FR2507535A1 - Injection moulding panels with some thin-wall zones - using superficial ribs to spread material across the thin-wall zones - Google Patents

Injection moulding panels with some thin-wall zones - using superficial ribs to spread material across the thin-wall zones Download PDF

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Abstract

Injection moulded plastic panels with broad thin-walled sections are made by providing parallel feeder ribs across the section at regular intervals. Material for the feeder ribs comes via relatively thick wall borders between the ends of the panel and the injection gates. The feeder ribs may have circular or semi-circular sections, i.e. depending on whether ribs are acceptable features on the second face: the radius of the rib profiles is about 0.5-1 mm. Pref. the ribs are straight: progressive filling of the webs between the ribs is assisted by capillary action. For making mouldings of varying thickness (0.5-1 mm + 2.5 mm) for e.g. enclosures for automobile heating or air conditioning systems, esp. from materials with restricted fluidity such as polypropylene contg. 40% talc filler.

Description

Procédé de moulage par injection
et pièce en matière plastique
obtenue selon ce procédé
L'invention concerne essentiellement un procédé de moulage par injection d'une pièce en matière plastique, ainsi que la pièce obtenue par l'exécution de ce procédé.Injection molding process
and plastic part
obtained by this process
The invention relates essentially to a method of injection molding of a plastic part, as well as the part obtained by carrying out this method.

Pour le moulage par injection d'une pièce en matière plastique, on prévoit en général un point d'injection unique qui est au centre géométrique de la projection dans un plan de la pièce à mouler, de sorte que la matière plastique injectée en ce point du moule se répartisse régulièrement ou uniformément dans toutes les directions. toutefois, lorsque la matiè- re plastique injectée contient un pourcentage élevé de charge, par exemple du talc, et que la pièce à mouler comporte une paroi ou partie de paroi d'épaisseur relativement faible (par exemple inférieure ou égale à 1 mus), on constate qu'il est très difficile d'obtenir un bon remplissage de l'espace de moulage correspondant à cette paroi mince, du fait d'un mauvais écoulement de la matière plastique dans cet espace, en raison de sa faible épaisseur. La pièce obtenue présente donc des défauts et même des trous dans cette zone. For injection molding of a plastic part, a single injection point is generally provided which is at the geometric center of the projection in a plane of the part to be molded, so that the plastic material injected at this point of the mold is distributed regularly or uniformly in all directions. however, when the plastic injected contains a high percentage of filler, for example talc, and the part to be molded comprises a wall or wall part of wall of relatively small thickness (for example less than or equal to 1 mus), it is found that it is very difficult to obtain good filling of the molding space corresponding to this thin wall, due to poor flow of the plastic material in this space, due to its small thickness. The part obtained therefore has defects and even holes in this area.

Pour tenter de pallier cet inconvénient, on a été en général conduit à augmenter la vitesse ou la pression d'injection de la matière plastique ou la température de moulage, afin d'accroitre la fluidité de la matière plastique. Toutefois, la pression et la vitesse d'injection sont déterminées par le type de presse d'injection utilisée et modifier ces paramètres conduit à remplacer la presse normalement utilisée par une presse de perSormances supérieures, ce qui est une solution conteuse. D'un autre opté, la température de moulage ne peut ttre augmentée benviblement sans nuire à la qualité du moulage.In an attempt to overcome this drawback, it has generally been necessary to increase the speed or the pressure of injection of the plastic material or the molding temperature, in order to increase the fluidity of the plastic material. However, the injection pressure and speed are determined by the type of injection press used and modifying these parameters results in replacing the press normally used with a press of higher performance, which is a contusive solution. On the other hand, the molding temperature cannot be increased benevolently without affecting the quality of the molding.

L'invention a pour but de résoudre ce problème d'une façon nouvelle, simple, efficace et peu conteuse.The object of the invention is to solve this problem in a new, simple, efficient and inexpensive manner.

file propose dans ce but un procédé de moulage par injection d'une pièce en matière plastique qui présente au moins une paroi de faible épaisseur, caractérisé en ce qu'on injecte la matière plastique en au moins un point le long d'un bord ou d'une extrémité de la paroi mince ou de la pièce dans un espace de moulage limité par deux surfaces qui sont distantes de l'épaisseur de la paroi mince et présentent au moins une rainure ou un canal d' écoulement de la matière plastique, propre à former une nervure en surépaisseur sur ladite paroi mince de la pièce. file proposes for this purpose a method of injection molding of a plastic part which has at least one thin wall, characterized in that the plastic material is injected at at least one point along an edge or from one end of the thin wall or the part in a molding space limited by two surfaces which are distant from the thickness of the thin wall and have at least one groove or a flow channel for the plastic material, clean forming a rib in excess thickness on said thin wall of the part.

L'invention permet donc, sans modifier notablement la température ou la vitesse d'injection de la matière plastique et sans augmenter la température de moulage, d'obtenir des pièces de matière plastique moulées par injection, présentant des parois minces qui sont absolument sans défaut et cela mame dans le cas où la matière plastique contient un pourcentage élevé de charges dures, telles que du talc.The invention therefore makes it possible, without appreciably modifying the temperature or the speed of injection of the plastic material and without increasing the molding temperature, to obtain injection molded plastic parts, having thin walls which are absolutely flawless. and this even occurs when the plastic contains a high percentage of hard fillers, such as talc.

X invention concerne également les pièces en matière plasti- que injectée qui sont obtenues par exécution de ce procédé. The invention also relates to the parts made of injected plastic which are obtained by carrying out this process.

De telles pièces peuvent titre des bottiers ou des demi-bot- tiers faisant partie d'une installation de chauffage ou de climatisation de l'habitacle d'un véhicule automobile, qui, en raison de la minceur d'une de leurs parois, sont susceptibles de se rompre et de ss'écraser à la suite d'un choc, et donc d'absorber ce choc sans le transmettre à l'élément suivant, pour des raisons de sécurité.Such parts may title bootmakers or half-boots forming part of a heating or air conditioning installation of the passenger compartment of a motor vehicle, which, due to the thinness of one of their walls, are likely to break and sscrash following an impact, and therefore to absorb this impact without transmitting it to the next element, for safety reasons.

Dans la description qui suit, faite à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, dans lesquels
La figure 1 est une vue schématique en plan d'un demi-bottier selon l'invention.In the description which follows, given by way of example, reference is made to the appended drawings, in which
Figure 1 is a schematic plan view of a half-boot according to the invention.

La figure 2 est une vue en coupe selon la ligne Il-Il de la figure 1.Figure 2 is a sectional view along line II-II of Figure 1.

On a représenté au dessin un demi-bottier en matière plastique injectée, faisant partie d'une installation de climatisa- tion ou de chauffage de l'habitacle d'un véhicule automobile.The drawing shows a half-boot made of injected plastic, forming part of an air conditioning or heating installation for the passenger compartment of a motor vehicle.

Ce demi-bottier 10, réalisé par exemple en polypropylène contenant 40 ffi de talc environ, a une forme assez complexe et comprend des parois de formes diverses relativement épaisses, test-à-dire ayant une épaisseur comprise entre 1s5 et 2,5 mm, telles que celle désignée par la rdférence 11, et des parois de faible épaisseur, par exemple comprise entre 0,5 et 1 mm, telles que celle désignée par la référence 12. Ces parois 12 de faible épaisseur peuvent s'étendre jusqu'au bord de la pièce 10, mais, le plus souvent, des parois 11 d'épaisseur normale ou plus forte sont prévues entre les côtés des parois 12 et les bords de la pièce 10.This half-bootmaker 10, made for example of polypropylene containing about 40 μm of talc, has a fairly complex shape and comprises walls of various shapes which are relatively thick, that is to say having a thickness of between 1.5 and 2.5 mm, such as that designated by reference 11, and thin walls, for example between 0.5 and 1 mm, such as that designated by reference 12. These thin walls 12 may extend to the edge of the part 10, but, more often than not, walls 11 of normal thickness or greater are provided between the sides of the walls 12 and the edges of the part 10.

Selon l'invention, les points d'injection de la matière plastique sont répartis le long des bords de la pièce 10, de façon symétrique par rapport au plan de symétrie 13 de celleci et sont désignés par la référence 15 en figure 1. According to the invention, the injection points of the plastic are distributed along the edges of the part 10, symmetrically with respect to the plane of symmetry 13 thereof and are designated by the reference 15 in FIG. 1.

La matière injectée en ces points 15 remplit régulièrement et uniformément l'espace de moulage correspondant aux parois il dont l'épaisseur permet un bon écoulement de la matière plastique chargée de talc. Dans les zones de l'espace de moulage correspondant aux parois 12 de faible épaisseur, des rainures sont formées dans au moins l'une des surfaces de moule limitant une paroi 12 de façon à former des nervures 16 en saillie sur ladite paroi 12.The material injected at these points 15 regularly and uniformly fills the molding space corresponding to the walls 11 whose thickness allows good flow of the plastic material loaded with talc. In the areas of the molding space corresponding to the thin walls 12, grooves are formed in at least one of the mold surfaces limiting a wall 12 so as to form ribs 16 projecting from said wall 12.

Âvantageusement, ces rainures de la ou des surfaces de moulage s'étendent parallèlement les unes aux autres, d'un bord à l'autre de chaque paroi 12, et dans une direction qui correspond à la direction d'écoulement de la matière plastique injectée depuis les points 15. Dans l'exemple représenté au dessin, les nervures 16 (correspondant aux rainures des surfaces de moule) sont parallèles, rectilignes, sensiblement perpendiculaires au plan de symétrie 13 de la pièce 10 en figure 1 et sont à section bemi-circulaire, en étant formées sur une seule face des parois minces 12. Le rayon des nervu res 16 est d'environ 0,5 à 1 mm, de sorte qu'une paroi mince 12, au niveau de chaque nervure 16, a sensiblement la mamie épaisseur qu'une paroi il de la pièce 10. Advantageously, these grooves of the molding surface or surfaces extend parallel to each other, from one edge to the other of each wall 12, and in a direction which corresponds to the direction of flow of the injected plastic material. from points 15. In the example shown in the drawing, the ribs 16 (corresponding to the grooves of the mold surfaces) are parallel, rectilinear, substantially perpendicular to the plane of symmetry 13 of the part 10 in FIG. 1 and are of twin section. circular, being formed on one side of the thin walls 12. The radius of the ribs 16 is about 0.5 to 1 mm, so that a thin wall 12, at each rib 16, has substantially the granny thickness than a wall there of the room 10.

Dans les rainures de moule correspondant aux nervures 16, la matière plastique inJectée s'écoule sans problème, de la mtme façon que dans les zones de l'espace de moulage correspondant aux parois 11. Cette progression de la matière plas- tique dans les rainures des moules entraine, par capii11arité, un bon remplissage des parties 17 de paroi 12 comprises entre les rainures des moules. On évite ainsi toute formation de bulles ou de micro-trous dans ces parties de parois 17. In the mold grooves corresponding to the ribs 16, the injected plastic material flows without problem, in the same way as in the zones of the molding space corresponding to the walls 11. This progression of the plastic material in the grooves molds leads, by capii11arité, a good filling of the parts 17 of wall 12 included between the grooves of the molds. This avoids any formation of bubbles or micro-holes in these parts of walls 17.

L'écoulement de la matière plastique dans les rainures de moule correspondant aux nervures 16 permet également d ' accé- lérer le remplissage des zones de moulage correspondant aux parois minces et facilite la jonction avec la matière plastique provenant des autres zones de moulage. On évite ainsi la formation de lignes de recollement fragiles dans les zones où se rencontrent les divers flux de matière plastique.The flow of the plastic material in the mold grooves corresponding to the ribs 16 also makes it possible to accelerate the filling of the molding zones corresponding to the thin walls and facilitates the junction with the plastic material coming from the other molding zones. This avoids the formation of fragile bonding lines in the areas where the various plastic flows meet.

Dans ces zones de rencontre, le moule comprend des trous d'évent, permettant à l'air initialement contenu dans l1es- pace de moulage de s'échapper à l'extérieur. In these meeting areas, the mold includes vent holes, allowing the air initially contained in the molding space to escape to the outside.

L'invention présente donc un grand nombre d'avantages
- la multiplication des points d'injection permet de réduire la durée de remplissage de l'espace de moulage par la matière plastique et donc d'améliorer la qualité du moulage 3
- cette réduction du temps de moulage permet d'éviter les problèmes de mauvais #recollement" des flux de matière plastique
- les parois minces sont de structure homogène, exemptes de micro-défauts, et peuvent être réalisées en une matière plastique fortement chargée, par exemple en polypro pyrène contenant 40 si de talc. The invention therefore has a large number of advantages
- the multiplication of injection points makes it possible to reduce the duration of filling of the molding space by the plastic material and therefore to improve the quality of the molding 3
- this reduction of the molding time makes it possible to avoid the problems of bad #re-bonding "of plastic flows
- The thin walls are of homogeneous structure, free from micro-defects, and can be made of a highly charged plastic material, for example made of polypro pyrene containing 40 if talc.

Claims (10)

RevendicationsClaims 1. Procédé de moulage par injection d'une pièce en matière plastique, qui présente au moins une paroi de faible épaisseur, caractérisé en ce qu'on injecte la matière plastique le long d'un bord ou d'une extrémité de la pièce (10) ou de la paroi mince (12) dans un espace de moulage limité par deux surfaces qui sont distantes de l'épaisseur de la paroi mince (12) et présentent au moins une rainure ou un canal d'écoulement de la matière plastique, propre à former une nervure (16) en surépaisseur sur ladite paroi mince (12) de la pièce.1. A method of injection molding a plastic part, which has at least one thin wall, characterized in that the plastic material is injected along an edge or an end of the part ( 10) or of the thin wall (12) in a molding space limited by two surfaces which are distant from the thickness of the thin wall (12) and have at least one groove or a flow channel for the plastic, suitable for forming a rib (16) in excess thickness on said thin wall (12) of the part. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on injecte la matière plastique en plusieurs points (15) le long dudit bord ou de ladite extrémité et en ce que lesdites surfaces de l'espace de moulage présentent de place en place plusieurs rainures ou canaux d'écoulement de la matière.2. Method according to claim 1, characterized in that the plastic is injected at several points (15) along said edge or said end and in that said surfaces of the molding space have from place to place several material grooves or channels. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites rainures sont parallèles entre elles et 816tendent d'une extrémité à l'autre de la paroi mince (12), dans le sens de l'écoulement de la matière plastique.3. Method according to claim 2, characterized in that said grooves are mutually parallel and 816 tend from one end to the other of the thin wall (12), in the direction of flow of the plastic. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdites rainures sont rectilignes.4. Method according to claim 3, characterized in that said grooves are rectilinear. 5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites rainures sont à section circulaire ou semi-circulaire. 5. Method according to one of the preceding claims, characterized in that said grooves are of circular or semi-circular section. 6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les points d'injection (15) de matière place tique sont répartis à la périphérie de la pièce (10) et on prévoit des trous d'évent ou analogues dans les zones où se rencontrent les flux de matière plastique injectée depuis lesdits points d'injection.6. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the injection points (15) of tick square material are distributed around the periphery of the part (10) and vent holes or the like are provided in the zones where the flows of plastic material injected from said injection points meet. 7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la matière plastique est du polypropylène contenant environ 40,' de talc.7. Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the plastic is polypropylene containing about 40% of talc. 8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'épaisseur de la paroi mince (12) est d'environ 0,5 à 1 me et celle desdites nervures est d'environ 1,5 à 2 mm.  8. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the thickness of the thin wall (12) is approximately 0.5 to 1 me and that of said ribs is approximately 1.5 to 2 mm. 9. Pièce en matière plastique injectée, obtenue par exécution du procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'il s'agit d'un bottier (10) ou d'une partie de bottier d'une installation de chauffage ou de climatisation de l'habitacle d'un véhicule automobile.9. Piece of injected plastic material, obtained by carrying out the method according to one of the preceding claims, characterized in that it is a shoemaker (10) or part of a shoemaker of a heating installation or air conditioning of the passenger compartment of a motor vehicle. 10. Pièce selon la revendication 9, caractérisée en ce que sa ou ses parois minces (12) présentent des nervures (16) en saillie, par exemple parallèles, qui s'étendent depuis un bord de la paroi mince (12) ou de la pièce (10) sur toute l'étendue de cette paroi mince. 10. Part according to claim 9, characterized in that its thin wall (s) (12) have ribs (16) projecting, for example parallel, which extend from an edge of the thin wall (12) or the piece (10) over the entire extent of this thin wall.
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