Injection Plastique

L’injection plastique est un processus de fabrication très largement répandu et qui donne naissance à des millions de pièces chaque jour.

Les thermoplastiques et les polymères thermodurcissables qui sont utilisés dans l’industrie de l’injection plastique possèdent de nombreuses applications très variées comme les bouchons de bouteilles, récipients, équipements médicaux, boitiers électroniques, jouets pour enfants… De nos jours, ce processus avancé est même capable de gérer l’injection simultanée de plusieurs matériaux différents afin d’améliorer la densité, la rigidité ou de donner des couleurs, de la transparence et les textures désirées aux pièces produites.

Cependant, et ce parce qu’il s’agit de leur objectif premier, les machines d’injection plastique ont été conçues pour produire de très grands volumes de pièces identiques. Une fois réglé, le processus entier a besoin d’être vérifié régulièrement afin de maintenir les caractéristiques finales des produits. Les composants plastiques sont souvent contrôlés pour vérifier leur aspect visuel, leur résistance mécanique ou leur étanchéité.

De plus, l’obtention de la géométrie parfaite pour une pièce plastique donnée est souvent un long chemin présentant de nombreuses étapes d’optimisation liées à la matière première, la forme du moule et aux nombreux paramètres ayant une influence sur la solidification. Même si les outils de simulation sont de plus en plus performants, beaucoup de facteurs sont toujours optimisés de façon empirique grâce à des mesures et des analyses effectuées sur des prototypes. La clé étant de réduire ce temps de mise au point afin de réduire au maximum les temps de mise en production de nouvelles séries puis de s'assurer de la stabilité du processus de production en effectuant des contrôles périodiques.

La tomographie industrielle par rayons X est très bien adaptée aux contrôles des composants plastiques injectés.

Même si les méthodes d’inspection traditionnelles telles que les Machines à Mesurer Tridimensionnelles (MMT) ou les scanners optiques peuvent apporter des résultats satisfaisants, ils sont complétés par la tomographie par rayons X pour de nombreuses applications.

La tomographie par rayons X est particulièrement bien adaptée au processus d’injection plastique car la densité des matières utilisées est relativement faible. Polyamide, polycarbonate, polyester, polypropylène, et polyéthylène sont tous très facilement pénétrables par les rayons X utilisés. Cela signifie que le fait d’obtenir les dimensions externes comme internes des pièces ne sera par un problème pour la technologie de tomographie par rayons X : peut importe la taille de l’échantillon, les résultats obtenus seront très précis et obtenus rapidement.

Contrairement à d’autres techniques, la tomographie par rayons X ne nécessite aucune préparation particulière sur la pièce à tester. Pas de spray, pas d’autocollant, pas de programme de palpage, la seule chose à faire avant de lancer un scan est le choix d’une bonne orientation et d’un support adapté pour positionner correctement la pièce dans la machine. Ensuite l’intégralité de la mesure peut être automatisée et intégrée sur une ligne de production entièrement robotisée.

Les résultats fournis par la tomographie par rayons X sont très utiles dans le processus industriel d’injection plastique.

Les échantillonnages aléatoires, prototypages, premières inspections d'articles et optimisations de géométries de moule n’ont pas tous les mêmes objectifs et nécessitent différents types d’analyses. La tomographie par rayons X et les systèmes de haute qualité conçus par RX Solutions peuvent apporter une large variété de résultats incluant les rapports métrologiques, les recherches de porosités et d’inclusions, les analyses d’assemblages, les mesures de jeux et de désaffleurements, les répartitions des épaisseurs de parois et les statistiques sur l’orientation de fibres.

L’une des applications principales de la tomographie par rayons X dans le domaine de l’injection plastique est l’optimisation de moules. Il s’agit en effet de l’une des tâches les plus contraignantes lors du lancement d’une nouvelle série de composants. Les déformations et contractions doivent être mesurées précisément et prises en compte afin de modifier la géométrie du moule. L’une des façons les plus efficaces d’obtenir les formes internes et externes du prototype injecté est alors d’utiliser la tomographie par rayons X. Il est ainsi très facile de générer un maillage en trois dimensions de la pièce entière, de le comparer à son modèle numérique puis de modifier, en accord avec les différences, le moule associé. La comparaison de la pièce moulée peut se faire avec le fichier CAO ou un échantillon étalon ou entre plusieurs pièces réalisées avec différents moules conçus avec différents matériaux, traitements thermiques ou présentant des niveaux d’usure variables.

Une autre analyse importante pouvant être menée avec la tomographie par rayons X est l’analyse de la santé matière. Une fois lancées en production, les principaux défauts qui peuvent être rencontrés sur les pièces plastiques injectées sont liés aux porosités piégées pendant le processus et aux inclusions présentes en amont dans la matière première. Elles peuvent toutes les deux être détectées et localisées de manière automatique et en quelques secondes grâce à la tomographie par rayons X.

Une détermination précise des surfaces intérieures est possible grâce à la bonne pénétration des rayons X dans les matières plastiques. Les fabricants sont ainsi capables d’obtenir des modèles 3D de leurs pièces injectées afin d’améliorer les simulations par éléments finis utilisées pour calculer les dimensions minimales requises et ce pour économiser un maximum de matière. Cette capacité à mesurer précisément sur l’intégralité de la pièce les épaisseurs de parois est unique et permet aux ingénieurs en charge de la conception des pièces finales à réduire encore plus le poids des pièces et leur impact économique.

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RX Solutions fournit des systèmes de tomographie par rayons X innovants qui donnent un avantage concurrentiel aux fabricants de pièces plastiques injectées.