Moulage par injection-réaction à l'aide de SOLIDWORKS Plastics

Le moulage par injection-réaction (RIM) est une technique de moulage spécialisée dans laquelle deux réactifs (par exemple, une résine) sont mélangés puis injectés dans la cavité d'un moule afin de réagir et de se solidifier.

Bien que le moulage par injection-réaction soit un procédé à basse pression et à basse température, il permet d'obtenir un assemblage très résistant. SOLIDWORKS Plastics permet de simuler le moulage par injection-réaction avec des matériaux thermodurcissables afin d'identifier les problèmes de moulage courants.

Quels sont les matériaux utilisés pour le moulage par injection-réaction ?

Le matériau polymère utilisé dans le procédé de moulage par injection-réaction est classé parmi les plastiques thermodurcissables. Les plastiques thermodurcissables durcissent de manière irréversible, ce qui signifie qu'ils ne peuvent être ni broyés ni refondus.

Contrairement au moulage par injection traditionnel, le moulage RIM repose sur une réaction chimique à l'intérieur du moule pour former la pièce finale. Une fois que la résine a durci ou se est solidifiée dans le moule, le plastique thermodurcissable présente une résistance thermique et chimique remarquable.

Qui utilise le moulage par injection-réaction ?

Ce procédé est largement utilisé dans les secteurs de l'automobile, de l'aérospatiale et des biens de consommation pour la fabrication de pièces de grande taille et complexes présentant un excellent état de surface et une grande stabilité dimensionnelle. Parmi les exemples typiques de plastiques thermodurcissables, on peut citer les résines époxy, le caoutchouc vulcanisé et les silicones.

Affichage des résultats de SOLIDWORKS Plastics

Malgré ses avantages, le moulage par injection-réaction pose des défis particuliers, tels que les variations non linéaires de la viscosité pendant la polymérisation des réactifs, un refroidissement inégal, le gauchissement, les imprécisions dimensionnelles et la nécessité de trouver un équilibre entre la cinétique de la réaction et la température du moule.

Comment simuler le moulage par injection-réaction avec SOLIDWORKS Plastics

Bien que SOLIDWORKS Plastics soit généralement utilisé pour le moulage par injection à haute pression, les paramètres d'étude et de matériau peuvent être adaptés pour prendre en charge le moulage par injection-moulage (RIM). En quelques ajustements simples, vous pourrez simuler avec précision les thermoplastiques.

1. Créer une étude SOLIDWORKS Plastics : Commencez par concevoir votre pièce dans SOLIDWORKS afin de créer une nouvelle étude Plastics, en sélectionnant « maillage coque » ou « maillage solide » dans le menu Analyse.
2. Définir les propriétés des matériaux : Sélectionnez un plastique thermodurcissable dans la base de données ou définissez vous-même le matériau.
   

   Définition des propriétés des matériaux pour une étude SOLIDWORKS Plastics

3. Définir les paramètres du processus : Les paramètres de remplissage et de compactage sont définis pour l'unité d'injection. Dans les paramètres de remplissage et de compactage de SOLIDWORKS Plastics 2026, il est possible de définir les critères d'éjection pour les matériaux thermodurcissables. Ces critères peuvent être basés sur le temps ou sur le durcissement.
   

   Utilisation de paramètres d'étude basés sur le durcissement

4.  Générer le maillage et lancer l'analyse : l'analysepeut être lancée pour les étapes de remplissage, de tassement, de refroidissement ou de déformation, selon l'étude souhaitée.
5. Consultez les résultats : Les résultats d'analyse relatifs aux plastiques thermodurcissables dans SOLIDWORKS Plastics 2026 comprennent le temps nécessaire pour atteindre le niveau de durcissement, le niveau de durcissement du matériau à la fin du remplissage, le temps nécessaire pour atteindre le niveau de durcissement, le niveau de durcissement du matériau à l'éjection et le volume dépassant le niveau de durcissement cible à l'éjection.
   

   Résultats de SOLIDWORKS Plastics pour une analyse RIM

Éléments à prendre en compte pour l'analyse RIM

Pour simuler avec précision le moulage par injection-réaction, vous devez tenir compte de certains éléments lors de la configuration de votre analyse de moulage par injection.

Propriétés des matériaux

Les paramètres suivants doivent être définis pour l'article :

• Températures de fusion, de moulage et d'éjection, ainsi que la température de transition vitreuse
• Chaleur spécifique
• Conductivité
• Viscosité : définie selon l'un des trois modèles
  • Viscosité constante
  • Modèle à 5 paramètres
  • Modèle à 7 paramètres

Définition des matériaux utilisés dans le moulage par injection-réaction

Paramètres du processus

Lors de la définition des paramètres de remplissage, vous disposez de plusieurs options en fonction du modèle de matériau :

• L'option « Curing-based » indique au solveur de poursuivre la simulation de durcissement jusqu'à ce que le matériau atteigne le niveau de durcissement cible spécifié, ce qui évite d'avoir à deviner la durée de durcissement. Dans ce cas, le programme ignore les paramètres « Pressure Holding Time » (temps de maintien de la pression) et « Pure Cooling Time » (temps de refroidissement pur) dans les paramètres du pack.
• L'option « Time-based » définit une durée de durcissement spécifique pendant laquelle le solveur doit effectuer la simulation de durcissement du thermodurcissable. Une fois la simulation terminée, les résultats indiquent le pourcentage de durcissement atteint sur l'ensemble du modèle. Les utilisateurs peuvent ajuster la durée de durcissement pour raccourcir ou prolonger le processus. La durée spécifiée dans les paramètres du pack sert à calculer le niveau de durcissement atteint par la pièce au cours de cette période.

Dans ce cas, le durcissement, ou la conversion, correspond au changement d'état du matériau. Il peut s'agir soit du durcissement du polymère pour les matériaux thermodurcissables, soit de la réticulation des molécules du matériau pour les élastomères, ce qui confère à ces derniers un comportement élastique.

Résultats de la simulation

Pour obtenir des résultats de simulation précis, il est nécessaire de définir les caractéristiques des matériaux et les paramètres de processus requis. De plus, le graphique de température après le remplissage permet d'évaluer si la pièce peut être éjectée ou si elle a besoin de plus de temps pour durcir dans le moule.

Analyse précise du moulage par injection avec SOLIDWORKS Plastics

Avec SOLIDWORKS Plastics, vous pouvez concevoir en toute simplicité des produits physiques légers et hautement résistants qui non seulement répondent à des normes de performance rigoureuses, mais permettent également de réduire les coûts et les délais globaux de développement des produits. Que vous utilisiez des techniques traditionnelles de moulage par injection ou que vous ayez besoin d'analyses pour le moulage par injection-réaction à basse pression et basse température, SOLIDWORKS Plastics est la clé du succès de votre entreprise.

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