourdexpérience sur le comportement des matériaux en service,- ensuite, lémergence de nouvelles métallurgies dans ledomaine des aciers à durcissement structural par phasesintermétalliques qui présentent lintérêt dune bonne aptitude àlusinage à grande vitesse, dune bonne aptitude au grainage etdune très bonne soudabilité,- puis lintérêt des alliages daluminium pour les moules demoyennes séries, sous réserve de renforcer leur résistance àlusure par abrasion au moyen des techniques de projectionthermique, de rechargement et de dépôt par voie liquide ouéventuellement par voie sèche, dans la mesure descompatibilités de température avec ces alliages pour laréalisation des dépôts,- enfin, limportance des problèmes de préparation de surfacepour laide au démoulage avec la prise en compte de nouveauxconcepts dévaluation de la rugosité.========Définition et fonctions d’un mouleFonction adaptation sur presse- impératif des livraisons en flux tendu- standardisation
  13. 13. ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------( 13- montages rapides de moule- impératif du cahier des charges pièces et moule sur l’équipement de lamachine- connexion de fluide- asservissement- périphériques- les possibilités du programme machineConception d’un moule- matériaux utilisés- notions de traitement thermiqueArchitecture générale d’un moule- terminologie- nomenclature- éléments standardsFonction alimentation- nombre d’empreintes- positionnement des points d’injection- équilibrage du remplissage- présentation des outils de simulation- techniques d’alimentation (carottes, canal, différents types de seuil,moule trois plaques)- gestion des priorités d’ouverture plan de joint- alimentation en canaux chauds (présentation des différentestechnologies)Fonction mise en forme-choix des axes de démoulage- choix des plans de joints- dépouille et contre-dépouilles (influence du grainage)Fonction refroidissement- influence refroidissement- estimation du temps de refroidissement- estimation du temps de cycle- présentation de la méthode de calcul thermique- techniques de refroidissement –circuits, spirale, fontaine, tube, transfertde chaleur…)Fonction démoulage- les techniques de démoulage des contre-dépouilles (tiroirs, coquilles,cales montantes, noyaux éclipsables, vérins…)- dévissage- filetage mâle et femelle- forme des filets- techniques de dévissage (manuelle, crémaillère, vis sans fin, couronne)- l’éjection
  14. 14. ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------( 14- différentes techniques d’éjection (cylindrique, tubulaire, à lame, àsoupape, dévêtisseuses…)- systèmes à double éjectionConceptions particulières- moule à étages- moules bi-matièresVISA DEce séminaire avait pour but de porter à la connaissance desmoulistes les possibilités offertes par les alliages d’aluminiumpour la réalisation de moules d’injection destinés aux pièces desérie.Cette journée a rencontré un vif succès avec plus près de 70participants, dont plus de 40 entreprises de toutes tailles.En Italie où les applications de laluminium sont largement plusdéveloppées quen France (électroménager), la profession a faitpart des nouveaux développements et des performancesattendues (nouveaux alliages, temps dusinage réduit).Les producteurs de métal ont clairement montré que les gainsconsidérables attendus se situent au niveau de la réductionexceptionnelle (30 %) du cycle dinjection avec une meilleurerépartition des températures.Un bureau détude spécialisé, relayant les directives des grandsdonneurs dordre, a clairement démontré que les inconvénientsapparents attribués à laluminium étaient liés à une inertieculturelle conduisant à vouloir exploiter le moule aluminiumcomme le moule acier. Des règles très simples permettentdobtenir les performances attendues (voire davantage) en secontentant de travailler dans les règles de lart.Les usineurs / outilleurs ont également montré les nouvellesstratégies performantes dusinage qui sont à adapter enfonction des objectifs.Les dernières avancées du traitement de surface (polissage,gravure) par voie chimique ou laser ont été abordées.Une table ronde très animée a clôturé le séminaire, mettant enavant le potentiel de productivité et déconomies considérabledes moules en aluminium (nouveaux alliages épais etperformants), sous réserve de les concevoir et de les utiliserselon des règles spécifiques (bureaux détude spécialisés) et demaîtriser convenablement les traitements de surface.
  15. 15. ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------( 15Grâce à la technologie Laser, nous réparons, modifions les moules d’injectionplastique, d’aluminium / magnésium sous pression, de Zamak sansdéformation mécanique, ni zone affectée thermiquement visible.Nos interventions ne nécessitent aucune mise en chauffe des moules.Les soudures peuvent être réalisées sur tous types d’acier, de fonte maiségalement sur l’aluminium et l’Ampco®.DSI a également acquis une réelle expertise dans le domaine de la réparationdes moules grainés, chromés ou autres traitements d’aspect.======La Formula Five®Clean ‘N Glaze est une pâte à polir douce destinée à prolonger la vie d’un moulepar un nettoyage doux et à faire disparaître les dépôts et résidus de surface par frottement. Lesfines égratignures et les éraflures superficielles sont éliminées, et une base solide, extrêmementbrillante, est posée pour la cire de démoulage. La Formula Five®Clean ‘N Glaze n’est pas uncomposant de coupe et il est sans danger pour tous les moules et bouchons de production.Il est recommandé que la Formula Five®Mold Release Wax (cire de démoulage) soit utiliséeconjointement avec du Formula Five®Clean ‘N Glaze dans le cadre d’un processus sur plusieurscycles.PREPARATION DE LA SURFACE DU MOULELa surface du moule doit être entièrement sèche et dépourvue d’agents de démoulage avant qu’ilsoit possible de procéder à l’application de la Formula Five®Clean ‘N Glaze. Il est déconseilléd’utiliser de la Formula Five®Clean ‘N Glaze sur des surfaces de moules à porosité élevée,notamment du plâtre ou du bois.APPLICATION DE LA FORMULA FIVE®CLEAN ‘N GLAZEEn utilisant un chiffon sec et propre selon un mouvement circulaire, appliquer une fine couche deFormula Five®Clean ‘N Glaze sur la surface du moule. Couvrir des zones d’environ _ mètres carrésà la fois. Eliminer tout excédant de produit, également à l’aide d’un chiffon sec et propre.Commencez immédiatement à lustrer en utilisant un polissoir électrique. Le polissoir doit être munid’un tissu en éponge ou d’un disque de coton. Déplacez constamment le polissoir de manière à nepas exercer une friction trop importante qui risquerait de brûler l’enduit de surface. La surface doitêtre lustrée jusqu’à obtenir une finition lustrée. Toute trace ou résidu restant sera enlevé à l’aided’un chiffon en coton humide ou d’une éponge.Lorsque le lustrage est terminé, appliquez la Formula Five®Mold Release Wax (cire dedémoulage) en suivant les instructions sur la surface du moule et procédez au moulage. L’entretiendu moule sera facilité si l’on procède de temps à autres à une nouvelle application de FormulaFive®Clean ‘N Glaze.ENLEVER LA PIECE DU MOULELa meilleure méthode à adopter pour séparer la pièce du moule dépend de la dimension et de laforme de la pièce. Dans la plupart des cas, la pièce pourra être enlevée du moule après en avoirdétaché le pourtour. Il est parfois utile d’injecter de l’air entre la pièce et le moule sur le pourtour.Sur les grandes pièces incurvées, il peut éventuellement s’avérer nécessaire de taper d’abord sur lasurface à l’aide d’un maillet en caoutchouc. Il est également possible de faire appel à un fort souffled’air, ou bien à quelques jets d’extincteur de CO2 pour aider à détacher des pièces très rigides quine peuvent pas se plier.Si le moule est dans une condition satisfaisante, la pièce se détache très facilement. L’utilisationrégulière de Formula Five®Clean ‘N Glaze peut faciliter le processus de remise en état, d’où unediminution des difficultés au démoulage et des cycles de production plus efficaces.LES INFORMATIONS ET RECOMMANDATIONS CONTENUES DANS LES PRÉSENTES SONT, À NOTRE CONNAISSANCE, PRÉCISES ET FIABLES. LEURPRÉCISION N’EST TOUTEFOIS PAS GARANTIE, ET LES PRODUITS PRÉSENTÉS SONT VENDUS SANS GARANTIE, EXPRESSE OU IMPLICITE, ET
  16. 16. ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------( 16SOUS RÉSERVE QUE LES ACQUÉREURS PROCÈDENT À LEURS PROPRES TESTS AFIN DE DÉTERMINER LA FIABILITÉ DESDITS PRODUITS POURLES FINS ET UTILISATIONS PARTICULIÈRES AUXQUELS ILS LES DESTINENT.Référencehttp://www.pc-optimise.com/hardware/polissage.php?page=4

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