Guide complet du système Hot Runner

Dans l'environnement mondial actuel, les fabricants de moules et les mouleurs doivent chercher des moyens de minimiser les coûts et de réduire les délais de production. Ils souhaitent en effet rester compétitifs sur le marché. Les fournisseurs de canaux chauds proposent un large éventail de solutions pour remédier à ce phénomène. Il s'agit de surmonter les pressions concurrentielles et de répondre aux besoins des clients en même temps. Toutefois, dans ce domaine, les systèmes vont de la pré-fabrication aux systèmes entièrement personnalisés en passant par les systèmes configurables. Par conséquent, la difficulté consiste à déterminer quel canal chaud répondra au besoin et sera le plus rentable. Face à ce large éventail de choix, comment savoir quel système convient le mieux à un moule ?

Cet article de blog fournit des informations complètes sur les systèmes de canaux chauds disponibles aujourd'hui. Il présente les caractéristiques et les avantages des systèmes à canaux chauds, les éléments à prendre en compte lors du choix d'un système à canaux chauds, et bien d'autres choses encore.

1. Qu'est-ce que le système de canaux chauds ?

Un système à canaux chauds est un système d'alimentation qui est un ensemble de composants chauffés pour les moules d'injection plastique qui transportent le plastique fondu des buses de la machine dans les cavités des moules. Les cavités des moules sont les pièces de forme à partir desquelles le plastique fondu est formé.

2. Avantages du système de canaux chauds

Le système à canaux chauds offre une grande variété d'avantages à ses utilisateurs. Par conséquent, le canal chaud est devenu de plus en plus la technologie de choix pour le moulage des thermoplastiques. Bien qu'il y ait toujours une demande pour les canaux froids, les avantages des canaux chauds sont impressionnants dans l'industrie. Ces avantages sont les suivants

• Flexibilité dans la conception
• Amélioration de l'efficacité du système de moulage
• Bilan des flux de fonte
• Automatisation du moulage
• Qualité optimale des pièces
• Réduction des coûts de traitement
• Réduction du temps de cycle
• Élimination des coureurs

2.1 Flexibilité des modèles

L'un des principaux avantages d'un canal chaud est la souplesse de conception. La possibilité de placer une grande variété de points sur la pièce constitue un aspect intéressant et souhaitable du canal chaud. Le canal chaud permet de placer la porte à l'endroit le plus favorable pour l'esthétique de la pièce et un remplissage optimal. Cela est possible grâce à l'utilisation d'un portillon à pointe chaude, d'un portillon à bord ou d'un portillon à valve. Cette flexibilité offerte par le canal chaud s'étend également au moule. Il est évident que la flexibilité de l'emplacement des portes contribue au refroidissement, à l'optimisation de l'orientation de la cavité et à la simplification du moule.

2.2 Amélioration de l'efficacité du système de moulage

Le démarrage des moules à canaux chauds est généralement facile. En effet, il n'y a pas de canaux solidifiés à retirer après chaque injection insuffisante jusqu'à ce que le moule soit plein. Il est également intéressant de savoir que lorsque le système atteint la température de fonctionnement, le moule est prêt à fonctionner. L'efficacité est également améliorée car la pression d'injection nécessaire est plus faible. Cela permet de réduire la déflexion du moule, la déflexion du plateau, et également de diminuer les pertes causées par le mouvement des composants.

2.3 Bilan de la fonte

Le canal chaud offre également un avantage en termes d'écoulement dans la mesure où les canaux de fusion se trouvent dans des collecteurs distincts chauffés de l'extérieur Ces canaux sont bien isolés des plaques de moulage environnantes. Par rapport à la plaque du canal froid, le collecteur chaud peut être conçu pour avoir des canaux d'écoulement sur plusieurs niveaux. Cela permet de s'assurer que la résine s'écoule sur la même longueur depuis la buse jusqu'à chaque cavité. Cet écoulement garantit les mêmes profils et diamètres de canaux, le même nombre de tours, l'absorption de chaleur et la perte de pression. En substance, le plastique atteint chaque cavité avec la même histoire thermique et la même pression, quel que soit leur nombre. Ce contrôle intégré de la pression et de la température est bénéfique pour les résines qui présentent des fenêtres de traitement étroites.

2.4 Automatisation du moulage

En raison du besoin de pièces plastiques précises et sans flash, les canaux chauds contribuent également à l'automatisation des moules. Cela est dû aux avantages qu'ils présentent lorsqu'ils sont utilisés dans des processus d'automatisation. Il n'y a pas de canaux qui s'emmêlent dans les mécanismes du moule, en plus de l'uniformité dimensionnelle des pièces. C'est pourquoi un nombre croissant d'industries automatisent l'assemblage et le moulage des matières plastiques.

2.5 Qualité optimale des pièces

L'élimination de la chambre froide permettra d'améliorer les conditions d'emballage et de remplissage. Lors de l'écoulement du plastique dans l'ancien canal, la chaleur est perdue pour les plaques du moule. Il en résulte une chute de pression qui se traduit par des pièces insuffisamment remplies et des marques d'évanouissement. En revanche, le canal chaud permet de maintenir l'équilibre du flux de matière fondue à une température constante de la buse à la porte, afin de remplir et d'emballer les cavités. Essentiellement, il permet aux utilisateurs de tirer parti de cavités très précises et interchangeables pour obtenir une qualité et une précision dimensionnelles. Toutefois, si une cavité devait être endommagée ou ne pas correspondre aux spécifications, il est plus facile de l'empêcher de produire des pièces défectueuses ou de réduire la chaleur de sa buse à canaux chauds.

2.6 Déduction des coûts de transformation

Bien que le canal chaud puisse contribuer au coût élevé du moule, il est rentable à long terme. En effet, il contribue à réduire les déchets plastiques pendant le traitement et la durée du cycle. Il en résulte une amélioration de la productivité.

2.7 Réduction du temps de cycle

Dans la plupart des cas, la densité de la coulée froide représente environ la moitié du poids total de la grenaille. En général, sa section est beaucoup plus épaisse que l'épaisseur de la paroi de la pièce moulée. L'élimination de la canaux froids et l'utilisation de canaux chauds permettront de réduire la durée du cycle. En effet, le temps de refroidissement est contrôlé par la section d'épaisseur. En outre, le canal chaud permet de gagner du temps au niveau des temps d'injection et de la récupération de la vis d'injection en raison de la taille plus petite de la grenaille.

2.8 Élimination des coureurs

Dans l'industrie, les matériaux sont de plus en plus sophistiqués et leur coût d'achat augmente. Par conséquent, l'homologue du canal chaud (canal froid) devient un rebut coûteux. Dans les applications médicales, il est important de savoir que les canaux qui tombent ne peuvent pas être réutilisés. Cela peut s'expliquer par le coût de la rectification, qui peut être bruyante et poussiéreuse, le coût du stockage, et bien d'autres choses encore. Dans le cas des opérations de moulage à haute cavitation, les rebuts et le réaffûtage posent de gros problèmes. L'utilisation de canaux chauds a permis d'éliminer les problèmes de rectification et de coût dus à l'absence de canaux.

3. Inconvénients du système de canaux chauds

Si le système à canaux chauds offre un large éventail d'avantages significatifs par rapport aux systèmes à canaux froids, les utilisateurs de moules doivent également comprendre les inconvénients des systèmes à canaux chauds. Cela les aidera à prendre une décision efficace avant de choisir le bon système de canaux pour leurs projets. En résumé, les inconvénients des systèmes à canaux chauds sont les suivants :

• La complexité de l'exploitation et de la maintenance
• Besoin élevé en équipement
• Augmentation des coûts
• Contraction et dilatation thermiques
• Dégradation de la résine thermosensible

3.1 La complexité de l'exploitation et de la maintenance

Le mode de fonctionnement et d'entretien du canal chaud est complexe. En raison de sa complexité, il peut facilement endommager les pièces du canal chaud si les précautions adéquates ne sont pas prises. Cela peut entraîner une perte économique importante pour l'entreprise. De même, pour les nouveaux utilisateurs de canaux chauds, il faut parfois un certain temps pour acquérir l'expérience nécessaire à une maintenance et à un fonctionnement corrects.

3.2 Exigences élevées en matière d'équipement

Les exigences relatives à l'utilisation du canal chaud sont élevées. Le moule à canaux chauds nécessite des machines de traitement de précision, tant au niveau de la coopération que de l'intégration. Si les exigences ne sont pas satisfaites au mieux, les composants risquent de connaître de graves problèmes au cours de la production. Par exemple, si le joint en plastique est défectueux, le plastique fondu déborde et endommage les composants du canal chaud. Autre exemple : lorsque la buse et la porte ne sont pas correctement placées, la qualité du produit s'en ressent.

3.3 Augmentation des coûts

En termes de coût, composants du canal chaud sont coûteux. Cela entraîne une augmentation significative du coût général d'achat du moule à canaux chauds. En outre, si votre entreprise a un faible taux de production, l'utilisation d'un système à canaux chauds peut s'avérer inutile ou non rentable. Dans les pays en développement, l'utilisation des systèmes à canaux chauds est largement compromise en raison de leur coût élevé.

3.4 Contraction et dilatation thermique

Il existe différents systèmes de canaux chauds, de conceptions diverses. Certains de ces canaux chauds présentent des contractions et des dilatations thermiques. Cela est dû à la chaleur constante produite pendant le traitement. En outre, le rayonnement thermique produit pendant la période de production peut être difficile à contrôler.

3.5 Dégradation de la résine thermosensible

L'utilisation d'un système à canaux chauds pour les résines sensibles à la chaleur peut nécessiter une attention particulière et une grande expertise. Si les précautions nécessaires ne sont pas prises, les utilisateurs peuvent être confrontés à une dégradation. Cette dégradation peut prendre la forme d'un changement de couleur visible ou être aussi complexe que la réticulation de la chaîne moléculaire.

4. Types de systèmes à canaux chauds

Le système de canaux chauds existe sous deux formes courantes : les canaux entièrement chauds et les canaux semi-chauds.

4.1 Canal chauffant complet (canal chauffant de type ouvert)

Le canal entièrement chaud est simple et permet de réaliser de grandes économies d'énergie. moulage par injection de plastique. Ce type de canal chaud est très utilisé dans les moules de haute précision. L'une des raisons de sa large utilisation est sa structure simple et sa facilité d'installation.

4.2 Semi-canalisations à chaud (type aiguille de vanne, type vanne à opercule)

Le canal chaud à aiguille permet de contrôler le flux de plastique dans la cavité du moule. Pour ce faire, on utilise des goupilles d'arrêt mécaniques qui permettent à la buse du canal chaud de s'ouvrir et de se fermer à l'extrémité. La production de pièces en plastique est meilleure et le cycle est plus rapide grâce à la possibilité de contrôler le flux de matière. L'utilisation de vannes d'arrêt permet d'automatiser le démarrage des moules, l'enchaînement et l'écoulement de la matière fondue au niveau des vannes, ainsi que l'élargissement de la fenêtre de traitement.

5. Composition du système de canaux chauds

Il existe de nombreux modèles de systèmes à canaux chauds conçus par une grande variété d'entreprises. Indépendamment des modèles, il existe des éléments communs à tous les systèmes à canaux chauds dans l'espace industriel. Il s'agit des éléments suivants

• Buses à canaux chauds
• Les collecteurs
• Régulateurs de température
• Contrôle du débit
• Connexions

5.1 Buse à canaux chauds

Les buses des canaux chauds sont fabriquées pour être reliées à la cavité. Ces buses peuvent déboucher sur un sous-coulant qui mène à la cavité ou directement sur la pièce. Les types de buses de canaux chauds sont les suivants :

• Les buses filetées
• Les buses à clapet unique
• Les buses de l'anneau de support
• Les bagues de la carotte

5.2 Les collecteurs

Les collecteurs sont les dispositifs qui maintiennent les buses des canaux chauds. Ils guident la matière plastique fondue des douilles de distribution directement vers les portes des buses respectives. Les collecteurs se présentent sous diverses formes standard et peuvent également être construits sur la base de spécifications. Par exemple, il existe des collecteurs pour les buses à anneau de support, les buses filetées et bien d'autres encore.

5.3 Régulateurs de température

Le régulateur de température des canaux chauds permet d'accroître la flexibilité lors des changements de canaux chauds. Il fournit un diagnostic complet avec un haut degré de contrôle sur une large gamme de températures. Dans la plupart des cas, le régulateur de température des canaux chauds permet un réglage de la température en mode veille. Ce dispositif abaisse aussi automatiquement la température en cas d'interruption du cycle de moulage. Cette fonctionnalité est importante pour éviter la dégradation des matériaux due à une surchauffe pendant l'interruption du cycle. Un autre aspect important du régulateur de température est qu'il peut enregistrer les modifications apportées aux réglages de la température au cours du processus. Ainsi, l'opération de moulage standard ISO peut être réalisée à tout moment. Enfin, le régulateur peut aider à rappeler plusieurs recettes de moulage pour une mise en place rapide du moule.

5.4 Contrôle des flux

Le contrôle de flux, qui fait partie du système de canaux chauds, utilise la technologie des vannes pour contrôler le flux de plastique fondu via les buses. Il existe différentes normes de contrôle de flux brevetées, tandis que d'autres sont fabriquées sur la base de spécifications.

5.5 Connexions

L'essence des connexions dans le système à canaux chauds est d'assurer la fonctionnalité du système. Il s'agit de connexions thermocouples, pneumatiques, électriques, hydrauliques et de liquide de refroidissement.

6. Fonctionnement du système de canaux chauds

Les moules à canaux chauds sont constitués de deux plaques qui sont chauffées à l'aide d'un système de collecteurs. La fonction du collecteur est de maintenir une température constante. Pour ce faire, il maintient le thermoplastique fondu dans les canaux à la même température que celle du cylindre chauffant. En outre, le plastique fondu est ensuite acheminé par les canaux chauffés jusqu'à la buse. Ces buses remplissent ensuite le moule à noyau pour former la pièce ou la forme finale.

Le système de chauffage est enfermé dans une plaque séparée qui reste immobile pendant le cycle de moulage. Ensuite, la plaque de moulage du noyau s'ouvre pour révéler la pièce moulée finale sans patins.

7. Éléments importants à prendre en compte lors du choix d'un système de canaux chauds

Dès que la décision d'incorporer un système à canaux chauds dans un moule est prise, la question de savoir ce qu'il faut rechercher accompagne cette décision. Avec de nombreux fabricants et fournisseurs indépendants, le type et le choix des systèmes sont devenus très nombreux. Par conséquent, le seul phénomène commun est le terme "canal chaud".

Pour obtenir toutes les efficacités de moulage, il est important de savoir qu'un canal chaud se décline en différentes options. Il faut être précis dans le choix de la meilleure option pour un moule afin d'obtenir une meilleure productivité. Voici donc les éléments à prendre en compte lors du choix d'un système à canaux chauds.

• Fournisseur de services : Avant de choisir un système à canaux chauds, assurez-vous que le fournisseur propose un service après-vente, une assistance au démarrage et une formation.
• Un ensemble complet de canaux chauds : Renseignez-vous pour savoir si le canal chaud est assemblé "par boulonnage" et testé ou si les fournitures ne sont que des composants à assembler. Ce point est très important, car si le système est assemblé, vous n'aurez pas à payer de frais supplémentaires pour l'assemblage des composants. Dans le cas contraire, vous aurez besoin des services d'un expert pour assembler les composants.
• Gamme de produits : Assurez-vous que les fournisseurs proposent une gamme étendue de buses, avec des pointes chaudes, des portes de bord, des pointes multiples, des vannes, des carottes et bien d'autres encore. Cette souplesse de conception permet d'obtenir le système optimal pour les applications de moulage.
• Expertise : Recherchez des fournisseurs qui ont une grande expérience des moules et de leurs applications. Grâce à cette expertise, le fournisseur vous conseillera sur l'emplacement de l'opercule et sur les orientations possibles des pièces. Cela vous aidera à optimiser le remplissage et l'emballage, la résistance de l'opercule, le refroidissement de l'opercule, etc.
• Essais de résine : recherchez s'il existe des installations d'essais de résine ou de recherche et développement. Cela aidera l'équipementier ou le fabricant de moules à choisir le type de système à canaux chauds, les buses, les paramètres d'application et les résines qui conviennent le mieux.
• Équilibre dans le flux de résine : Assurez-vous que le fournisseur propose des capacités de dimensionnement des canaux, d'analyse des flux et de conception. Ceci est important pour produire un système de canaux chauds équilibré mécaniquement et thermiquement. Cela signifie que le système doit être suffisamment grand pour permettre une faible chute relative de la pression sans entraîner un temps de séjour trop long.
• Canaux de fusion : Veillez à ce que le collecteur puisse être nettoyé lorsque le système est rempli de résines dégradées. Veillez également à ce que les canaux soient conçus pour être lisses, sans angles aigus ni points morts, mais avec des angles arrondis. Cela garantira la libre circulation des résines dans le système.
• Isolation : Veillez à ce que la buse et le collecteur soient bien isolés afin d'éviter les pertes de chaleur et une consommation d'énergie excessive.
• Robustesse ou durabilité des plaques : Veillez à ce que les plaques de canaux chauds soient usinées à partir d'un bloc solide d'acier inoxydable prétrempé. Cela permet d'obtenir une durabilité et une robustesse pour un soutien maximal autour du collecteur. En outre, il en résulte une flexion minimale en cas de tonnage de serrage et de pressions d'injection élevés. Enfin, cela confère une longévité avec un minimum d'entretien.
• Facilité d'entretien : vérifiez si les barrières peuvent être nettoyées facilement. Assurez-vous également que les pièces peuvent être facilement remplacées lorsqu'elles s'usent. Par exemple, les embouts de buses, les bandes chauffantes, les thermocouples, le système de vannes et bien d'autres pièces peuvent être remplacés.

8. Coureur à chaud VS. La différence entre les canaux froids et les canaux chauds ?

Le canal chaud et le canal froid diffèrent l'un de l'autre. Pour les différencier, nous utiliserons leurs avantages et inconvénients respectifs pour établir des comparaisons. Ces avantages et inconvénients sont les suivants

• Les canaux chauds ne nécessitent généralement pas l'enlèvement manuel de plastique supplémentaire, alors que les canaux froids nécessitent un enlèvement supplémentaire.
• Les systèmes à canaux chauds présentent des temps de cycle plus rapides que les systèmes à canaux froids.
• Le système à canaux chauds a éliminé le rebroyage et le recyclage des déchets plastiques après chaque cycle, alors que le système à canaux froids doit recycler les déchets plastiques.
• Le temps de production du canal chaud est plus rapide que celui du canal froid.
• Le système à canaux chauds est plus coûteux que le système à canaux froids.
• Les systèmes à canaux chauds nécessitent des sources de chauffage externes et internes supplémentaires.
• En raison de sa complexité, le système à canaux chauds nécessite des coûts de maintenance plus élevés que le système à canaux froids.

9. Hot Runner F.A.Q

Résumé

Au fur et à mesure que nous approfondissons nos connaissances sur le système à canaux chauds, nous constatons qu'il augmente l'efficacité globale du moulage. Cela se traduit par une réduction du coût de l'énergie, de la durée du cycle, de la main-d'œuvre et du coût des matériaux, etc. Il contribue également à améliorer la qualité des pièces produites, ce qui permet une plus grande flexibilité dans les applications de moulage.

En conclusion, le système à canaux chauds offre un large éventail d'avantages par rapport à son homologue, le système à canaux froids. Il doit donc être pris en compte lors de la spécification d'un moule pour une application de moulage de thermoplastiques. Contactez-nous pour plus d'informations et de conseils sur le système à canaux chauds.