Les avantages des revêtements PVD pour les applications de moulage de plastique
Cherchez-vous à augmenter votre productivité et le temps de fonctionnement de vos machines dans le moulage plastique? Protéger vos moules et matrices contre l'usure avec les revêtements PVD d'Ionbond est un bon point de départ! Lisez notre article pour en savoir plus.
Le moulage des matières plastiques est une industrie en pleine croissance qui contribue au succès de nombreux secteurs tels que l'emballage, l'automobile, les sports et les loisirs, l'électronique grand public et les cosmétiques. Pour maintenir les coûts à un niveau bas dans ce secteur concurrentiel, une productivité élevée et un temps de fonctionnement des machines sont essentiels. Un autre aspect clé de la rentabilité est l'augmentation de la durée de vie de vos outils : les matrices et les moules utilisés dans les processus à grand volume tels que le moulage par injection de plastique et l'extrusion de films plastiques sont généralement de forme très complexe, leur fabrication prend beaucoup de temps et ils sont donc coûteux.
Les traitements de surface et les revêtements qui augmentent la fiabilité, la longévité et la productivité des matrices et des moules de formage des matières plastiques, tels que les revêtements PVD Ces traitements peuvent apporter une valeur ajoutée technologique et économique significative. Ils réduisent souvent les coûts de maintenance, car ils créent des surfaces faciles à nettoyer, et améliorent la qualité des produits grâce à des tolérances serrées et à une qualité de surface très élevée.
De nombreux mécanismes d'usure et de dommages se produisent pendant le traitement des plastiques.
Le traitement du plastique est un système tribologique complexe, ce qui signifie que de nombreux mécanismes d'usure et de dommages différents sont à l'œuvre. Prenons par exemple une vis d'extrudeuse pour le moulage par injection de polypropylène (PP). Il y a généralement trois zones sur la vis (alimentation - compression - dosage) chacune avec des mécanismes de dommages différents présents en différentes proportions (voir Figure 1).
- L'usure abrasive est causée par des particules dures intégrées dans le plastique à traiter, telles que des fibres de verre (600 HV), du TiO2 (1 200 HV) ou du Cr2O3 (2 300 HV). Ces particules intégrées agissent elles-mêmes comme de minuscules outils, façonnant le moule ou la matrice dans un processus connu sous le nom de micro-usinage.
- L'érosion est causée par les particules abrasives contenues dans la matière plastique en fusion qui raclent la surface.
- L'usure des adhésifs (accumulation) est basée sur la soudure à froid, les liaisons chimiques, les forces électrostatiques, le mouillage et la micro-cratation. Il en résulte une usure abrasive et une tribo-oxydation.
- La cavitation est causée par une pression négative locale dans la matière plastique en fusion qui s'écoule. Les bulles formées pendant le traitement implosent lorsque la pression près de la paroi augmente, endommageant ainsi la surface de l'outil.
- La corrosion est causée par des substances corrosives formées lors du traitement des plastiques, par exemple l'HCl issu du traitement du chlorure de polyvinyle (PVC).
Les revêtements PVD offrent une large gamme d'avantages pour protéger les matrices et les moules.
Les revêtements PVD ont une surface fonctionnelle chimiquement saturée, ce qui réduit l'usure de l'adhésif et l'accumulation de dépôts. Cela améliore le comportement d'écoulement de la matière plastique fondue et permet d'éviter les effets de collage et de glissement ainsi que les brûlures ou les stries sur le produit.
La dureté élevée du revêtement augmente la résistance à l'usure de la matrice ou du moule revêtu, le protégeant de l'usure abrasive due aux particules dures incrustées dans le plastique. Cela permet de maintenir l'intégrité de la surface au cours de la production quotidienne, du nettoyage (par exemple entre deux couleurs de plastique) et de la manipulation.
Enfin, les revêtements multicouches PVD aident à prévenir la décomposition catalytique du plastique en empêchant le contact avec le fer (Fe). Ils protègent également les matrices et les moules de la corrosion causée par les composés chimiques formés pendant le traitement.
Potentiel d'économies de coûts incroyable
Ces caractéristiques de protection se traduisent par un énorme potentiel de réduction des coûts au fil du temps. Supposons une période d'évaluation de 6 ans pour la vis d'extrudeuse discutée précédemment. Nous allons comparer l'Ionbond™ 30Revêtement PVD (CrN) pour le rechargement dur, un traitement de surface populaire. Comme le montre la Figure 2, cela permet d'économiser 60 %.
Découvrez-en davantage sur nos solutions pour les applications de moulage plastique.
Téléchargez la fiche technique de nos revêtements durs à base de nitrure en contact avec des plastiques en fusion :
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