La presse à injecter et le moule
Module 2 / 5
Sommaire
2.1 La presse à injecter : injection et fermeture
La presse à injecter est l'outil de travail du régleur. Avant de toucher au moindre paramètre, il faut comprendre comment la machine est faite : d'un côté l'unité qui fond et pousse la matière, de l'autre celle qui ferme le moule et l'empêche de s'ouvrir sous la pression. Ce chapitre décrit ces deux grandes unités, la notion de force de fermeture et les périphériques qui gravitent autour de la presse.
Les deux grandes unités de la presse à injecter
Unité d'injection (plastification)
Fond et pousse la matière
Unité de fermeture (moulage)
Ferme et maintient le moule
Vue d'ensemble : deux unités, une commande
Une presse à injection est avant tout l'association de deux unités principales, reliées par un même bâti et pilotées par une commande électronique :
- L'unité d'injection (ou de plastification) : elle reçoit les granulés, les fait fondre et pousse la matière fondue dans le moule.
- L'unité de fermeture (ou de moulage) : elle porte le moule, le ferme, le maintient fermé pendant l'injection, puis l'ouvre pour éjecter la pièce.
Ces deux unités sont coordonnées par une commande à automate et interface homme-machine (IHM), qui orchestre l'enchaînement des phases du cycle.
Selon la source d'énergie qui anime les mouvements, on distingue trois familles de presses :
| Type de presse | Principe |
|---|---|
| Hydraulique | Mouvements assurés par des vérins et circuits sous pression d'huile. |
| Électrique | Mouvements assurés par des servomoteurs électriques. |
| Hybride | Combinaison des deux technologies (électrique et hydraulique). |
L'unité d'injection : de la trémie à la buse
L'unité d'injection a pour rôle de transformer des granulés solides en matière fondue homogène, puis de l'injecter dans le moule. Elle est composée de plusieurs éléments en série :
- La trémie : réservoir qui alimente la machine en granulés.
- Le fourreau : tube chauffé par des colliers chauffants répartis en plusieurs zones de température.
- La vis : tourne dans le fourreau pour plastifier la matière, puis avance comme un piston pour l'injecter.
- Le clapet anti-retour : situé en bout de vis, il empêche la matière de refluer vers l'arrière pendant l'injection.
- La buse : pièce par laquelle la matière fondue sort de l'unité d'injection vers le moule.
L'unité de fermeture : plateaux, moule et éjection
L'unité de fermeture porte et manœuvre le moule. Elle s'articule autour de deux plateaux :
- Le plateau fixe : situé côté buse, il reçoit la moitié fixe du moule.
- Le plateau mobile : il porte l'autre moitié du moule et se déplace pour ouvrir et fermer.
Un système de fermeture — à genouillère (articulation) ou hydraulique (vérin) — assure l'ouverture, la fermeture et l'application de la force de fermeture qui maintient les deux moitiés du moule plaquées l'une contre l'autre.
À l'ouverture du moule, le système d'éjection pousse la pièce moulée hors de l'empreinte pour qu'elle puisse être récupérée (chute, robot ou tapis).
La force de fermeture : le « tonnage »
La force de fermeture, souvent appelée le « tonnage », est la force qui maintient le moule fermé pendant l'injection. C'est elle qui dimensionne la presse, exprimée en tonnes.
Pendant l'injection, la pression de la matière s'exerce sur la surface projetée de la pièce et tend à ouvrir le moule. Pour que la pièce soit conforme, la force de fermeture doit être supérieure à cette force d'ouverture :
- Si la force de fermeture est suffisante : le moule reste parfaitement fermé, la pièce est nette.
- Si elle est insuffisante : le moule s'ouvre légèrement et la matière s'échappe au plan de joint, créant des bavures.
La presse est donc choisie pour offrir un tonnage adapté aux pièces produites : trop faible, on a des bavures ; surdimensionnée, on immobilise une grosse machine pour une petite pièce.
Force de fermeture contre force d'ouverture
Force de fermeture (tonnage)
Maintient le moule fermé.
Force d'ouverture
Pression de la matière × surface projetée.
Si l'équilibre s'inverse (force d'ouverture > tonnage), le moule s'entrouvre : bavures au plan de joint.
La commande et l'interface homme-machine (IHM)
La presse est pilotée depuis un écran de commande (IHM), véritable poste de travail du régleur. Il permet de :
- Régler tous les paramètres du cycle : températures, pressions, vitesses, temps.
- Surveiller le déroulement du cycle en temps réel.
- Gérer les alarmes et les défauts signalés par la machine.
- Enregistrer les programmes de réglage (les « fiches » de réglage) pour les rappeler à chaque relance d'un moule.
C'est par cette interface que le régleur traduit son savoir-faire en valeurs concrètes, et qu'il capitalise les réglages d'une production à l'autre.
Les périphériques autour de la presse
Une presse ne travaille presque jamais seule : elle s'entoure d'équipements périphériques que le régleur paramètre aussi. Les principaux :
| Périphérique | Rôle |
|---|---|
| Doseur / mélangeur | Dose et mélange la matière et le colorant. |
| Sécheur / étuve | Sèche les granulés avant transformation. |
| Thermorégulateur | Régule la température du moule par circulation d'eau ou d'huile. |
| Robot de préhension | Saisit la pièce et assure le dégrappage. |
| Convoyeur | Évacue les pièces produites. |
| Broyeur | Broie carottes et rebuts pour recyclage. |
Mes réflexes terrain
- Je vérifie que le tonnage de la presse est compatible avec le moule et la pièce avant de lancer.
- Je contrôle le séchage et la thermorégulation du moule dans les périphériques, pas seulement la presse.
- Je rappelle ou j'enregistre la fiche de réglage via l'IHM pour retrouver les bons paramètres à chaque relance.
À retenir
- Une presse à injecter = une unité d'injection + une unité de fermeture, pilotées par une commande / IHM ; énergies hydraulique, électrique ou hybride.
- L'unité d'injection : trémie, fourreau (colliers chauffants), vis (visseuse puis piston), clapet anti-retour, buse.
- L'unité de fermeture : plateau fixe (côté buse) et plateau mobile, système à genouillère ou hydraulique, plus l'éjection.
- La force de fermeture (tonnage) doit être supérieure à la force d'ouverture (pression × surface projetée), sinon bavures.
- L'IHM sert à régler, surveiller, gérer les alarmes et enregistrer les programmes de réglage.
- Les périphériques (doseur, sécheur, thermorégulateur, robot, convoyeur, broyeur) font aussi partie du réglage.