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Transformation des Elastomères Thermoplastiques Injection et Extrusion

Injection et Extrusion Transformation des Elastomères ... · PDF fileune ligne d’extrusion standard pour thermoplastiques. Les pièces multicomposants sont fréquentes en extrusion

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Transformation desElastomères Thermoplastiques

Injection et Extrusion

Les informations contenues dans ce documentcorrespondent à notre connaissance actuelle et à notre expérience. Compte-tenu de la multitude des paramètres infl uents et des typesd’applications, l’utilisateur n’est pas dispensé de mener ses propres tests de validation. Ces informations ne fournissent en aucun cas une assurance légale concernant des propriétésparticulières ou l’aptitude à des applications spécifi ques. Il est de la responsabilité dudestinataire de nos produits d’observer tous les droits de propriété ainsi que toutes les lois et dispositions légales en vigueur.

Table des matières

1 La société KRAIBURG TPE ............................................................................... 6

2 Les Elastomères Thermoplastiques – propriétés ................................................. 7

3 KRAIBURG TPE – les produits .......................................................................... 9

4 Avantages des élastomères thermoplastiques .................................................. 10

4.1 Avantages de la transformation des élastomères thermoplastiques

4.2 Avantages du procédé de moulage par injection

4.2.1 La bi-injection

4.2.2 Facteurs importants la bi-injection ............................................ 11

4.3 Avantages de la transformation par extrusion ....................................... 13

4.4 Conditionnement et stockage

4.5 Etuvage ........................................................................................ 16

4.6 Coloration

4.7 Recyclage ......................................................................................... 17

5 La transformation par injection ..................................................................... 18

5.1 La presse d’injection

5.2 Nettoyage de la presse

5.3 Pression hydraulique / spécifi que ........................................................ 19

5.4 Paramètres de transformation .............................................................. 20

5.5 Cylindre et température de fusion

5.6 Température outillage ........................................................................ 21

5.7 Pression et vitesse d’injection

5.8 Etude de remplissage / remplissage volumétrique .................................. 22

5.9 Phase de maintien ............................................................................ 23

5.10 Contre pression et vitesse de rotation de la vis ..................................... 24

5.11 Matelas résiduel .............................................................................. 25

5.12 Point d’injection

5.13 Eventation......................................................................................... 26

5.14 Surface de l’outil et éjection

5.15 Retrait .............................................................................................. 27

6 Moulage par Injection : Résolution des problèmes ............................................ 28

7 La transformation par extrusion .................................................................... 31

7.1 L’extrudeuse

7.2 Nettoyage de la machine

7.3 Vis, fi ltres et disques perforés

7.4 Paramètres de transformation

7.5 Température de transformation ........................................................... 32

7.6 Température fi lière

7.7 Calibrage ........................................................................................ 33

7.8 L’outillage d’extrusion

8 Extrusion : Résolution des problèmes ............................................................. 34

6

1 La société KRAIBURG TPE

KRAIBURG TPE développe et produit des Elastomères Thermoplastiques depuis de

nombreuses années. A travers cette spécialisation, KRAIBURG TPE est reconnu en tant que

leader par ses compétences et son innovation. Grâce à ses sites de fabrications et ses

agences commerciales réparties stratégiquement en Asie, Europe, et Amérique du Nord,

KRAIBURG TPE répond aux demandes locales avec rapidité, effi cacité et proximité.

La gamme des produits et de services de KRAIBURG TPE correspond aux attentes du

marché et de nos clients. L’offre est complétée par des produits développés sur mesure.

Les produits sont fabriqués sur nos différents sites internationaux selon les mêmes critères

élevés de qualité.

1. La société KRAIBURG TPE

7

2 Les Elastomères Thermoplastiques – propriétés

Les Elastomères Thermoplastiques (TPE) sont livrés sous forme de granulés. Les granulés de

KRAIBURG TPE peuvent être transformés sans additifs et se distinguent par leurs excellentes

propriétés mécaniques telles que :

Adhésion

Les TPE sont compatibles avec la plupart des thermoplastiques par le biais de la co-injec-

tion ou co-extrusion. Les Produits de KRAIBURG TPE adhèrent chimiquement avec les PP,

PE et PS, ou avec les thermoplastiques techniques tels que PC, ABS, SAN, PBT, etc. en

fonction de leur formulation. Certains sont aussi compatibles avec les polyamides, tels que

PA6, PA66, et PA12 en offrant d’incomparables niveaux de résistance au pelage.

Résistance aux UV

La résistance aux intempéries et aux UV des produits de KRAIBURG TPE répond aux plus

grandes exigences de l’extérieur automobile, conformément par exemple au vieillissement

climatique accéléré de 3 ans selon la norme VW PV 3930. La gamme bâtiment répond

strictement aux exigences des normes RAL-GZ 716 et CSTB/DER/BV-PEM pour les appli-

cations de joints extérieurs de fenêtre dans le domaine du bâtiment.

Fluidité

KRAIBURG TPE produit des compounds de viscosités variées en fonction des exigences des

différents marchés. La gamme standard comprend des produits de faible viscosité, permet-

tant par exemple l’encapsulation de vitres en diminuant les risques de casse des verres.

Cependant, la gamme standard inclut aussi des produits de haute viscosité permettant une

meilleure résistance à la température.

Toucher

La technologie de co-injection permet de créer des surfaces souples sur des zones de

préhensions de pièces en leur conférant un toucher plaisant. Différents niveau de toucher

peuvent être obtenus, en fonction des demandes clients. Par exemple, des surfaces souples

avec plus ou moins de propriété anti-dérapante.

2. Les Elastomères Thermoplastiques

8

Stabilité en Température

En n’utilisant que des matières premières de première qualité, les compounds de

KRAIBURG TPE offrent une excellente stabilité à la chaleur, même en cas de fortes

températures. En fonction de l’application, certaines références résistent à des

températures jusqu’à 140°C en continu.

Coloration

Les TPE sont facilement colorables avec l’ajout de mélanges-maîtres. KRAIBURG TPE peut

aussi fournir des compounds teintés masse dans toutes les teintes et selon des tolérances

très faibles. Les élastomères thermoplastiques combinent ces différentes caractéristiques et

offrent aux transformateurs, aux designers, ainsi qu’aux donneurs d’ordres de nombreux

avantages et possibilités.

2. Les Elastomères Thermoplastiques

9

3 KRAIBURG TPE – les produits

KRAIBURG TPE propose une vaste gamme d’élastomères thermoplastiques orientés marchés

et clients regroupés sous les noms commerciaux THERMOLAST®, COPEC®, For Tec E® et

HIPEX®.

THERMOLAST®

Cette gamme de compounds est divisée en cinq groupes distincts nommés

THERMOLAST® K, THERMOLAST® V, THERMOLAST® A et THERMOLAST® M. La grande

diversité des compounds THERMOLAST® concernant les duretés, couleurs, aspects de sur-

face et caractéristiques mécaniques apporte une offre quasiment illimitée de design et de

fonctionnalités des produits fi nis.

COPEC®

Les compounds COPEC® se distinguent par un toucher exceptionnel. Ces TPE procurent un

toucher velours incomparable. Les compounds COPEC® offrent aussi une excellente résistance

aux corps gras et aux détergents.

For Tec E®

Les compounds For Tec E® permettent une adhésion chimique extrêmement forte avec les PA

6.6 et la plupart des Polyamides semi-aromatiques. Ils résistent très bien aux corps gras et

aux produits chimiques.

HIPEX®

Les compounds HIPEX® sont destinés aux applications nécessitant une résistance aux fortes

températures et en contact avec les huiles. Ces TPE sont généralement utilisés dans les envi-

ronnements moteurs ou proches des transmissions.

Scannez ce code QR avec votre smart phone* pour de plus amples informations sur nos produits www.kraiburg-tpe.com.

* L’application KRAIBURG TPE comprenant un lecteur QR est disponible gratuitement sur App Store ou en ligne sur

http://www.kraiburg-tpe.com/de/news_press/multimedia

3. KRAIBURG TPE – les produits

10

4 Avantages des élastomères thermoplastiques

4.1 Avantages de la transformation des élastomères thermoplastiques

Le succès des élastomères thermoplastiques s’explique principalement par les avantages

apportés par le moulage de multi composants. Les compounds TPE se transforment comme

les plastiques, même si ils ont des propriétés proches des élastomères. Ils sont

particulièrement adaptés pour les fabrications en grandes séries, principalement dans le

cas de multi composants.

4.2 Avantages du procédé de moulage par injection

Différences de transformation en comparaison avec les élastomères conventionnels:

• Aucune vulcanisation n’est nécessaire

• Adapté à la transformation des thermoplastiques conventionnels

• Aucun investissement n’est généralement nécessaire

• Procédé de transformation plus économique

• Temps de cycles plus courts

• Fenêtre de transformation large

• Faible consommation énergétique

• 100 % recyclable

• Facile à colorer

• Non corrosif

• Utilisation d’aciers standards pour les outillages

4.2.1 La bi-injection

La bi-injection est généralement utilisée compte-tenu de ses coûts d’assemblage réduits

voire inexistants et d’un temps de cycle faible, permettant des économies de coûts de

production.

La bi-injection permet des combinaisons simples rigide-souple, comme par exemple les

joints d’étanchéité, des éléments antidérapants, des poignées, etc. Pour des raisons

esthétiques ou de différentiation, des compounds TPE de différentes couleurs sont souvent

ajoutés aux autres thermoplastiques. De nombreux boitiers sont surmoulés de TPE afi n

d’ajouter un toucher souple et chaud à la surface de la pièce.

4. Avantages des élastomères thermoplastiques

11

Avantages

• Adhésion chimique sur les thermoplastiques standards

• Variations de duretés, fl exibilité

• Plus grande liberté de design (couleur, états de surfaces, etc.)

• Grande productivité

• Pas d’assemblage des composants

• Contrôle qualité réduit au contrôle du multi composants

• Réduction du poids pièce

• Autres avantages pour le client fi nal (design, qualité, fonction, etc.)

4.2.2 Facteurs importants pour la bi-injection

Le facteur suivant est très important dans le cas de bi-composants : le TPE doit être adapté

aux propriétés du thermoplastique. La principale caractéristique concerne la polarité chim-

ique. Elle doit être compatible entre le TPE et le thermoplastique. KRAIBURG TPE a dével-

oppé de nombreuses séries de produits compatibles avec certains thermoplastiques en

tenant compte de cette obligation.

Les produits peuvent être classés en trois principaux groupes :

• Les Thermoplastiques apolaires tels que : PP et PE

• Les Thermoplastiques polaires tels que : ABS, PC, SAN, PBT, POM

• Les Polyamides

Le second facteur essentiel pour une bonne adhésion est la bonne préparation du thermo-

plastique rigide. Ceci est obtenu avec une température adéquate (température de fusion et

d’outillage) du composant souple. Une épaisseur suffi sante du TPE facilite l’adhésion sur le

composant rigide. L’adhésion est perturbée en cas de migration de substances telles que

les agents démoulant ou autres additifs présents sur la surface de contact.

4. Avantages des élastomères thermoplastiques

12

Afi n de comparer la qualité d’adhésion entre différentes matières, un test de pelage est

effectué selon la directive VDI 2019.

Le dispositif d’essai de traction montré ci-dessous mesure la force de pelage en N/mm

en fonction de la distance parcourue par la pince supérieure du dispositif d’essai. Cette

distance est défi nie comme la distance de pelage. Le pourcentage d’allongement du TPE

est indiqué dans le même temps.

Nous vous fournissons volontiers des plaquettes échantillons (réalisées sur une machine

d’injection pour bi-matière).

Veuillez considérer que le procédé de transformation, les paramètres de transformation, la

géométrie des pièces et la composition du composant rigide ont une infl uence considéra-

ble sur les résultats d’adhésion. Il est important de noter que l’adhésion défi nitive n’est

atteinte qu’après une durée d’attente d’environ 24h.

Notre service technique vous assistera volontiers dans la conception, le choix des matér-

iaux et les essais à réaliser.

Dimensions des éprouvettes

Partie en thermoplastique : 130 x 60 x 2 mm

Partie en TPE : 130 x 20 x 2 mm

4. Avantages des élastomères thermoplastiques

13

4.3 Avantages de la transformation par extrusion

En parallèle à l’injection, l’extrusion est aussi adaptée aux TPE. Il est possible d’utiliser

une ligne d’extrusion standard pour thermoplastiques. Les pièces multicomposants sont

fréquentes en extrusion. Le TPE est soit co-extrudé directement sur le thermoplastique soit

il est possible d’extruder plusieurs TPE de différentes duretés simultanément. KRAIBURG

TPE propose une variété de compounds compatibles avec les PP, PE, ABS, PS, PC, PVC-U

(PVC rigide), etc.

Avantages

• Aucune vulcanisation n’est nécessaire

• Adapté à la transformation des thermoplastiques conventionnels

• Aucun investissement n’est généralement nécessaire

• Procédé de transformation plus économique

• 100 % recyclable

• Facile à colorer

• Non corrosif

• Compatibilité avec la plupart des thermoplastiques

• Variations de duretés, fl exibilité

4.4 Conditionnement et stockage

En fonction de la densité des compounds, les TPE sont livrés en sacs 20 kg (B102) ou 25

kg (B100), en octabins en vrac, ou en Big-Bags. En cas de stockage prolongé, les produis

doivent être stockés au sec et à l’abri de la lumière.

4. Avantages des élastomères thermoplastiques

14

Les conditionnements suivants sont disponibles chez KRAIBURG TPE:

B100 (sacs)

• 8 rangées de 3 sacs chacune (24 sacs) empilés sur palettes en bois (CP2) fi lmées

• Pour compounds avec densité ≥ 1.05 g/cm³

• Poids net maxi : 600 kg (25 kg par sac)

• Longueur: 1.20 m · largeur: 0.80 m · hauteur : 1.25 m

• Palettes non gerbables

B102 (sacs)

Différences avec B100:

• Pour compounds avec densité ≤1.05 g/cm³

• Poids net maxi : 480 kg (20 kg par sac)

S100 (sacs placés dans un carton)

• 18 sacs placés dans un carton, empilés sur palettes en bois (CP2)

• Pour compounds avec densité ≥ 1.05 g/cm³

• Poids net maxi: 450 kg (25 kg par sac)

• Longueur: 1.20 m · largeur: 0.80 m · hauteur : 1.05 m

• Palettes gerbables

S102 (sacs placés dans un carton)

Différences avec S100:

• Pour compounds avec densité ≤ 1.05 g/cm³

• Poids net maxi : 360 kg (20 kg par sac)

S140 (sacs, avec socle et couvercle en carton) – uniquement disponible pour les compounds

> 40 ShA

• 24 sacs placés dans un carton, empilés sur palettes en bois (CP3)

• Pour compounds avec densité ≥ 1.05 g/cm³

• Poids net maxi : 600 kg (25 kg par sac)

• Longueur : 1.14 m · largeur : 1.14 m · hauteur : 0.95 m

• Palettes gerbables uniquement en conteneurs

4. Avantages des élastomères thermoplastiques

15

S142 (sacs, avec socle et couvercle en carton) - uniquement disponible pour les compounds

> 40 ShA - Différences avec S140:

• 25 sacs placés dans un carton, empilés sur palettes en bois (CP3)

• Pour compounds avec densité ≤ 1.05 g/cm³

• Poids maxi : 500 kg (20 kg par sac)

C100 (octabins)

• En vrac en grand octabin sur palette bois (CP1)

• Poids net maxi : 400 à 500 kg, en fonction de la densité du compound

• Longueur : 1.20 m · largeur : 1.00 m · hauteur : 0.90 m

• Palettes gerbables 3 fois maximum

C110 (petits octabins)

• En vrac en petit octabin sur palette bois (CP2)

• Poids maxi : 300 à 350 kg, en fonction de la densité du compound

• Longueur : 1.20 m · largeur : 0.80 m · hauteur : 0.90 m

• Palettes gerbables 3 fois maximum

C130 (grands octabins) – uniquement disponible pour les commandes ≥ 2,500 kg

• En vrac en grand octabin sur palette bois (CP1)

• Poids maxi : 800 à 1,000 kg, en fonction de la densité du compound

• Longueur : 1.20 m · largeur : 1.00 m · hauteur : 1.75 m

• Palettes non gerbables

C140 (Big-Bag) - uniquement disponible pour les commandes ≥ 2,500 kg

• En vrac en big-bag (Type 05) sur palette bois CP3

• Poids maxi : 750 à 1,000 kg, en fonction de la densité du compound

• Longueur : 1.14 m · largeur : 1.14 m · hauteur : 1.65 m

• Palettes non gerbables

Important : Il existe de forts risques de compactage pour les compounds de dureté

< 30 shore A. A prendre en compte pour le transport et le stockage.

4. Avantages des élastomères thermoplastiques

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4.5 Etuvage

Compte-tenu de la large gamme de TPE de KRAIBURG TPE, le besoin d’étuvage dépend

de la composition précise du compound. Veuillez vous référer aux préconisations de trans-

formation afi n de connaître les conditions d’étuvage recommandées disponibles sur www.

kraiburg-tpe.com.

Les temps recommandés ne doivent pas être dépassés. L’étuvage permet d’améliorer l’as-

pect de surface de tous les TPE.

Pour les applications bi-injectées, si le composant rigide doit être étuvé, alors il est re-

commandé d’étuver aussi le TPE. Les élastomères thermoplastiques compatibles PP n’ont

pas besoin d’être étuvés. Les compounds destinés aux adhésions sur les thermoplastiques

techniques tels que PC, ABS ou PA, doivent être étuvés.

Pour l’extrusion, il est recommandé d’étuver pour les épaisseurs ≥ 3 mm.

4.6 Coloration

A quelques exceptions près, nos matières issues de nos séries standards sont transpa-

rentes, translucides, naturelles ou noires. Nous pouvons cependant fournir toutes les

couleurs possibles sur demande. La couleur de base des compounds permet même les

couleurs lumineuses ou vives. Cependant, il est très facile de colorer directement sur les

presses d’injection ou les extrudeuses via l’utilisation de mélanges-maîtres. Les compounds

THERMOLAST® peuvent être colorés de façon très précise et offrent une stabilité de couleur

bien meilleure que les EPDM/PP.

4. Avantages des élastomères thermoplastiques

17

Les mélanges-maîtres universels peuvent convenir dans la plupart des cas. Selon la couleur

souhaitée, un taux de 2 à 5 % devra être ajouté au compound TPE. Pour la transformation,

veuillez vous référer aux préconisations du fournisseur de mélange-maître. La couleur ne

doit pas modifi er de façon signifi cative les caractéristiques mécaniques de la matière de

base. La dureté peut augmenter de 0.5 à 2 Shore A, en fonction du mélange-maître.

4.7 Recyclage

Compte-tenu de leur caractère thermoplastique, les élastomères thermoplastiques peuvent

être recyclés. Un taux de matière recyclée jusqu’à 15% peut être ajouté à la matière

vierge.

Des broyeurs spécifi ques sont nécessaires pour le recyclage des élastomères thermoplas-

tiques, des matériaux fi breux ou rigides. Une rotation lente permet d’obtenir de meilleurs

résultats. Les particules rebroyées de 2 à 10 mm sont obtenues avec des lames très af-

futées.

Plus les carottes ou les pièces sont froides, plus le rebroyage sera effi cace. Le graphique

suivant vous informe sur les modifi cations de caractéristiques mécaniques dans le cas de

matière rebroyée à 100% après plusieurs cycles. Au total, la matière a été rebroyée 8 fois

et les pièces injectées 9 fois.

Caractéristiques mécaniques après x cycles de recyclage en % des valeurs d’origine

4. Avantages des élastomères thermoplastiques

18

5.1 La presse d’injection

Les élastomères thermoplastiques de KRAIBURG TPE peuvent être transformés sur des pres-

ses d’injection plastiques conventionnelles avec vis à trois zones.

Les vis doivent avoir un taux de compression d’au moins 2:1 et un ratio L/D d’au moins

20. Dans certains cas, il peut être avantageux d’utiliser des vis avec fi let barrière de façon

à améliorer la plastifi cation. La transformation avec buses ouvertes est possible. Toutefois,

l’utilisation de busettes à obturateur apporte de meilleurs résultats.

La taille de la vis doit être choisie en fonction du temps de stagnation de la matière dans

la vis. Le volume des canaux chauds ne doit pas dépasser deux fois le volume injecté. Les

compounds THERMOLAST® K peuvent généralement résister à un long temps de résidence.

En revanche, il ne faut pas excéder 5 minutes pour les compounds COPEC® et HIPEX®.

Pour de plus amples informations, merci de vous rapprocher de votre contact habituel chez

KRAIBURG TPE.

5.2 Nettoyage de la presse

Avant toute transformation de TPE, nous vous recommandons de nettoyer la presse avec

du polypropylène. Si le changement est en cours, faites tourner la presse avec la matière

résiduelle puis nettoyée avec du PP. La presse doit être exempte de PVC.

5 La transformation par injection

5. La transformation par injection

19

P1

P2

A1

A2

P1: pression spécifi que; A

1: coupe transversale de la vis; P

2: pression hydraulique; A

2: presse hydraulique plate

5.3 Pression hydraulique / spécifi que

Les presses d’injection modernes possèdent un double affi chage en pression hydraulique

ou spécifi que. La conversion s’effectue à l’aide de la formule suivante:

La pression spécifi que (ou absolue) est la pression de référence pour le réglage de la

presse. En utilisant la pression spécifi que, il est plus facile de comparer les réglages d’une

machine à une autre. La pression spécifi que est la pression réelle appliquée sur la matière.

En général, un tableau de conversion indiquant les équivalences entre pressions spécifi que

et hydraulique est apposé sur les presses. Si ce n’est pas votre cas, vous pouvez vous pro-

curer les valeurs de conversion auprès du fabricant de votre machine.

Tableau de conversion de pression hydraulique à spécifi que de plusieurs diamètres de vis

5. La transformation par injection

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5.4 Paramètres de transformation

Comme les compounds de KRAIBURG TPE sont très différents en fonction de leurs appli-

cations, il existe de nombreuses différences de paramètres de transformation entre les

différentes références. Pour de plus amples informations, veuillez consulter les fi ches tech-

niques disponibles sur notre site internet.

5.5 Cylindre et température de fusion

En général, il faut augmenter la température entre la zone d’alimentation (après la trémie)

et les zone suivantes de 10 à 20 °C par zone. La température de la buse doit être équiv-

alente ou plus basse de 5 à 10 °C à la dernière zone du cylindre.

Pour les produits THERMOLAST®, la fl uidité augmente avec le cisaillement alors que la

température a peu d’infl uence sur la viscosité en comparaison avec les autres thermoplas-

tiques.

Résultats possibles avec une température d’injection élevée :

• meilleure adhésion

• écoulements plus longs

Résultats possibles avec une température d’injection faible :

• prévenir de dégradation thermique

• Prevention of thermal damage

5. La transformation par injection

21

5.6 Température outillage

La température optimale d’outillage varie en fonction des compounds, notamment en cas

de bi-injection.

En général, nous recommandons 25 à 40 °C. Pour les faibles épaisseurs, nous recomman-

dons 40 à 60 °C. Pour la bi—injection, la température du moule dépend des préconisa-

tions pour le matériau rigide.

Résultats possibles avec une température d’outil élevée :

• meilleure adhésion

• meilleur aspect de surface

Résultats possibles avec une température d’outil faible :

• moins bonne adhésion

5.7 Pression et vitesse d’injection

La pression d’Injection et la vitesse d’injection infl uencent la viscosité structurelle de la

matière et varient donc d’un compound à un autre. Pour les compounds fortement

visqueux, il est essentiel que la matière subisse un cisaillement suffi sant. C’est à dire que

l’emprunte doit être remplie avec une pression d’injection élevée et une vitesse d’injection

d’environ 50 à 80 % du maxi machine. Le temps d’injection doit être compris entre 0.5 et

2 secondes. De fait, il est possible d’obtenir de grandes longueurs d’écoulement avec de

fi nes épaisseurs matières.

La corrélation entre la fl uidité matière et le couple température-pression d’injection est

démontrée dans le tableau suivant, établi à partir de compounds THERMOLAST® de haute

viscosité :

5. La transformation par injection

22

Longueur d’écoulement en spirale en cm / pression limitée à 900 bar (pression spécifi que)

Température 200 °C 220 °C 240 °C

Vitesse enmm/sec

30 50 75 30 50 75 30 50 75

TC4GPN 71 131 – 81 133 – 83 124 –

TC6GPN 68 93 – 69 107 164 70 126 183

TC9GPN 57 59 58 70 72 72 72 90 90

Résultats possibles avec une vitesse d’injection élevée

• Surface homogène

• meilleure adhésion

Résultats possibles avec une vitesse d’injection faible

• moins de tensions

5.8 Etude de remplissage / remplissage volumétrique

Les vitesses et pressions d’injection optimales sont obtenues à l’aide d’une étude de rem-

plissage. L’étude de remplissage commence dès l’allumage de la presse en injectant len-

tement et sans pression de maintien. Augmenter le volume matière par paliers de 10%,

en commençant par 50 % du volume total. Ainsi, les éjecteurs pourront remplir leur rôle.

L’incomplet renseigne sur le remplissage de la matière dans l’emprunte. En cas de moule

à multi-empruntes ou dans le cas de pièces injectées avec plusieurs points d’injection,

une étude d’injection permettra de mettre en évidence si l’outillage n’est pas parfaitement

équilibré. De plus, cette méthode met en évidence les lignes de recollement et les zones

dans lesquelles l’air est emprisonné.

La cavité doit être remplie à 100 % sans pression de maintien. La pression de maintien ne

doit intervenir que pour éviter les retraits et les retassures.

5. La transformation par injection

23

5.9 Phase de maintien

Le seuil d’injection est obturé une fois que la matière plastifi ée est refroidie et qu’elle se

solidifi e au niveau du seuil.

Le fi geage du seuil est déterminé par la combinaison du temps de maintien et du niveau

de pression de maintien. La phase de maintien a une infl uence signifi cative sur divers

paramètres tels que les retraits, les retassures, les déformations, le poids et les dimensions

pièces.

En commençant avec une pression équivalente à 40 voire 60 % de la pression d’injection,

augmenter le temps de maintien progressivement sans créer de bavures. Mesurer et noter

le poids de chaque injection. Continuer jusqu’à ce que le poids ne varie plus. Le point

de fi geage du seuil pour cette pression de maintien vient d’être atteint. Si des retassures

apparaissent encore, répéter l’opération avec une pression de maintien plus élevée. De

cette façon, un résultat optimal est obtenu par étapes.

Afi n de s’assurer que l’outil n’est pas ouvert pour cause de surpression, nous recomman-

dons l’utilisation d’une jauge spécifi que de contrôle de pression (de préférence précision

1/1000). S’il s’avère que l’outil est ouvert, la pression doit être réduite de 10 %.

Il faut aussi vérifi er que le moule ne cède pas en périphérie.

Résultats possibles avec une pression de maintien élevée :

• Sur-remplissage de la cavité

• Diffi cultés lors du démoulage, délamination

• Déformations au niveau du point d’injection

• Meilleure adhésion aux lignes de recollement

• perte d’adhésion au niveau du point d’injection

Résultats possibles avec une pression de maintien faible :

• Retassures sur les surfaces épaisseurs

• Augmentation du retrait

5. La transformation par injection

24

5.10 Contre pression et vitesse de rotation de la vis

En général, une contre-pression de 20 à 100 bars est recommandée.

La vitesse de rotation de vis moyenne est située entre 25 et 75 tours par minutes. Les TPE

se comportent similairement au polypropylène en ce qui concerne la vitesse de la vis.

Résultats possibles avec une contre-pression élevée :

• Meilleure alimentation, notamment dans le cas d’ajout d’additifs ou de mélanges-maîtres

• Améliore l’homogénéité de la masse fondue

• Le temps de plastifi cation est rallongé avec une vitesse de vis constante

• déformations possibles près du point d’injection

Résultats possibles avec une contre-pression faible :

• La masse fondue n’est pas homogène

5. La transformation par injection

Diagramme pour la détermination du point d’étanchéité

25

5.11 Matelas résiduel

Le matelas correspond au volume de matière restant à l’avant de la vis après la phase

de maintien en pression. Le matelas résiduel garantit une pression homogène pendant la

phase de maintien. En théorie il faut maintenir ce matelas faible, mais il ne doit pas être

négligé. La course de dosage doit être calculée de façon à ce que le matelas soit présent

aussi dans les mauvaises conditions. Un matelas résiduel optimal est de 3 à 5 mm pour

une vis de faible diamètre (par ex.. 25 mm), et de 5 à 10 mm pour les vis de plus grand

diamètre (par exemple 80 mm).

Résultats avec un grand matelas matière :

• Long temps de stagnation

• Brûlures ou dégradation possible de la matière

Résultats avec un petit matelas matière :

• Retassures

• Endommagement de la buse par la pointe de la vis

5.12 Point d’injection

Compte-tenu des très bonnes propriétés de fl uidité des matières de KRAIBURG TPE, l’uti-

lisation de points d’injection multiples est souvent inutile en cas de pièces de grandes

dimensions. Il est important de se souvenir que la viscosité diminue en augmentant le cis-

aillement. De fait, le positionnement du point d’injection doit être déterminé de manière à

ce que la matière vienne en contact direct avec l’outil le plus tôt possible dès l’entrée dans

l’emprunte. Les jets libres sont donc à éviter.

Il y a une forte corrélation entre l’épaisseur pièce et le diamètre du point d’injection. Nous

recommandons un diamètre compris entre 0.4 et 0.6 mm, et au maximum de 1.0 mm. Un

point d’injection net sera réalisé à l’aide d’une légère dépression (lentille).

5. La transformation par injection

26

5.13 Eventation

Grâce à une éventation optimale, le temps de cycle peut être réduit. L’éventation est

généralement située au plan de joint de l’outil. Néanmoins, nous recommandons d’ajouter

des évents à l’opposé du point d’injection ou à l’emplacement des lignes de recollement.

Il est possible de déterminer l’endroit précis grâce à une étude de remplissage. La dimen-

sion des évents doit être comprise entre 0.005 et 0.02 mm.

Résultats possibles en cas de faible éventation :

• Les empruntes ne sont pas complètement remplies

• Défauts de surface

• traces de brulures

• adhésion insuffi sante en cas de bi-injection

Résultats possibles en cas de forte éventation :

• Formation de bavures

5.14 Surface de l’outil et éjection

Les TPE ont généralement un coeffi cient de friction élevé. Les compounds les plus souples

ont tendance à adhérer sur les surfaces des moules polis. Il est donc préférable de dépolir

les surfaces des moules afi n de faciliter le démoulage.

Les éjecteurs doivent être conçus en fonction de la dureté des TPE. Des plaques dévêtisseus-

es sont plus effi caces que les éjecteurs conventionnels. Les pièces avec contre-dépouilles

peuvent généralement être réalisées sans coulisseaux, simplement en éjectant la pièce du

moule. Les éjecteurs à air sont recommandés pour les compounds les plus souples ainsi

que les fortes contre-dépouilles.

La surface polie du produit qui doit être surmoulé risque de limiter la qualité d’adhésion

entre les deux matériaux. Il est donc recommandé de dépolir la surface de l’insert.

5. La transformation par injection

27

5.15 Retrait

Le retrait varie en fonction de la direction du fl ux compte-tenu d’un comportement anisotro-

pique des élastomères thermoplastiques. Nous pouvons vous fournir des valeurs de retrait

calculées sur nos plaquettes laboratoires ainsi que des informations sur les conditions de

moulage de ces plaquettes.

Cependant, il est important de noter que les valeurs de retrait ne peuvent en aucun cas être

des valeurs précises, compte-tenu que le retrait est infl uencé par divers facteurs :

• Paramètres de transformation

• Injection par carotte ou direct (canaux chauds / canaux froids)

• Température outil

• Conception outil

• Géométrie pièce

• Température matière

• Direction des fl ux matières

Effets sur le retrait en fonction des conditions de moulage : le retrait est plus important dans

le sens du fl ux que dans le sens transversal (comportement anisotropique).

Conditions de moulage Effets sur le retrait

Températures outil et matière ▲ ▲

Temps de refroidissement ▲ ▼

Pression de maintien ▲ ▼

5. La transformation par injection

28

6 Moulage par Injection : Résolution des problèmes

Problèmes Causes probables Solutions possibles

La pièce est incomplète Inclusion d’air due à une

éventation insuffi sante

1. Contrôler si les évents sont dégagés

2. Contrôler l’état des évents

3. Agrandir les évents

4. Augmenter les vitesses et pressions d’injection

5. Raccorder les évents à une pompe à vide

6. Réduire la force de fermeture de la presse

Système d‘injection 1. Vérifi er que la buse n’est pas obturée

2. Augmenter le diamètre du point d’injection

3. Augmenter les canaux de distribution

Masse fondue et/ou

moule trop froid

1. Augmenter la température du cylindre et de la buse

2. Augmenter la température outil

3. Augmenter la vitesse d’injection

4. Augmenter la vitesse de rotation de la vis

Matelas trop petit 1. Vérifi er le volume matelas et si nécessaire l’augmenter

Retassures

(à ne pas confondre avec

une inclusion d’air)

Pression de maintien trop

faible

1. Augmenter la pression de maintien

Eventation insuffi sante 1. Réduire la force de fermeture presse

2. Réduire la vitesse d’injection

3. Ajouter des éjecteurs ayant uniquement une fonction d’éventation

4. Modifi er l’eventation

Gauchissement / déforma-

tion de la pièce

Orientation moléculaire

prononcée

1. Augmenter la température matière et la température moule

2. Augmenter la vitesse d’injection

La pièce est trop remplie 1. Réduire la contre-pression

2. Vérifi er que le temps d’injection correspond au temps

de remplissage

Remplissage irrégulier

du moule

1. Modifi er l’emplacement du point d’injection

2. Vérifi er le système de régulation du moule

3. Augmenter la vitesse d’injection et la contre-pression

6. Moulage par Injection : Résolution des problèmes

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Problèmes Causes probables Solutions possibles

Points noirs / particules

infondues

Contamination 1. Nettoyer avec du PP ou HDPE

2. Vérifi er la base du mélange-maître : PP ou PE, pas PVC

Matière collant au moule La pièce est trop chaude 1. Réduire la température du cylindre et de la buse

2. Réduire la température de l’outil

3. Augmenter le temps de refroidissement

La pièce est trop remplie 1. Faire des incomplets et augmenter le volume matière

petit à petit

Conception outil 1. Augmenter les angles de dépouilles

2. Utiliser un agent démoulant

3. Ajouter un grainage à la surface de l’outil

Formation d’agrégats au

niveau du point d’injection

Humidité 1. Etuver les granulés

2. En cas d’utilisation d’une vis à dégazage, vérifi er que

les évents sont fermés

3. Raccorder les évents à une pompe à vide

Lignes de fl ux visibles Masse fondue et/ou moule trop

froid

1. Augmenter la température du cylindre et de la buse

2. Augmenter la température de l’outil

3. Augmenter la vitesse d’injection

4. Augmenter la vitesse de rotation vis et la contre-pression

5. Vérifi er que la vis est adaptée à la transformation des TPE

Conception outil 1. Modifi er la localisation du point d’injection

2. Agrandir le diamètre du point d’injection

3. Agrandir les canaux de distribution

Bulles

(à ne pas confondre avec

une inclusion d’air)

La masse fondue se solidifi e

trop tôt

1. Augmenter la température du moule

2. Augmenter la vitesse de rotation de la vis et la

contre-pression

Humidité 1. Etuver les granulés

2. En cas d’utilisation d’une vis à dégazage, vérifi er que les

évents sont fermés

3. Raccorder les évents à une pompe à vide

Contre-pression trop faible 1. Augmenter la contre-pression

Pression de maintien trop faible 1. Augmenter la pression et le temps de maintien

6. Moulage par Injection : Résolution des problèmes

30

Problèmes Causes probables Solutions possibles

Adhésion mauvaise ou

inexistante en cas de

bi-injection proche du

point d’injection ou dans

la première moitié du

remplissage

La pression de maintien est

trop forte (les matières froides

glissent l’une contre l’autre)

1. Réduire la pression de maintien

La vitesse d’injection est

trop faible

1. Augmenter la vitesse d’injection

Adhésion mauvaise ou

inexistante en cas de

bi-injection en fi n de

remplissage

Température matière et/ou outil

trop froids

1. Augmenter les températures matière et/ou outil

Vitesse d’injection trop lente 1. Augmenter la vitesse d‘injection

Eventation insuffi sante 1. Réduire la force de fermeture de la presse

2. Réduire la vitesse d’injection

3. Ajouter des éjecteurs ayant uniquement une fonction

d’éventation

4. Modifi er l’éventation

Adhésion mauvaise ou

inexistante en cas de

bi-injection en général

Incompatibilité entre les

matériaux

1. Vérifi er la compatibilité entre les matériaux

Utilisation d’agent démoulant 1. Ne pas utiliser d’agent démoulant

Les inserts sont gras ou

recouverts de poussières

1. Nettoyer les inserts (utiliser des gants le cas échéant)

2. Nettoyer l’outil

6. Moulage par Injection : Résolution des problèmes

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7.1 L’extrudeuse

Les extrudeuses conçues pour les plastiques conventionnels sont tout à fait adaptées à la

transformation des matières de KRAIBURG TPE (par exemple les extrudeuses pour

polyoléfi nes). Certaines restrictions concernent les extrudeuses de PVC. Pour de plus

amples informations, merci de vous rapprocher de votre contact habituel chez KRAIBURG

TPE.

7.2 Nettoyage de la machine

Avant toute transformation de TPE, nous vous recommandons de nettoyer la presse avec

du polypropylène. L’extrudeuse doit être exempte de PVC. Un nettoyage parfait doit être

effectué si la ligne utilisait du PVC auparavant. Si le changement est en cours, faites

tourner la presse avec la matière résiduelle puis nettoyer avec du PP.

7.3 Vis, fi ltres et disques perforés

L’utilisation de vis à trois zones apporte les meilleurs résultats. La longueur de la vis doit

être au moins de 25 D; le taux de compression ne doit pas être inférieur à 3.5:1. La

géométrie de la vis doit permettre un cisaillement suffi sant de la matière. Dans certains

cas, il peut être avantageux d’utiliser des vis avec fi let barrière de façon à améliorer la

plastifi cation. De manière générale, nous vous recommandons l’utilisation de disques

perforés et de tamis afi n d’augmenter la pression.

7.4 Paramètres de transformation

Les paramètres de transformation de KRAIBURG TPE fournissent une recommandation

générale pour la transformation des TPE. En général, l’expérience acquise sur les

équipements existant est à prendre en compte.

Comme les compounds de KRAIBURG TPE sont très différents en fonction de leurs

applications, il existe de nombreuses différences de paramètres de transformation entre

les différentes références.

7 La transformation par extrusion

7. La transformation par extrusion

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Scannez ce code QR avec votre smart phone* pour de plus amples informations sur nos produits www.kraiburg-tpe.com.

* L’application KRAIBURG TPE comprenant un lecteur QR est disponible gratuitement sur App Store ou en ligne sur

http://www.kraiburg-tpe.com/de/news_press/multimedia

Les préconisations de transformation pour chaque compound sont inscrites dans les fi -

ches techniques disponibles sur notre site internet www.kraiburg-tpe.com. Notre service

technique peut vous renseigner et le cas échéant vous assister dans vos essais.

7.5 Température de transformation

Températures typiques pour l’extrusion des TPE :

Température

Zone d’alimentation 140 – 160 °C

Zone de compression 150 – 170 °C

Zone de dosage 160 – 180 °C

Raccordement 170 – 180 °C

Outillage 180 – 220 °C

La température maximum de transformation ne doit pas dépasser 250 °C. Des températu-

res plus élevées ou un temps de stagnation élevé peuvent dégrader la matière.

7.6 Température fi lière

La température de la fi lière est normalement comprise entre 180 et 220 °C.

7. La transformation par extrusion

33

7.7 Calibrage

Le calibrage n’est généralement pas nécessaire. En cas de duretés élevées ou dans le cas

de co-extrusion, des éléments de soutien peuvent être nécessaires.

7.8 L’outillage d’extrusion

Une simple matrice est généralement suffi sante pour la transformation des matières de

KRAIBURG. Pour des résultats optimums, la fi lière doit être la plus courte possible – maxi.

3 à 4 mm. C’est particulièrement important si la surface n’a pas été suffi samment polie.

Des outils multiplaques peuvent être utiles pour corriger les fl ux matières compte-tenu

d’un retrait longitudinal plus court et pour corriger le gauchissement des profi lés. Ils

peuvent aussi permettre d’augmenter la vitesse d’extrusion. L’utilisation de souffl age est

recommandée pour la réalisation de profi lés creux.

Bien sûr, les compounds de KRAIBURG TPE peuvent être co-extrudés ensemble.

Compte-tenu de la vaste gamme de références pour extrusion, il existe de nombreuses

combinaisons possibles (duretés, transparence, couleurs, états de surface, etc.).

7. La transformation par extrusion

34

8 Extrusion : Résolution des problèmes

Problèmes Causes probables Solutions possibles

Extrudat rugueux Masse fondue trop froide 1. Augmenter la température de l’extrudeuse

2. Augmenter la température de la fi lière

Masse fondue hétérogène /

particules non fondues

1. Utiliser une vis avec un taux de compression plus élevé ou

d’une zone de mélange de matière

Forme de la tête de vis non

adaptée

1. Utiliser une fi lière plus courte

2. Contrôler les dimensions

Section irrégulière Effets de vague (pulsations) 1. Diminuer le rendement en sortie de buse

2. Utiliser une vis avec une plus longue alimentation ou

homogénéisation

3. Utiliser des tamis afi n d’augmenter la pression dynamique

et/ou réduire la taille des mailles

4. Réduire la température de la buse

Points noirs / particules

non fondues

Contamination 1. Nettoyer avec du PP fl uide ou du HDPE

2. Vérifi er le taux de concentration du colorant ; utiliser des

mélanges maîtres base PP ou PE, pas de base PVC

Odeur ou altération des

couleurs

Masse fondue trop chaude 1. Réduire la température du cylindre

2. Réduire la température de la fi lière

3. Réduire la vitesse de la vis

4. Utiliser des fi ltres (tamis) avec un maillage plus grand pour

réduire la pression dynamique

5. Utiliser une vis avec un taux de compression plus faible

Bulles, porosité Humidité 1. Etuver les granulés

Haute pression dans

l’extrudeuse / débit faible

Masse fondue trop froide 1. Augmenter la température de l’extrudeuse

2. Augmenter la température de la fi lière

Tamis bouchés 1. Nettoyer ou remplacer les tamis

8. Extrusion : Résolution des problèmes

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Notes

Siège social : Allemagne

Sites de production :

EMEA (EUROPE-MOYEN ORIENT-AFRIQUE): Waldkraiburg, Germany

KRAIBURG TPE GmbH & Co. KG

E-mail: [email protected]

AMERIQUES : Atlanta, USA

KRAIBURG TPE Corporation

E-mail: [email protected]

ASIE-PACIFIQUE : Kuala Lumpur, Malaysia

KRAIBURG TPE TECHNOLOGY (M) SDN.BHD.

E-mail: [email protected]

KRAIBURG TPE est présente à travers des agences commerciales ou

des distributeurs dans le monde entier. www.kraiburg-tpe.com.

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