Matériaux pour la construction de moules d’injection

Les matériaux utilisés pour la fabrication des moules d’injection thermoplastiques doivent répondre aux propriétés suivantes :

• Facilement usinable à l’état livré

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• Résistance aux hautes températures

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• Capable de polir
• Capable de polir

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• Haute résistance à l’usure et à la corrosion
• Haute résistance à l’usure et à la corrosion

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• Maximum de résistance à l’abrasion et à l’usure
• Haute résistance à l’abrasion et à l’usure

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• Haute stabilité dimensionnelle
• Haute stabilité dimensionnelle

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• Élément de liste
• Haute résistance à l’abrasion et à la corrosion

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• Haute résistance à la corrosion
• Grande résistance à la corrosion

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• Bonne conductivité thermique
• Bonne conductivité thermique
• Bonne conductivité thermique
• Bonne résistance à la fatigue mécanique et thermique
• Bonne résistance à la fatigue mécanique et thermique

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Les aciers les plus couramment utilisés dans la construction de moules sont les suivants :

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• Aciers de cimentation : Ce sont des aciers à faible teneur en carbone (moins de 0,1%). Lors du processus de cémentation ultérieur, le carbone se diffuse dans la surface, ce qui donne une plus grande résistance à l’usure.
• Aciers de cémentation

: Ce sont des aciers à faible teneur en carbone (moins de 0,1%).

• Aciers à canon : L’acier est soumis à un traitement thermique consistant à tremper la pièce puis à la chauffer, ce qui permet d’obtenir une résistance mécanique et une ténacité élevées.
• Aciers à durcissement individuel : Ils sont utilisés pour obtenir une structure homogène et ont une teneur en carbone comprise entre 0,3 et 0,4%. Ils donnent un bon résultat avec des matériaux abrasifs tels que la fibre de verre.
• Aciers pour durcissement intégral : Ils sont utilisés pour obtenir une structure homogène.
• Aciers résistants à la corrosion : Ils permettent une plus grande résistance à la corrosion sans qu’il soit nécessaire d’utiliser des aciers galvanisés qui, bien qu’ils offrent une plus grande résistance à la corrosion, peuvent provoquer des fissures en raison de la pression élevée sur les bords d’étanchéité.

Aciers commerciaux utilisés dans la fabrication des moules:

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• AISI P20 : Acier Ni-Cr-Mo pré-durci fourni à ~310 Brinell, possède d’excellentes propriétés de polissage et de photo-attaque. Convient à une large gamme de moules à injection.
• Convient à une large gamme de moules à injection.
• Porte-moule : acier au carbone 1730 faiblement allié avec une bonne usinabilité et soudabilité. Il convient à la production de moules, de supports de moules

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• Plateaux : aciers 1730 ou P20

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• Inserts : p20, acier 2738, 2344 et 2083 les plus courants

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Les procédés de traitement de surface des moules en acier sont les suivants :

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Le but de ces traitements est d’augmenter la dureté de la surface, sa résistance à l’usure et sa limite de pression, et d’améliorer son comportement en matière de déplacement et de corrosion. Pour décider du type de traitement, on analyse la fonction de la pièce à injecter et le matériau de la pièce.

• Nitruration : on obtient des duretés de surface élevées qui offrent une grande résistance à l’usure et à la fatigue. Il ne doit pas être utilisé sur les aciers résistants à la corrosion car il réduit cette propriété.

• Cémentation : normalement utilisée sur des aciers à faible teneur en carbone (moins de 0,1%C), connaissant une augmentation de la dureté de surface.
• Chromage dur : Le revêtement est réalisé par apport électrolytique sur la surface, ce qui permet d’obtenir des surfaces plus dures et résistantes à l’usure et à la corrosion. Il est généralement utilisé dans les réparations pour fournir du matériel et contre les milieux corrosifs.
• Nickelage dur : La dureté apportée par le nickelage est beaucoup plus élevée que celle du matériau de base, ce qui est parfois un inconvénient car elle peut se décoller lorsque les contraintes sont importantes car chaque matériau se déforme de manière différente.
• Revêtement en métal dur : on obtient une haute résistance à l’usure et une bonne résistance à la corrosion.

Matériaux spéciaux.

Les matériaux spéciaux utilisés sont les suivants :

• Alliages de métaux durs : la teneur en carbure est élevée et est utilisée dans les zones à forte usure comme la zone d’entrée d’un moule.

• Matériaux à haute conductivité thermique. Une régulation optimale de la température dans un moule est essentielle pour déterminer le temps de refroidissement et de cycle.
• Matériaux à haute conductivité thermique.
• Ces types de matériaux sont introduits sous forme d’inserts ou de plaquettes, uniquement dans les zones problématiques du moule en termes de refroidissement, obtenant ainsi un refroidissement homogène dans la pièce. On utilise des matériaux non ferreux tels que le cuivre, le cuivre-béryllium, le cuivre-cobalt-béryllium, le cuivre-chrome-zirconium, etc., car ils ont une conductivité bien supérieure à celle des aciers, mais sans atteindre la même dureté et résistance.