PEHD moulé par injection : tout ce que vous devez savoir

Vous n'êtes peut-être pas familier avec le PEHD et le moulage par injection. Les pièces moulées en PEHD sont couramment utilisées dans les applications industrielles, et le moulage par injection peut produire des pièces de différentes formes et tailles.

Dans cet article complet, nous plongerons dans le monde du moulage par injection HDPE, couvrant tous les aspects essentiels que vous devez connaître. 

Nous commencerons par explorer les propriétés uniques du PEHD qui le rendent adapté au moulage par injection, notamment sa haute résistance, sa résistance à l'humidité et ses propriétés thermiques. Nous aborderons ensuite le processus de moulage par injection lui-même, y compris les étapes clés impliquées, telles que la fusion, l'injection et le refroidissement du PEHD.

Qu’est-ce que le PEHD ?

Le polyéthylène haute densité (HDPE) ou polyéthylène haute densité (PEHD) est un polymère thermoplastique largement utilisé, connu pour sa haute résistance à la traction et son excellente résistance chimique. 

Couramment disponible sous forme de granulés pour les applications de moulage par injection, le PEHD offre une gamme polyvalente de propriétés qui le rendent adapté à des produits allant des biens de consommation courants aux systèmes de tuyauterie industrielle.

L’un des principaux avantages du polyéthylène haute densité est sa durabilité et sa résistance. Avec une résistance élevée aux chocs et à la fissuration sous contrainte, les produits en PEHD peuvent résister à de lourdes charges et à des environnements très sollicités. Cela en fait un matériau idéal pour les applications telles que les conteneurs de produits chimiques, les systèmes de canalisations et le bois plastique qui nécessitent à la fois résistance et résistance chimique.

Pourquoi choisir le PEHD comme matériau d'injection de moule

Avantages du moulage par injection HDPE :

1. Rentable : le PEHD est une résine de base relativement peu coûteuse par rapport aux autres plastiques, ce qui en fait un choix économique pour le moulage par injection de gros volumes.
2. Rapport résistance/densité élevé : le PEHD présente un excellent rapport résistance/densité, offrant de bonnes propriétés mécaniques tout en étant léger. Cela le rend adapté aux applications nécessitant résistance et durabilité.
3. Résistance chimique : le PEHD offre une bonne résistance à de nombreux produits chimiques, notamment les acides, les alcools, les bases et les esters. Cela le rend adapté aux produits exposés à des produits chimiques agressifs.
4. Résistance à l’humidité : le PEHD a une excellente résistance à l’humidité, ce qui le rend idéal pour les produits qui seront exposés à l’eau ou à l’humidité.
5. Polyvalence : le PEHD peut être facilement coloré, peint, imprimé ou gravé au laser, ce qui permet une large gamme d'options de personnalisation pour répondre à des exigences de conception spécifiques.
6. Recyclabilité : le PEHD est un matériau recyclable qui peut aider les fabricants à atteindre leurs objectifs de développement durable et à réduire leur impact environnemental.

Cependant, le plastique HDPE présente également certains inconvénients, comme une résistance limitée à la température ou une inflammabilité. Si vous envisagez d'utiliser le PEHD comme matériau de moulage par injection, il est important d'évaluer les exigences spécifiques de votre produit et les propriétés du PEHD pour déterminer s'il convient bien. 

Le processus de moulage par injection de plastique HDPE 

Le processus de moulage par injection du PEHD comporte plusieurs étapes clés.

Tout d’abord, la résine HDPE sous forme de granulés est introduite dans le cylindre de la machine de moulage par injection, où elle est chauffée et fondue jusqu’à devenir moulable. Le PEHD fondu est ensuite injecté sous haute pression dans une cavité de moule, qui est fermée par la machine.

Lorsque le plastique chaud remplit le moule, il est soumis à des forces de cisaillement élevées qui aident à mélanger et homogénéiser le matériau.

Une fois le moule rempli, le PEHD refroidit et se solidifie pour prendre la forme de la cavité du moule. Un contrôle minutieux de la vitesse de refroidissement est essentiel pour éviter la déformation, la distorsion ou la fissuration de la pièce.

Après un temps de refroidissement suffisant, le moule s'ouvre et la pièce solidifiée est éjectée. Le moule se ferme ensuite et le processus se répète pour la pièce suivante.

Ce qu'il faut savoir sur le processus de moulage par injection du PEHD

Plusieurs facteurs importants doivent être pris en compte et contrôlés lors du moulage par injection HDPE pour garantir des pièces de haute qualité.

La température de fusion, la pression d'injection, la vitesse d'injection, la température du moule et le temps de refroidissement sont des paramètres clés du processus qui influencent les propriétés finales de la pièce. La conception du moule, notamment l’épaisseur de la paroi, le système de portes et de canaux et les canaux de refroidissement, est également essentielle.

Comparé à d'autres plastiques, le PEHD a un coefficient de dilatation thermique relativement élevé, ce qui peut entraîner des problèmes de retrait et de gauchissement s'il n'est pas correctement pris en compte. 

• Température de fusion : La plage de température de fusion recommandée pour le PEHD se situe généralement entre 400 et 535 °F (200 et 280 °C). Pour les qualités à poids moléculaire élevé, une plage légèrement plus étroite de 392 à 482 °F (200 à 250 °C) est suggérée pour minimiser la dégradation.
• Pression d'injection : les pressions d'injection pour le PEHD varient généralement de 10 000 à 15 000 psi (70 à 105 MPa). La pression requise dépend de la géométrie de la pièce, de l'épaisseur de la paroi et du chemin d'écoulement. Les pièces à paroi mince peuvent nécessiter des pressions allant jusqu'à 26 000 psi (180 MPa). 
• Vitesse d'injection : Une vitesse d'injection rapide est généralement recommandée pour le PEHD, en particulier pour les pièces à paroi mince, afin de garantir un remplissage complet du moule avant que la masse fondue ne refroidisse et ne gèle.
• Température du moule : La température du moule pour le PEHD varie de 50 à 95 °F (10 à 35 °C) pour les pièces dont l'épaisseur de paroi est supérieure à 0,24 po (6 mm) et jusqu'à 175 °F (80 °C) pour les pièces plus fines. 0,24 po (6 mm). Des températures de moule plus élevées fournissent une finition de surface plus brillante mais augmentent le temps de refroidissement. La température du moule doit être uniforme pour minimiser le retrait et le gauchissement différentiels dus au refroidissement.
• Temps de refroidissement : Le temps de refroidissement est la partie la plus longue du cycle de moulage par injection pour le PEHD, souvent 80-85% de la durée totale du cycle. Les temps de refroidissement typiques vont de 10 secondes pour les pièces de 0,08 po (2 mm) d'épaisseur à plus de 30 secondes pour les pièces de 0,16 po (4 mm) d'épaisseur. Une éjection prématurée peut provoquer une déformation et une distorsion.
• Coefficient de dilatation thermique : le PEHD a un coefficient de dilatation thermique linéaire (CLTE) relativement élevé par rapport aux autres plastiques, généralement autour de 6-8 x 10^-5 po/po/°F (10-14 x 10^-5 cm/ cm/°C). Cela signifie que les pièces en PEHD ont un retrait de moulage élevé, généralement de 1,5 à 4%, en fonction de la qualité et des conditions de traitement. 

Les applications des produits HDPE

1. Emballages et conteneurs

• Récipients pour aliments et boissons, tels que pots à lait, bouteilles de shampoing et doublures de boîtes de céréales
• Conteneurs chimiques pour produits de nettoyage, détergents et produits chimiques industriels
• Emballages de cosmétiques et de soins personnels, comme des flacons de nettoyants pour le visage, de lotions et de médicaments

2. Tuyaux et systèmes de tuyauterie

• Conduites d'eau et de gaz à usage résidentiel, commercial et industriel
• Applications de tuyauterie souterraine et hors sol
• Remplacement des tuyaux en béton et en acier dans diverses industries

3. Construction et infrastructures

• Tuyaux en PEHD pour conduites d'eau principales, d'égouts et d'eau potable
• Le bois de plastique comme substitut au bois traditionnel dans les terrasses et les trottoirs

4. Agriculture

• Tuyaux d'irrigation, tuyaux de puits tubulaires et systèmes d'irrigation goutte à goutte
• Systèmes de pulvérisation de pesticides
• Couvertures de serre, tunnels de plain-pied et films de paillage

5. Applications médicales et de santé

• Produits médicaux tels que patchs, équipements de protection individuelle et films d'emballage
• Le PEHD de qualité alimentaire est sans danger pour le contact direct avec les aliments et les boissons

6. Biens de consommation et produits ménagers

• Jouets, ustensiles, seaux et ustensiles de cuisine
• Conteneurs à déchets, glacières et articles ménagers

7. Applications industrielles

• Équipements de traitement et composants de machines
• Revêtements résistants à la corrosion pour réservoirs et conteneurs
• Tuyaux flexibles en PEHD pour le transport de lisiers, d'effluents et de produits chimiques dans diverses industries

8. Applications marines et extérieures

• Composants de bateau, équipements de piscine et terrasse marine
• Mobilier d'extérieur et équipements de jeux résistants aux UV

9. Électrique et électronique

• Isolation des fils et câbles à l'aide de polyéthylène réticulé ou de copolymères PE

En résumé, les propriétés uniques du PEHD en font un matériau polyvalent adapté à un large éventail d'applications, allant des produits de consommation courante aux utilisations industrielles spécialisées. Sa durabilité, sa résistance aux produits chimiques et à l’humidité, combinées à sa rentabilité et à sa recyclabilité, ont fait du PEHD un choix populaire dans de nombreux secteurs.

Questions fréquemment posées

Quelles machines de moulage par injection HDPE sont recommandées pour les petites entreprises ?

Pour les petites entreprises, des machines de moulage par injection de table ou à petite échelle offrant un contrôle précis de la température et de la pression sont recommandées. Recherchez des machines de fabricants réputés qui s’adressent à une production à petite échelle et offrent un service après-vente.

Quelle est la différence entre le PEHD et le PEBD ?

Alors que le PEHD et le LDPE sont des types de polyéthylène ayant des propriétés similaires, le PEHD a une structure plus linéaire, une densité plus élevée, une plus grande résistance et rigidité, ainsi qu'une meilleure résistance thermique et chimique. Le LDPE, quant à lui, est plus flexible, transparent et possède un point de fusion plus bas, ce qui le rend adapté aux applications nécessitant ces propriétés.

Quelles autres méthodes de moulage sont couramment utilisées pour produire du PEHD en dehors du moulage par injection ?

Le moulage par soufflage, le rotomoulage, le moulage par compression et l'extrusion sont également largement utilisés en fonction du type de produit fabriqué.