SOLIDWORKS Plastics : Lignes de soudure

Les outils de simulation SOLIDWORKS peuvent fournir des commentaires précieux sur vos projets en simulant les conceptions et les processus de fabrication dès le début du processus de développement. Grâce à ces commentaires, les concepteurs peuvent gagner beaucoup de temps et éviter des modifications coûteuses qui auraient pu passer inaperçues avant le début de la production.Plastiques SOLIDWORKS peut aider à prévenir les problèmes courants de fabrication et de qualité des pièces moulées par injection, comme les lignes de soudure. Dans cet article, nous examinerons de plus près les causes des lignes de soudure, leurs effets sur la qualité et les moyens de les prévenir ou de les atténuer.

Quelles sont les lignes de soudure ?

Les lignes de soudure, parfois appelées lignes d'écoulement ou lignes de soudure, sont des zones de faiblesse potentielles dans une pièce en plastique moulé par injection, là où deux ou plusieurs fronts d'écoulement se rencontrent et fusionnent. Idéalement, ces fronts d'écoulement de plastique fondu se rencontrent et fusionnent, formant une liaison solide et, au pire, ne sont que des défauts esthétiques. Cependant, selon les paramètres d'injection utilisés et la conception du moule, les lignes de soudure peuvent parfois créer une liaison plus faible que le matériau environnant, provoquant des déformations, des défauts et des défaillances mécaniques.

Facteurs contributifs

Plusieurs facteurs influencent la formation des lignes de soudure, notamment :

• Géométrie: La forme, la complexité et l'épaisseur de la pièce. Les zones dont la géométrie change rapidement, comme les sections à parois minces comme dans l'exemple plus loin dans l'article, peuvent entraîner la formation de lignes de soudure.
• Choix des matériaux:Les propriétés du matériau choisi peuvent avoir un impact significatif sur la présence de lignes de soudure. Certains matériaux ont de meilleures propriétés d'écoulement et sont moins sujets à la formation de lignes de soudure.
• Vitesse et pression d'injection:La vitesse et la pression d'injection ont un impact significatif sur les propriétés d'écoulement. Des vitesses d'injection élevées peuvent provoquer un refroidissement des fronts d'écoulement, empêchant ainsi une bonne adhérence.
• Température de fusion:De faibles températures de fusion peuvent entraîner des liaisons inadéquates au niveau des fronts d'écoulement, provoquant la formation de lignes de soudure. 
• Température du mouleTout comme la vitesse et la pression d'injection, la température du moule joue un rôle important dans l'introduction des lignes de soudure. Plus précisément, les différences de température à travers le moule entraînent des différences de débit et de capacité des deux côtés à se rejoindre et à se souder correctement. 
• Conception de moules:L'emplacement de la porte peut avoir un impact important sur la formation des lignes de soudure, mais il peut aussi être un moyen efficace d'atténuer le problème en choisissant des emplacements qui poussent les fronts d'écoulement et leurs lignes de soudure résultantes vers des zones non critiques.

Atténuation et élimination des lignes de soudure

Selon la conception, il peut être impossible d'éliminer complètement les lignes de soudure d'une pièce moulée par injection. Cependant, l'augmentation de la température de fusion, l'ajustement de la vitesse d'injection, de la pression et des temps de refroidissement, ainsi qu'un choix judicieux de l'emplacement des points d'injection peuvent améliorer considérablement les résultats. Les procédés post-fabrication tels que le traitement thermique ou la finition de surface peuvent contribuer à réduire la visibilité et l'impact des lignes de soudure.

Exemple

Dans l'exemple suivant, un simple capot de ventilateur est moulé par injection. Les points d'injection sont situés sur les côtés opposés, près des coins de la pièce.

Grâce à SOLIDWORKS Plastics, on peut simuler notre moule, nos paramètres d'injection et les propriétés des matériaux afin de visualiser l'emplacement des lignes de soudure. L'option permettant d'afficher les lignes de soudure se trouve dans le PropertyManager Résultats.

Après avoir exécuté la simulation et sélectionné l’option permettant d’afficher les lignes de soudure, on obtient le résultat suivant.

Il y a beaucoup de lignes de soudure au centre, où il y a des éléments très fins. Selon l'application de la pièce, cela peut entraîner une fragilité de ces éléments, voire une défaillance.

Avec SOLIDWORKS Plastics, on peut modifier rapidement l'emplacement des sites d'injection. Dans ce cas, on va utiliser un seul point d'injection et le placer au centre de la pièce.

Cela contribuera à réduire le nombre de lignes de soudure et à repousser les problèmes de front d'écoulement vers les bords de la pièce où elle est plus robuste.

Après avoir relancé la simulation, on constate une réduction significative du nombre de lignes de soudure, ce qui améliore la robustesse de la pièce. Des modifications supplémentaires de la température du moule, de la température du matériau et des paramètres d'injection pourraient améliorer davantage les propriétés de la pièce.

Conclusion

Plastiques SOLIDWORKS et ses autres outils de simulation peuvent vous fournir des renseignements précieux dès le début de votre processus de conception. Bien que les lignes de soudure soient un problème courant dans les pièces moulées par injection, comprendre les facteurs à l'origine de leur formation peut contribuer à réduire leur impact et à produire des pièces de haute qualité et sans défaut.

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