Lors de la production de produits en polycarbonate (PC), à quoi faut-il faire attention ? #PC #Extrusion de PC #Matériau PC

Séchage des matières premières

Pour  Plastiques PCMême en présence d'une très faible humidité, les particules de polycarbonate s'hydrolysent, ce qui rompt les liaisons, réduit leur masse moléculaire et diminue leur résistance mécanique. Par conséquent, avant le moulage, la teneur en eau du polycarbonate doit être strictement contrôlée et maintenue en dessous de 0.02 % afin d'éviter une réduction de la résistance mécanique du produit moulé ou l'apparition anormale de bulles et de stries argentées en surface.
Le PC est extrêmement sensible à l'eau, il doit donc être complètement séché avant le moulage par injection afin de réduire sa teneur en eau à moins de 0.02 %. Conditions générales de séchage du PC : 100 à 120 °C, au moins 4 heures ;

Température d'injection

La température d'injection doit tenir compte de la forme, de la taille et de la structure du moule du produit. Elle ne peut être déterminée qu'après avoir pris en considération les performances du produit, les exigences et d'autres aspects.

Généralement, la température utilisée pour le moulage se situe entre 270 et 320 °C. Si la température du matériau est trop élevée, dépassant 340 °C, le PC se décompose, la couleur du produit s'assombrit et des défauts tels que des filaments argentés, des stries sombres, des points noirs et des bulles apparaissent en surface. De plus, les propriétés physiques et mécaniques sont considérablement réduites.

Le PC est également très sensible à la température. Sa viscosité à l'état fondu diminue significativement avec l'augmentation de la température. La température du cylindre est de 250 à 320 °C (de préférence inférieure à 350 °C). Une température de cylindre adéquatement élevée favorise la plastification du PC. Si nécessaire, un recuit de contrainte interne peut être effectué à une température de four de 125 à 135 °C pendant 2 heures, suivi d'un refroidissement naturel à température ambiante.

Pression d'injection

La pression d'injection influe sur les propriétés physiques et mécaniques des produits en polycarbonate, notamment les contraintes internes et le retrait au moulage, et a un impact majeur sur l'aspect et le démoulage. Une pression trop faible ou trop élevée peut engendrer des défauts. La pression d'injection est contrôlée entre 80 et 120 MPa. Pour les produits à parois fines, les procédés longs, les formes complexes et les petits points d'injection, une pression plus élevée (120 à 145 MPa) est nécessaire afin d'obtenir un produit complet et lisse.

En raison d'une faible fluidité, une injection à haute pression est nécessaire, mais il faut tenir compte des contraintes internes résiduelles de la pièce en plastique (qui peuvent provoquer des fissures), et de la vitesse d'injection : vitesse moyenne pour les parois épaisses, vitesse élevée pour les parois minces.

Pression de maintien et durée de maintien

L'intensité de la pression de maintien et la durée de ce maintien ont une grande influence sur les contraintes internes de la pièce. Produit PCIl est facile de générer d'importantes contraintes internes autour de l'ouverture. En pratique, on y remédie souvent par une méthode de maintien à haute température et basse pression.

Le choix du temps de maintien dépend de l'épaisseur du produit, de la taille de l'orifice d'injection, de la température du moule, etc. En général, les produits petits et fins ne nécessitent pas un temps de maintien long, tandis que pour les produits grands et épais, ce temps doit être plus important. La durée optimale du maintien peut être déterminée par un test de scellage de l'orifice d'injection.

Vitesse d'injection

Cela n'a pas d'impact notable sur les performances des composants PC. À l'exception des composants à parois fines, à grilles de petite taille, à trous profonds et à flux long, on utilise généralement un traitement à vitesse moyenne ou lente, de préférence par injection multi-étapes, et plus particulièrement la méthode d'injection multi-étapes lente-rapide-lente.

Température du moule

Contrôle de la température du moule : 85 à 120 °C, généralement entre 80 et 100 °C. Pour les pièces aux formes complexes, plus fines ou présentant des exigences plus élevées, la température peut être augmentée jusqu’à 100-120 °C, sans toutefois dépasser la température de déformation thermique du moule. Une température de moule élevée permet de réduire l’écart entre la température du moule et celle du polycarbonate, et ainsi de diminuer les contraintes internes de la pièce.

Vitesse de la vis et contre-pression

La viscosité élevée du PC fondu facilite la plastification, l'évacuation des fluides et l'entretien de la machine à plastique, et prévient la surcharge de la vis. Il est conseillé de maintenir la contre-pression entre 10 et 15 % de la pression d'injection. 

Utilisation d'additifs

Lors du moulage par injection de polycarbonate, l'utilisation d'agents de démoulage doit être strictement contrôlée. Par ailleurs, le recours aux matériaux recyclés ne doit pas excéder trois fois leur utilisation initiale, et leur proportion ne doit pas dépasser 20 %.

Le moulage par injection de PC impose des exigences plus élevées en matière de moules :

1) Concevoir un canal d'écoulement aussi épais et court que possible, avec moins de coudes, et utiliser des canaux à section transversale circulaire et un meulage et un polissage des canaux pour réduire la résistance à l'écoulement du métal en fusion.
2) La porte d'injection peut adopter n'importe quelle forme de porte, mais le diamètre de l'entrée d'eau ne doit pas être inférieur à 1.5 mm.

Exigences relatives aux machines de fabrication de pièces en plastique produisant des produits en polycarbonate :

Il est requis que le volume d'injection maximal du produit (y compris les canaux d'alimentation, les points d'injection, etc.) ne soit pas supérieur à 70-80 % du volume d'injection nominal ;

Pression de serrage : 0.47 à 0.78 tonne par centimètre carré de surface projetée du produit fini (ou 3 à 5 tonnes par pouce carré) ;

Dimensionnement de la machine : Le poids du produit fini représente environ 40 à 60 % de la capacité de la presse à injecter. Par exemple, si la capacité de la machine est exprimée en polystyrène (onces), il faut la réduire de 10 %. 1 once = 28.3 grammes.

Vis : La longueur de la vis doit être d’au moins 15 diamètres et son rapport L/D de 20:1. Le taux de compression est de préférence compris entre 1.5:1 et 30:1. La vanne d’arrêt à l’extrémité avant de la vis doit être de type à anneau coulissant et le jeu d’écoulement de la résine doit être d’au moins 3.2 mm.