J’avais écrit cet article fin 2021 ou j’expliquais ce qu’était la rhéologie. Je suis sûr que vous serez intéressés de voir une application concrète, encore plus si vous faites parties de ceux qui ont précommandé le clavier.
Pour reprendre rapidement l’article précédent, la rhéologie consiste à étudier la déformation et l’écoulement forcé d’un fluide.
En l’occurrence, dans notre cas, nous avons du plastique fondu chauffé à plus de 200°C injecté dans un moule a forte pression.
Cette étude préalable de la rhéologie du moule permet d’éviter de dépenser des dizaines de milliers d’euros dans la fabrication à l’aveugle d’un moule.
Nous pouvons ainsi simuler diverses méthodes d’injection à travers divers points (aussi appelés “gates”, portes, en Français) grâce à un logiciel, appelé Mold Flow et déterminer à l’avance le comportement du plastique fondu pendant l’injection.
Et nous obtenons ce résultat :
Comme vous pouvez le voir, le plastique est injecté via le point central, il va passer dans des tuyaux et enfin entrer dans la structure même du cadre à travers 4 points.
Cette technique permet ainsi au plastique de se rencontrer en divers points, à des températures plutôt proches afin de ne pas faire de ligne de démarcation, comme sur l’exemple dessous.
Le remplissage de la cavité se fait en 1.305 secondes, le code couleur permet de visualiser en un clin d’œil où se trouve le plastique à un moment donné.
Cependant, Mold Flow va beaucoup plus loin, il permet par exemple de trouver l’emplacement de possibles bulles d’air :
Comme vous le remarquez sur l’image ci-dessus, le fabricant du moule a fait en sorte de réduire au maximum l’apparition de bulles d’air à la surface, en plus d’en cacher autant que possible dans la face interne du moule, là où ce n’est pas visible.
La simulation permet aussi de visualiser les potentielles déformations à l’avance et d’essayer de trouver des solutions pour y remédier avant de commencer la gravure du moule.
En l’occurrence il y a 2 solutions qui sont utilisées. La première consiste à reparamétrer la machine qui injecte le plastique fondu afin de réduire la déformation. Par exemple, comme paramètre possible, on peut modifier la température, la pression, la vitesse d’injection, ainsi que le temps pendant lequel le plastique sera laissé dans le moule.
La seconde solution comme vous le voyez, consiste à mettre les déformations les plus fortes dans des parties stratégiques. Par exemple, le point en rouge que vous voyez sur la simulation ci-dessus se trouve directement au niveau d’un pas de vis, ce qui permet lors de la phase d’assemblage, de corriger le peu de déformation restant avec la vis Allen.
Pour conclure cette publication, l’injection de la pièce répond aussi bien à des contraintes techniques que des contraintes économiques. Le but est d’obtenir une pièce aussi proche que possible du résultat désiré tout en optimisant la cadence de production de la machine sans exploser les coûts.
La prochaine étape sera ainsi la gravure du moule à proprement parler.
