BTS Microtechniques - Lycée du Pays de Soule CHERAUTE

Technologie
Correction du devoir n°1
A - Injection des thermoplastiques :
-1- Composition d'une presse d'injection plastique :
Correction presse d'injection plastique

-2- Phases d'un cycle d'injection plastique :


(schéma n° 1) La trémie alimente la vis de plastification en granulé de matière thermoplastique.






(schéma n° 5) Cette vis en tournant permet d'amener la matière dans le fourreau. Les colliers chauffants et l'action mécanique de la vis vont faire fondre et malaxer les granulés qui vont devenir pateux et se mélanger ce qui est utile lorsqu'on ajoute des adjuvants et des additifs (colorants, charges, anti-UV, fongicides, etc...).

(schéma n° 4) Le dosage (préparation d'une dose à injecter dans le moule) s'effectue par rotation de la vis.



(schéma n° 3) L'injection se fait par une translation rapide de la vis qui s'arrête alors de tourner.








(schéma n° 7) La matière pénètre dans le moule et vient remplir les empreintes en passant dans la carotte, les canaux d'injection et les seuils.





(schéma n° 2) Le moule reste fermé pendant un laps de temps, pour permettre à la matière de se solidifier. Pendant ce temmps, la vis recule tout en tournant pour effectuer un nouveau dosage en amenant de la matière fondue au devant de la buse.



(schéma n° 6) L'unité d'injection recule alors pour ne pas rester en contact avec le moule, la partie mobile du moule recule afin d'ouvrir le plan de joint et les éjecteurs vont sortir pour éjecter la pièce de l'empreinte. Le moule va ensuite se refermer, les éjecteurs vont rentrer, l'unité va avancer et la buse va venir à nouveau en contact avec l'outillage pour effectuer une nouvelle injection.





-3- Constitution "classique" d'un moule d'injection plastique.
Reprendre le modèle distribué en méthodes.
-4- Pression dans un moule lors de l'injection.
La force exercée par le vérin du piston est : F1 = P1 x S1,
avec P1 = 50 bars et S1 = p * D1²/4 et D1 = 150 mm

La pression dans la buse de la presse est : P2 = F2 / S2,
avec F2 = F1 et S2 = p * D2²/4 et D2 = 30 mm

On a donc : P2 = P1 * S1 / S2 = P1 * D1² / D2²

Application numérique : P2 = 50 * 150² / 30² = 1250 bars = 125 MPa.

La pression dans la carotte du moule est de : 1250 * 0.8 = 1000 bars

La pression dans l'empreinte du moule est de : 1000 * 0.5 = 500 bars

B - Thermoformage des thermoplastiques :
-1- Description du procédé :
Thermoformage
Le principe du thermoformage consiste à utiliser la pression atmosphérique pour déformer une plaque de thermoplastique suffisamment souple (état obtenu par chauffage).
La plaque est tout d'abord chauffée, puis elle est transférée au dessus d'un moule et fixée par des serre-flans. On réalise le vide entre la plaque et le moule. Sous l'action de la pression atmosphérique, la plaque se déforme et vient épouser la forme du moule.
Une fois la plaque refroidit, on la démoule. Si nécessaire, on détoure la pièce, c'est à dire qu'on retire la bande autour de la pièce qui a servi au maintien de la plaque.








C - Extrusion des thermoplastiques :

-1- Principe de l'extrusion :
Extrusion
Une extrudeuse se présente comme une presse à injecter, la différence étant qu'elle fonctionne en continu. Elle pousse de la matière fondue dans une filière, partie métallique ayant un "trou" de la forme des profilés à obtenir. La forme est ensuite refroidie puis calibrée (en plaquant la forme par dépression sur une contre-forme de dimension calibrée). Elle est ensuite enroulée ou découpée.

On peut ainsi réaliser des profilés utilisés pour fabriquer des cadres de portes ou de fenêtres, des tubes, des tuyaux souples...
-2- Extrusion gonflage :
On extrude de la matière grâce à une filière annulaire pour obtenir un tube qui est pincé entre des rouleurs étireurs. On admet une pression d'air à l'intérieur de la gaine ainsi fermée, dans le but de l'étirer jusqu'à atteindre l'épaisseur requise. La "bulle" formée est refroidie par circulation d'air et enroulée.
Extrusion gonflage
-3- Extrusion - soufflage :
Extrusion souffalge
Un tube extrudé, dit paraison, est pincé à ses extrémités par un moule creux en 2 parties. L'une se soude sur elle-même et l'autre s'appuie sur une canne de soufflage par laquelle on admet une pression d'air suffisante pour déformer la paraison chaude qui vient se plaquer sur la paroi interne du moule, refoidit par circulation d'eau. Elle se solidifie alors et peut être démoulée.
D - Matières thermodurcissables :

-1- Exemple de matière thermodurcissable :   Résine époxyde.

-2- Procédé de moulage par compression :
Compression Ce procédé consiste à presser directement la matière à mouler dans l'empreinte du moule. On introduit dans un moule chauffé une matière thermodurcissable en poudre, qui se fixera en forme sous le double effet de la pression et de la température.


























E - Matières thermoplastiques :

-1- Principales caractéristiques des matières suivantes :

-2- Ordre de grandeur de prix au kilogramme des matières thermoplastiques bon marché (PP ou PE) :

1,5 € / Kg




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