Quelles sont les précautions à prendre pour les emballages plastiques transparents en PMMA, PC et PET ? - Maypak

1. Problèmes auxquels il convient de prêter attention lors du processus de moulage par injection de plastique transparent

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Étant donné que les plastiques transparents sont principalement des matériaux à point de fusion élevé et à faible fluidité, il est souvent nécessaire, afin de garantir la qualité de surface du produit, d'effectuer des ajustements précis des paramètres de processus tels que la température du cylindre, la pression d'injection et la vitesse d'injection, afin que le moule puisse être rempli lors du moulage par injection sans générer de contraintes internes et sans provoquer de déformation ni de fissure du produit.

1) Préparation et séchage des matières premières

Comme toute impureté dans le plastique peut altérer la transparence du produit, il est essentiel de veiller à l'étanchéité lors du stockage, du transport et de l'alimentation afin de garantir la propreté des matières premières. En particulier, ces dernières contiennent de l'humidité, ce qui entraîne leur détérioration après chauffage ; elles doivent donc être séchées, et une trémie de séchage doit être utilisée lors de l'alimentation de la presse à injection. Il convient également de noter que, pendant le séchage, l'air entrant doit de préférence être filtré et déshumidifié afin d'éviter toute contamination des matières premières.

2) Nettoyage du canon, de la vis et de ses accessoires

Il est essentiel d'éviter toute contamination des matières premières et la présence de résidus ou d'impuretés dans les cavités des vis et accessoires, notamment les résines à faible stabilité thermique. Par conséquent, avant utilisation et après arrêt, toutes les pièces doivent être nettoyées avec un produit nettoyant pour vis afin d'empêcher l'adhérence des impuretés. En l'absence de produit nettoyant, les vis peuvent être nettoyées avec des résines telles que le PE et le PS.

Lors d'un arrêt temporaire, afin d'éviter que les matières premières ne restent trop longtemps à haute température et ne se dégradent, la température du séchoir et du tambour doit être abaissée. Par exemple, la température du tambour contenant du PC et du PMMA doit être inférieure à 160 °C (et celle de la trémie, inférieure à 100 °C pour le PC).

3) Conception du moule et conception du produit

Afin d'éviter un reflux insuffisant ou un refroidissement inégal, qui entraînent un moulage plastique de mauvaise qualité, des défauts de surface et une détérioration, il convient généralement de prêter attention aux points suivants lors de la conception des moules :

① L’épaisseur de la paroi doit être aussi uniforme que possible et la pente de démoulage doit être suffisamment grande ;

② La partie de transition doit être progressive. Une transition douce permet d'éviter les angles vifs et les bavures ; les produits en PC, en particulier, ne doivent présenter aucun interstice.

③ Porte. Le canal d'alimentation doit être aussi large et court que possible, et la position de la porte doit être réglée en fonction du processus de condensation par retrait, et un puits de refroidissement doit être ajouté si nécessaire ;

④ La surface du moule doit être lisse et propre, avec une faible rugosité (de préférence inférieure à 0,8) ;

⑤ Orifices d'évacuation. La rainure doit être suffisamment grande pour évacuer l'air et les gaz présents dans le bain de fusion en temps voulu ;

⑥ Sauf pour le PET, l'épaisseur de la paroi ne doit pas être trop mince, généralement pas inférieure à 1 mm.

4) Procédé de moulage par injection

Afin de réduire les contraintes internes et les défauts de qualité de surface, il convient de prêter attention aux aspects suivants lors du processus de moulage par injection :

① Il convient de sélectionner une machine à mouler par injection avec une vis spéciale et une buse à température contrôlée séparée.

② Température d'injection. Sous réserve que la résine plastique ne se décompose pas, une température d'injection plus élevée doit être utilisée.

③ Pression d'injection. Généralement plus élevée pour compenser le défaut de viscosité élevée du polymère fondu, mais si la pression est trop élevée, des contraintes internes seront générées, ce qui entraînera des difficultés de démoulage et des déformations.

④ Vitesse d'injection. Pour un remplissage satisfaisant du moule, elle doit généralement être faible, et il est préférable d'utiliser une injection multi-étapes lente-rapide-lente.

⑤ Temps de maintien et cycle de moulage. Pour un remplissage optimal du produit sans formation de coulures ni de bulles, ce temps doit être réduit au minimum afin de limiter le temps de séjour du matériau fondu dans le cylindre.

⑥ Vitesse de la vis et contre-pression. Tout en garantissant une bonne plastification, ces paramètres doivent être aussi faibles que possible afin d'éviter toute dégradation.

⑦ Température du moule. Le refroidissement du produit influe considérablement sur sa qualité ; il est donc essentiel de contrôler précisément la température du moule. Dans la mesure du possible, cette température doit être élevée.

5) Autres problèmes

Afin d'éviter la détérioration de la qualité de surface, l'agent de démoulage doit être utilisé le moins possible lors du moulage par injection, et sa quantité ne doit pas dépasser 20 % lors de l'utilisation de matériaux recyclés.

Les produits autres que le PET doivent subir un post-traitement pour éliminer les contraintes internes. Le PMMA doit être séché à 70-80 °C sous circulation d'air chaud pendant 4 heures ; le PC doit être chauffé à 110-135 °C sous air pur, en présence de glycérine, de paraffine liquide, etc. La durée du traitement dépend du produit et peut aller jusqu'à 10 heures. Enfin, le PET doit subir un étirage biaxial pour obtenir de bonnes propriétés mécaniques.

2. Caractéristiques du procédé de moulage par injection de divers plastiques transparents

En raison de la haute transmission lumineuse des plastiques transparents, la qualité de surface des produits plastiques doit répondre à des exigences strictes. Ils ne doivent présenter aucun défaut tel que stries, pores, blanchiment, halos, points noirs, décoloration ou manque de brillance. Les matières premières, les équipements, les moules et même la conception du produit doivent faire l'objet d'une attention particulière et répondre à des exigences strictes, voire spécifiques.

1) Caractéristiques de transformation du PMMA

Le PMMA présente une viscosité élevée et une fluidité relativement faible, ce qui exige une température et une pression d'injection élevées pour le moulage par injection. L'influence de la température d'injection est plus importante que celle de la pression, mais l'augmentation de cette dernière contribue à réduire le retrait de la pièce. La plage de températures d'injection est large : la température de fusion est de 160 °C et la température de décomposition atteint 270 °C, offrant ainsi une grande flexibilité et une bonne aptitude à la mise en œuvre. Par conséquent, pour améliorer la fluidité, il est possible d'agir sur la température d'injection. Le PMMA présente une faible résistance aux chocs et à l'usure, et se raye facilement. Il est donc nécessaire d'augmenter la température du moule afin d'améliorer le processus de condensation et de pallier ces défauts.

2) Caractéristiques de processus du PC

Le PC présente une viscosité élevée, une température de fusion élevée et une faible fluidité. Il doit donc être injecté à une température plus élevée (entre 270 et 320 °C). La plage de réglage de la température de ce matériau est relativement étroite et sa transformabilité est inférieure à celle du PMMA. La pression d'injection a peu d'influence sur la fluidité, mais en raison de la viscosité élevée, elle doit néanmoins être relativement élevée. Par conséquent, afin de prévenir les contraintes internes, le temps de maintien de la pression doit être aussi court que possible. Le taux de retrait est important et les dimensions sont stables, mais les contraintes internes du produit sont élevées et le risque de fissuration est élevé. Il est donc préférable d'améliorer la fluidité en augmentant la température plutôt que la pression, et de réduire le risque de fissuration en augmentant la température du moule, en améliorant sa structure et en optimisant le post-traitement. À faible vitesse d'injection, des défauts tels que des ondulations sont susceptibles d'apparaître au niveau de l'entrée de coulée. La température de la buse doit être contrôlée séparément, la température du moule doit être élevée et la résistance des canaux d'alimentation et de l'entrée de coulée doit être faible.

3) Caractéristiques du procédé PET

La température de moulage du PET est élevée et la plage de réglage de la température du matériau est étroite (260-300 °C). Après fusion, la fluidité est bonne, ce qui rend la mise en œuvre difficile. Un dispositif anti-goutte est donc souvent ajouté à la buse. La résistance et les performances mécaniques après injection sont faibles et doivent être améliorées par étirage et modifications. La température du moule doit être contrôlée avec précision pour éviter le gauchissement, facteur important de déformation. L'utilisation d'un moule à canaux chauds est donc recommandée. Une température de moule trop élevée entraînera une faible brillance de surface et un démoulage difficile.

4) Défauts et solutions des pièces en plastique transparent

① Silver Streak

En raison de l'anisotropie des contraintes internes lors du remplissage et de la condensation du moule, les contraintes verticales orientent l'écoulement de la résine vers le haut. La différence d'indice de réfraction entre les zones non évacuées et non évacuées produit des lignes brillantes et soyeuses. Lors de son expansion, cette résine peut fissurer le produit.

Outre le soin apporté au processus de moulage par injection et au moule, il est préférable de recuire le produit. Par exemple, le polycarbonate peut être chauffé à plus de 160 °C pendant 3 à 5 minutes, puis refroidi naturellement.

② Bulle

Parce que la vapeur d'eau et les autres gaz contenus dans la résine ne peuvent pas être évacués (pendant le processus de condensation du moule) ou en raison d'un remplissage insuffisant du moule, la surface de condensation se condense trop rapidement pour former des bulles de vide.

③ Faible brillance de surface

En revanche, la grande rugosité du moule entraîne une condensation trop précoce, empêchant la résine d'épouser parfaitement l'état de sa surface. Il en résulte une surface légèrement irrégulière et un produit terne.

④ Modèle de vibration

Il s'agit de la rugosité dense formée par le canal d'alimentation au centre. Ceci est dû à la viscosité excessive du métal en fusion : le matériau en début de coulée se condense dans la cavité, et le matériau en fin de coulée perce la surface de condensation, créant ainsi des lignes de vibration en surface.

⑤ Halo blanc

Cela est principalement dû à la poussière qui se dépose dans la matière première présente dans l'air ou à une teneur en eau trop élevée de cette dernière.

⑥ Fumée blanche Taches noires

Principalement à cause du plastique contenu dans le fût, la résine de ce dernier se décompose ou se détériore en raison d'une surchauffe locale.