Étude de cas de moule ABS/TPU 2K : Mécanisme de moule à plaque d’éjection rotative

• Application du produit : Composant d'équipement industriel
• Combinaison de résines : 1re injection : ABS (plastique dur) | 2e injection : TPU (élastomère plastique souple)
• Cavitation : 4 cavités au total (1er tir : 2 cavités | 2e tir : 2 cavités)
• Compatibilité machine : Machine de moulage par injection bi-matière parallèle
• Système d'alimentation : Système à canaux chauds complet

Le moulage bi-injection standard repose généralement sur le plateau rotatif de la presse à injecter pour transférer le substrat de la première à la deuxième station d'injection. Cependant, pour ce projet spécifique, le mécanisme de rotation est intégré au moule. Ce dernier utilise un plateau d'éjection rotatif pour faciliter la transition entre les injections d'ABS et de TPU.

Le plateau d'éjection rotatif est monté à l'intérieur de l'ensemble porte-pièce. Après la première injection (ABS), la pièce semi-finie reste solidement fixée sur le plateau d'éjection. Au lieu d'éjecter la pièce, le plateau est poussé vers l'avant, pivote de 180 degrés grâce à un mécanisme à crémaillère intégré, puis revient en position pour la seconde injection.

L'utilisation d'un plateau d'éjection rotatif intégré au moule offre des avantages mécaniques indéniables par rapport à l'outillage traditionnel bi-injection. Elle permet aux fabricants d'utiliser des presses à injection parallèles sans avoir recours à des plateaux rotatifs latéraux massifs et encombrants. Le système à crémaillère assure un indexage précis à 180°, évitant tout désalignement lors de la phase critique de surmoulage en TPU. De plus, le maintien de la première pièce en ABS sur le plateau d'éjection, plutôt que son transfert par robot, garantit l'absence d'erreurs de positionnement, assurant ainsi une liaison chimique et mécanique parfaite entre l'ABS et le TPU.

La synchronisation des vérins hydrauliques et des tiges d'éjection de la machine doit être réalisée avec une grande précision afin d'éviter toute collision mécanique. Le fonctionnement de ce moule d'injection à plaque d'éjection rotative est divisé en deux cycles continus :

1. Fermeture du moule : L'outil se verrouille sous le tonnage.
2. Première injection : de l'ABS (plastique dur) est injecté dans les deux cavités principales.
3. Moule ouvert : La ligne de séparation se détache.
4. Éjection hydraulique (Phase 1) : Le vérin hydraulique en plastique dur avance de 30 mm, poussant simultanément la plaque d'éjection.
5. Éjection de la machine (Phase 2) : La tige d'éjection de la machine d'injection se déclenche à 68,5 mm, étendant la plaque de dénudage de 38,5 mm supplémentaires pour dégager la géométrie du noyau.
6. Réinitialisation de la plaque d'éjection : le vérin hydraulique rétracte la plaque d'éjection jusqu'à sa position initiale, laissant la plaque d'éjection suspendue et immobile.
7. Rotation de la plaque : Un vérin hydraulique dédié actionne la crémaillère, faisant tourner le pignon et faisant pivoter l'ensemble de la plaque d'éjection exactement de 180°.
8. Réinitialisation de la plaque d'éjection : la tige d'éjection de la machine d'injection se rétracte, ramenant la plaque d'éjection pivotée (avec le substrat ABS) dans la base du moule.
9. Fermeture du moule : L'outil se verrouille pour le deuxième cycle.

1. Injection simultanée : du TPU (plastique souple) est injecté sur le substrat ABS dans les cavités secondaires, tandis qu'un nouveau lot d'ABS est simultanément injecté dans les cavités primaires.
2. Éjection et démoulage des pièces en plastique souple : Le vérin hydraulique en plastique souple éjecte les pièces de 30 mm. Les pièces composites ABS+TPU finies sont éjectées et retirées (par robot ou opérateur).
3. Réinitialisation du cylindre en plastique souple : le cylindre se rétracte dans sa position initiale.
4. Éjection hydraulique (Phase 1) : Le cylindre en plastique dur éjecte 30 mm (amenant les nouveaux substrats ABS vers l'avant sur la plaque de dénudage).
5. Éjection de la machine (Phase 2) : La tige d'éjection de la machine se déclenche à 68,5 mm, étendant la plaque d'éjection de 38,5 mm supplémentaires.
6. Réinitialisation de la plaque d'éjection : Le cylindre en plastique dur réinitialise la plaque d'éjection, maintenant la plaque d'éjection en position étendue.
7. Rotation du plateau : Le vérin à crémaillère fait pivoter le plateau d'éjection de 180° à nouveau.
8. Réinitialisation de la plaque d'éjection : La tige d'éjection de la machine se rétracte, remettant la plaque d'éjection en place.
9. Fermeture du moule : Le cycle continu se répète.

Cette étude de cas de moule bi-injection ABS+TPU démontre une alternative compacte et fiable aux outillages rotatifs conventionnels. La conception utilise un système de canaux chauds complet, une configuration de cavités 2+2 et une plaque d'éjection rotative entraînée par crémaillère pour transférer les substrats ABS de la première injection dans la station de surmoulage TPU.

La séquence en 18 étapes illustre clairement le fonctionnement du moule en production continue : ouverture, éjection, rotation, réinitialisation et fermeture. Pour les concepteurs de moules et les ingénieurs de procédés, ce concept constitue une référence pratique pour les applications bi-injection où l’espace, le coût et la précision du transfert des pièces sont des facteurs essentiels.