Structure et principaux composants

Une presse à injection est généralement composée de plusieurs sous-ensembles qui, ensemble, permettent le déroulement du processus de moulage par injection. Parmi les composants les plus importants, on peut citer :

• Unité de fermeture : elle maintient l'outil fermé pendant l'injection.
• Unité d'injection (unité de plastification) : c'est là que le plastique est fondu puis injecté.
• Moule : donne sa forme à la pièce.
• Système d'entraînement : génère les mouvements et les forces de la machine.
• Commande : le « cerveau » de la machine.

Quels sont les différents types de presses à injection ?

Les presses à injection peuvent être classées selon différents critères, notamment en fonction du type d'entraînement, de la conception, du nombre d'unités d'injection et du domaine d'application.

En fonction du système d'entraînement, on distingue les presses à injection hydrauliques, électriques et hybrides :

• Les machines hydrauliques fonctionnent à l'huile hydraulique et peuvent développer des forces de fermeture très élevées. Elles sont robustes et ont fait leurs preuves, mais consomment davantage d'énergie et sont relativement bruyantes. 
• Les presses à injection électriques utilisent des servomoteurs pour tous leurs mouvements, ce qui les rend particulièrement précises, économes en énergie et silencieuses.
• Les machines hybrides combinent des entraînements hydrauliques et électriques et allient une puissance élevée à un bon rendement énergétique.

Selon le type de construction, on distingue les machines à longerons et les machines sans longerons :

• Les machines à montants, de conception classique, possèdent quatre montants ; elles sont très robustes et polyvalentes. 
• Les machines sans montants, en revanche, ne comportent pas de montants, offrent un meilleur accès à l'outil et assurent une répartition uniforme de la force de fermeture, ce qui est particulièrement avantageux pour les outils de grande taille ou complexes.

Une autre caractéristique distinctive est le nombre d'unités d'injection :

• La plupart des machines sont des machines à vis unique équipées d'une unité d'injection, ce qui suffit pour les pièces standard. 
• Les machines à plusieurs composants, ou machines 2K/3K, sont équipées de deux unités d'injection ou plus et permettent la fabrication de pièces composées de plusieurs matières plastiques ou de plusieurs couleurs, comme par exemple des assemblages « dur-souple ».

Enfin, les presses à injection peuvent être classées en fonction du plastique qu'elles traitent :

• Les presses à injection pour thermoplastiques sont destinées à la transformation de thermoplastiques tels que le polypropylène, le polyamide ou l'ABS.
• Les machines pour thermodurcissables sont utilisées pour les thermodurcissables et fonctionnent avec des moules chauffés. 
• Les machines pour élastomères ou LSR sont spécialisées dans le caoutchouc ou le silicone et sont équipées de vis et d'outils spécifiques. 

Il existe également des machines spécialisées, telles que des micro-presses à injection pour les très petites pièces, des presses à injection verticales pour les inserts ou le surmoulage, ainsi que des machines pour le moulage par injection-réaction (RIM).

Avantages et inconvénients du moulage par injection

Le moulage par injection est un procédé très répandu pour la fabrication de pièces en plastique et offre de nombreux avantages. Il convient notamment de souligner sa grande précision et sa répétabilité. Sa cadence de production est élevée, ce qui rend ce procédé particulièrement adapté à la production en série. 

De plus, le moulage par injection entraîne peu de pertes de matière, car le plastique excédentaire peut souvent être recyclé. La qualité de surface des pièces fabriquées est également très bonne, et il est possible de réaliser des géométries complexes ainsi que des fonctions intégrées telles que des contre-dépouilles, des nervures ou des charnières. Ce procédé est par ailleurs très polyvalent, car de nombreuses matières plastiques différentes peuvent être transformées sur des presses à injection.

À gauche : machine verticale Allrounder 475 V d'Arburg

À droite : la presse électrique sans colonnes « Engel Victory Electric 220 » d'une force de fermeture de 2 200 kN

D'un autre côté, le moulage par injection présente également certains inconvénients. Les coûts d'acquisition des machines et des moules sont élevés, en particulier pour les machines à plusieurs composants ou de haute précision. La fabrication des moules est longue et coûteuse, ce qui rend ce procédé moins rentable pour les petites séries. 

De plus, ce procédé nécessite un contrôle précis des paramètres de fabrication, car de légers écarts de température, de pression ou de refroidissement peuvent entraîner des défauts dimensionnels ou de qualité. La flexibilité d'adaptation aux modifications de conception est également limitée, car l'outil doit être refabriqué pour chaque nouvelle pièce.

Applications et produits

Les presses à injection sont utilisées partout où l'on a besoin de produire de grandes quantités de pièces en plastique identiques. Elles constituent l'un des procédés les plus importants dans la transformation des matières plastiques, car elles sont rapides, précises et polyvalentes.

Exemples concrets

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Conclusion

Les presses à injection comptent parmi les équipements de production les plus importants de l'industrie moderne, car elles permettent la fabrication rentable de pièces en plastique en grandes séries. L'un des principaux avantages du moulage par injection réside dans sa grande précision et sa répétabilité, qui permettent de fabriquer même des composants complexes avec une qualité constante. De plus, ce procédé permet des temps de cycle courts, ce qui se traduit par une très haute productivité et le rend particulièrement intéressant pour la production en série.

Un autre avantage majeur réside dans la grande liberté de conception. Les presses à injection permettent de fabriquer aussi bien des géométries simples que très complexes, y compris des composants dotés de fonctions intégrées telles que des clips, des charnières ou des nervures de renfort. Par ailleurs, les pertes de matière sont faibles, car le plastique excédentaire peut souvent être recyclé. La possibilité de traiter différents plastiques ainsi que des assemblages à plusieurs composants ou des combinaisons de matériaux durs et souples confère à ce procédé une grande polyvalence.

Grâce à ces caractéristiques, les presses à injection sont utilisées dans de nombreux secteurs, notamment l'industrie automobile, l'industrie de l'emballage, la technologie médicale, l'électrotechnique, ainsi que dans le domaine des biens ménagers et de consommation. Partout où l'on a besoin de pièces en plastique précises, durables et économiques, produites en grandes quantités, les presses à injection constituent la solution privilégiée.