ABS signifie Acrylonitrile Butadiène Styrène. C'est un polymère thermoplastique composé de trois monomères principaux : l'acrylonitrile, le butadiène et le styrène. Ces trois monomères possèdent des propriétés différentes qui, combinées, confèrent à l'ABS sa robustesse et sa résistance aux chocs.
Vous trouverez ci-dessous plus d'informations sur les monomères :
Acrylonitrile
L'acrylonitrile est composé de propylène et d'ammoniac. Il confère à la pièce en plastique une haute résistance chimique, une grande dureté et une excellente stabilité thermique.
Butadiène
Le butadiène est produit lors de la formation d'éthylène par vapocraquage. Il confère au polymère une résistance aux chocs et une ténacité accrues.
Styrène
Le styrène est obtenu par alkylation du benzène avec de l'éthylène pour former de l'éthylbenzène, qui est ensuite déshydrogéné en styrène. Il confère rigidité, résistance accrue et un aspect brillant, et est essentiel à la mise en œuvre du polymère ABS.
Chez Moldie, nous proposons une vaste gamme de services de moulage par injection, y compris le moulage par injection d'ABS sur mesure. Nous garantissons à nos clients un processus de fabrication sans faille.
Propriétés du plastique ABS
Voici quelques propriétés du matériau ABS :
Structure chimique de l'ABS : (C₈H₈·C₄H₆·C₃H₃N)ₙ
La résistance: Le plastique ABS possède une résistance élevée aux produits chimiques, à la déformation, à la chaleur et aux chocs.
Taux de rétrécissement : Son taux de rétrécissement se situe entre 5 et 0.7 %.
Température: Sa température typique est de 200 à 238 °C / 392 à 460.4 °F.
Température de liquéfaction : Le thermoplastique se liquéfie lorsqu'il atteint 105°C / 221°F.
Poids spécifique: 1.06
Résistance à la traction: 46 MPa (6600 psi)
Le plastique ABS se distingue par un excellent équilibre entre résistance, solidité, propriétés électriques et autres caractéristiques. Ces propriétés remarquables ont permis son utilisation dans diverses applications structurelles et la conception de nombreux produits.
Procédé de moulage par injection ABS
Voici le cycle de processus pour le moulage par injection d'ABS :
Injection: Le plastique ABS, sous forme de granulés, est fondu puis injecté dans le moule. La durée d'injection dépend de la pression appliquée, du volume injecté (quantité de matériau ABS) et de la puissance d'injection.
Climatisation Le plastique fondu est refroidi et se solidifie en prenant la forme du moule. Cependant, il est important de noter qu'un retrait peut se produire lors du refroidissement. C'est pourquoi on laisse couler davantage de matière fondue dans le moule afin de réduire le retrait visible. La durée de refroidissement dépend des propriétés thermodynamiques du plastique et de l'épaisseur maximale des parois.
Éjection: Après refroidissement suffisant, la pièce refroidie peut être éjectée du moule par le système d'éjection.
Le plastique ABS peut être fabriqué à l'aide de la plupart des machines standard. Il peut être moulé par soufflage ou par injection. De plus, grâce à son point de fusion bas, d'environ 200 °C (392 °F), il est particulièrement adapté à l'impression 3D sur une machine FDM.
En tant qu'entreprise réputée dans le domaine du moulage par injection, nous utilisons les technologies de fabrication les plus récentes pour produire des pièces moulées de haute qualité et répondre pleinement à vos besoins en matière de moulage ABS.
techniques de moulage par injection ABS
Pièces à parois minces : En raison de la viscosité élevée de l'ABS, la pression d'injection doit être augmentée pour les pièces à parois minces.
Pièces à parois épaisses : La production de pièces à parois épaisses par les techniques classiques peut entraîner des retassures. C'est pourquoi le moulage par injection-compression est recommandé. Ce procédé consiste à injecter une quantité précise de matière fondue dans le moule pour obtenir la pièce finale.
Grandes pièces creuses : Les techniques de moulage par injection assistées par gaz ou par eau sont essentielles pour la production de grandes pièces creuses.
Multi-matériaux : Le surmoulage ou le moulage par insertion peuvent être nécessaires si vous souhaitez créer des pièces multi-matériaux.
Considérations relatives au processus de moulage par injection de l'ABS
Voici quelques aspects à prendre en compte lors du processus de moulage par injection d'ABS :
Épaisseur de paroi uniforme
L'épaisseur de la paroi en plastique ABS doit être uniforme pour résister aux contraintes. Le fabricant peut renforcer la structure en ajoutant des nervures ou des rayons de courbure.
Prétraitement à sec des résines ABS
Le plastique ABS absorbe l'humidité à un taux compris entre 0.2 % et 0.8 %. Cette absorption peut augmenter la durée de vie des pièces, la consommation d'énergie et les coûts. De plus, la présence d'humidité peut rendre les pièces moulées opaques. Par conséquent, votre fabricant doit impérativement sécher soigneusement les résines ABS avant la fabrication, à une température comprise entre 80 et 90 °C pendant au moins deux heures. Ce procédé réduit le taux d'absorption à moins de 0.1 %.
rayon
Plus le rayon est grand, moins la matière plastique est soumise à des contraintes. Toutefois, un rayon trop grand peut entraîner un retrait du moule. Par conséquent, le rapport entre le rayon de l'ABS et l'épaisseur de la paroi doit être d'au moins 0.3.
Contrôle de la température de moulage par injection ABS
L'exposition du plastique ABS à des températures extrêmes peut provoquer une décomposition thermique. Ce phénomène entraîne des modifications chimiques et physiques de la pièce moulée par injection, du fait de la rupture des liaisons chimiques. Il est donc essentiel de garantir un contrôle optimal de la température entre 200 et 238 °C (392 et 460.4 °F).
Vitesse de moulage par injection
Une vitesse d'injection trop élevée peut provoquer une décomposition thermique, une réduction de la brillance ou une décoloration du matériau plastique. À l'inverse, une vitesse trop faible risque d'entraîner un remplissage insuffisant du moule. C'est pourquoi votre fabricant doit trouver le juste équilibre pour garantir un processus efficace et des pièces moulées de haute qualité.
Pression d'injection
En raison de sa viscosité, le plastique ABS nécessite une pression d'injection élevée. Cependant, une pression excessive entraîne une forte adhérence des pièces moulées entre elles, ce qui peut rendre leur séparation plus coûteuse. Par conséquent, votre fabricant doit maintenir une pression optimale afin de produire des produits finis de qualité supérieure.
Conditions de transformation du plastique ABS
Voici quelques conditions de traitement à comprendre :
Pression de moulage par injection : La pression de moulage par injection doit être comprise entre 50 et 100 MPa.
Contre-pression : Bien qu'une contre-pression élevée permette un mélange homogène, elle peut également entraîner une usure prématurée. Il est donc recommandé de maintenir une contre-pression de 5 bars.
Conception des portes et des aérations : La conception de la vanne et de l'évent doit être optimisée. Parmi les paramètres à examiner attentivement figurent la longueur de la vanne (inférieure à 1 mm), la largeur de l'évent (4 à 6 mm), son épaisseur (0.025 à 0.05 mm) et le diamètre du canal (3 mm).
Point de fusion: La température de fusion recommandée se situe entre 200 et 280 °C.
Avantages et inconvénients du moulage par injection d'ABS
Voici quelques avantages et inconvénients du plastique ABS :
Avantages
Recyclabilité: Le plastique ABS peut être recyclé et fondu plusieurs fois sans perdre ses propriétés physiques.
Solide et durable: Comme indiqué précédemment, le plastique ABS ne se dégrade pas. Il conserve sa robustesse même à basse température. De plus, contrairement à d'autres matières plastiques thermodurcissables, le plastique ABS ne brûle pas et ne se dégrade pas lors des cycles de chauffage, de refroidissement ou de réchauffage. Il peut donc être soumis à plusieurs cycles de chauffage. Il fond à l'état liquide et peut ainsi être facilement moulé par injection.
Économies d'énergie : Les machines utilisées pour le moulage par injection d'ABS sont économes en énergie. Cela réduit la consommation d'énergie et les temps de traitement. De manière générale, le moulage de plastique ABS améliore l'efficacité de la fabrication des thermoplastiques.
Reproductibilité: Le procédé de moulage par injection d'ABS permet la création de produits complexes pour des applications exigeantes. Le moulage par injection contrôlé et d'autres techniques complémentaires garantissent la reproductibilité des résultats et la production de pièces de haute qualité. De plus, l'ABS résiste aux températures extrêmes et conserve ses propriétés physiques d'origine.
Flexibilité: Le plastique ABS est une résine flexible dotée d'incroyables propriétés d'intégration. Cette polyvalence permet la fabrication d'une vaste gamme de composants pour diverses industries.
Stabilité dimensionnelle élevée et faible taux de retrait : Il convient donc à la fabrication de composants légers et rigides.
Grande productivité: Le moulage du plastique ABS est une technologie de fabrication très efficace qui permet une production à grand volume avec une intervention humaine minimale.
Désavantages
Sensible aux UV : Une exposition continue aux rayons ultraviolets (UV) peut entraîner une dégradation.
Faible résistance à la fatigue : Il peut se dégrader s'il est soumis à des contraintes élevées et constantes.
Applications du moulage par injection d'ABS
En général, le plastique ABS est à privilégier si votre produit nécessite rigidité, durabilité et légèreté. Il est notamment très utilisé pour la fabrication d'instruments de musique, d'appareils électroménagers, de pièces informatiques et autres composants. Voici d'autres applications pertinentes dans différents secteurs :
Industrie de construction: Il est principalement utilisé dans le secteur de la construction pour la fabrication de tuyaux et de raccords, car il s'agit d'un plastique très résistant aux chocs.
Industrie automobile: Utilisé comme alternative au métal, notamment pour les pièces qui doivent être légères, comme les éléments de ceintures de sécurité, les tableaux de bord, les garnitures de montants, les poignées et les composants du tableau de bord.
Industrie électrique : Utilisé dans l'industrie électrique pour fabriquer des composants électroniques tels que des claviers d'ordinateur et des boîtiers pour outils électriques.
Applications commerciales : Le moulage par injection d'ABS est couramment utilisé pour fabriquer des pièces d'usage domestique, comme les panneaux de commande, les aspirateurs, les revêtements intérieurs de réfrigérateur et les robots culinaires.
Par ailleurs, bien que l'ABS soit un plastique adapté au moulage par injection, les problèmes courants suivants peuvent survenir lors du processus de moulage par injection de plastique ABS :
Marques d'évier : Ces défauts surviennent lorsque le matériau thermoplastique se rétracte de manière irrégulière lors du refroidissement. Ils peuvent également se former en cas de surchauffe ou de pression d'injection insuffisante. Heureusement, les fabricants peuvent les prévenir en utilisant une pression d'injection élevée et en veillant à l'uniformité des parois extérieures.
Gauchissement: Cela se produit en cas de refroidissement inégal, provoquant des déformations. Par ailleurs, un gauchissement peut survenir si le matériau est éjecté prématurément, avant un refroidissement suffisant. Heureusement, l'utilisation de canaux de refroidissement régulièrement espacés permet d'éviter ce problème.
Viscosité: La viscosité du plastique ABS augmente avec la température. Par conséquent, la température de fusion doit être maintenue dans une plage optimale pour garantir des pièces en ABS moulées par injection de qualité parfaite.
De plus, le plastique ABS n'est pas idéal pour les applications extérieures car il ne résiste pas aux intempéries et aux rayons du soleil. Cependant, l'ajout de charges et d'additifs permet d'améliorer sa résistance et sa protection contre les rayons ultraviolets (UV). Parmi les charges utilisées, on trouve par exemple les fibres d'acier inoxydable, le nylon et l'acrylique.
