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Calculateur de tonnage pour presse à injecter
Calculez la force de fermeture requise par votre moule à partir de la surface projetée, de la pression, des empreintes et du coefficient de sécurité.
Comment utiliser le calculateur de force de fermeture
La force de fermeture doit être suffisante pour maintenir le moule fermé contre la pression de la matière dans les empreintes. Une force insuffisante provoque des bavures et des problèmes dimensionnels ; une force excessive gaspille de l'énergie, accélère l'usure du moule et revient à payer une machine plus grande que nécessaire.
Saisissez quatre valeurs : la surface projetée d'une pièce en cm², la pression estimée dans l'empreinte en kgf/cm², le nombre d'empreintes et un coefficient de sécurité. Le calculateur renvoie la force de fermeture requise en tonnes métriques. Utilisez-le pour une première estimation, puis confirmez par une analyse rhéologique ou auprès de votre concepteur de moule pour les projets critiques.
La formule
Force de fermeture (t) = surface projetée par pièce (cm²) × nombre d'empreintes × pression dans l'empreinte (kgf/cm²) ÷ 1 000 × coefficient de sécurité.
La division par 1 000 convertit les kilogrammes-force en tonnes métriques. Un coefficient de sécurité de 1,1 à 1,2 est courant ; retenez la valeur haute lorsque l'épaisseur de paroi est incertaine, que la matière est très fluide et sujette aux bavures, ou que le moule présente une grande surface de canaux.
Comment mesurer la surface projetée
La surface projetée est la surface de l'ombre de la pièce vue dans le sens d'ouverture du moule, et non sa surface totale. Les trous traversants peuvent être déduits. Pour un gobelet ou un pot rond, utilisez le diamètre extérieur du bord : surface = 3,14 × (D/2)². Pour une pièce rectangulaire, utilisez longueur × largeur du contour au plan de joint.
Incluez la surface de la carotte et des canaux pour les moules à canaux froids, car la pression de la matière s'y exerce aussi. Ajoutez la surface projetée des canaux une seule fois pour l'ensemble du moule, ou répartissez-la entre les empreintes sous forme d'une majoration type, souvent 10 à 20 % de la surface de la pièce pour les canaux froids. Les moules à canaux chauds ne nécessitent normalement aucune majoration, car le bloc chaud est logé à l'intérieur des plaques du moule.
Pression type dans l'empreinte selon la matière et l'épaisseur de paroi
La pression dans l'empreinte dépend de la viscosité de la matière et du rapport entre la longueur d'écoulement et l'épaisseur de paroi. Les parois minces et les longs chemins d'écoulement exigent une pression bien plus élevée. Le tableau donne des valeurs de travail types pour l'estimation.
| Matière / application | Rapport d'écoulement (L/e) | Pression type dans l'empreinte (kgf/cm²) |
|---|---|---|
| PP, PE pièces à parois épaisses (2,5 mm et plus) | Inférieur à 100:1 | 250 à 350 |
| PP, PE pièces courantes (1,5 à 2,5 mm) | 100 à 200:1 | 300 à 450 |
| PP emballage à parois minces (0,4 à 0,8 mm) | 200 à 350:1 | 450 à 600 ou plus |
| PS, ABS, SAN pièces courantes | 100 à 200:1 | 350 à 500 |
| PA, POM pièces techniques | 100 à 200:1 | 400 à 600 |
| PC, PMMA, PC/ABS | 100 à 150:1 | 500 à 700 |
| Raccords en PVC rigide | Inférieur à 150:1 | 400 à 600 |
| Préformes PET | Faible, paroi épaisse | 350 à 500 |
Exemple chiffré
Un pot alimentaire à parois minces en PP présente un bord extérieur de 120 × 90 mm, soit une surface projetée de 12 × 9 = 108 cm². Le moule compte 4 empreintes sur canaux chauds, l'épaisseur de paroi est de 0,6 mm et le rapport d'écoulement d'environ 250:1 : une pression dans l'empreinte de 550 kgf/cm² est une estimation raisonnable. Avec un coefficient de sécurité de 1,15 :
108 × 4 × 550 ÷ 1 000 × 1,15 = 273 t. Cela représente environ 2 680 kN : une machine de la classe 300 t (environ 3 000 kN) constitue un point de départ judicieux, à condition que le moule passe entre les colonnes et que la capacité et la vitesse d'injection conviennent au moulage de parois minces.
Conversion entre tonnes et kN
Les caractéristiques des machines sont souvent exprimées en kN. Une tonne métrique de force vaut environ 9,81 kN : multipliez les tonnes par 9,81 pour obtenir des kN, ou divisez les kN par 9,81 pour obtenir des tonnes. Pour une estimation rapide, 1 t ≈ 10 kN suffit : une machine de 3 080 kN fait environ 314 t. Une tonne américaine (short ton) équivaut à environ 0,907 tonne métrique.
Étapes suivantes : colonnes, plateaux et capacité d'injection
La force de fermeture n'est que le premier filtre. Vérifiez que la largeur et la hauteur du moule passent entre les colonnes, que les plateaux supportent l'encombrement du moule, que la hauteur du moule se situe entre l'épaisseur de moule minimale et maximale, et que la course d'ouverture permet le démoulage de la pièce. Confirmez ensuite la capacité d'injection avec le calculateur dédié et vérifiez la vitesse et la pression d'injection pour votre épaisseur de paroi.
- 900 à 33 000 kN
- Série universelle servo-hydraulique M8SII, 25 modèles avec plusieurs options d'unité d'injection chacun.
- 3 080 à 5 500 kN
- Série grande vitesse SP6 pour parois minces : gobelets, pots alimentaires et emballages IML.
- 2 180 à 8 000 kN
- Série multi-matière DP pour pièces à deux ou trois couleurs et pièces multi-matière.
- 6 500 à 24 000 kN et au-delà
- Série à deux plateaux DU II, plus la DU3300II, pour les grands moules.
Envoyez le plan de votre pièce et les données de votre moule à HWAMDA pour une étude d'adéquation machine–moule.
FAQ
Questions fréquentes
Comment calculer la force de fermeture en injection plastique ?
Multipliez la surface projetée par pièce en cm² par le nombre d'empreintes et par la pression dans l'empreinte en kgf/cm², divisez par 1 000 pour obtenir des tonnes et appliquez un coefficient de sécurité d'environ 1,1 à 1,2.
Quelle pression dans l'empreinte retenir ?
Les valeurs types vont d'environ 250 à 350 kgf/cm² pour le PP et le PE à parois épaisses jusqu'à 450 à 600 kgf/cm² ou plus pour l'emballage à parois minces. Les plastiques techniques comme le PC demandent généralement 500 à 700 kgf/cm².
Faut-il inclure les canaux dans la surface projetée ?
Oui pour les moules à canaux froids, car la pression de la matière s'exerce aussi sur les canaux. Les moules à canaux chauds ne nécessitent normalement aucune majoration.
Combien de kN représente une tonne de force de fermeture ?
Une tonne métrique vaut environ 9,81 kN. Multipliez les tonnes par 9,81 pour obtenir des kN.
Une machine plus grande est-elle toujours plus sûre ?
Non. Une machine surdimensionnée coûte plus cher, consomme plus d'énergie et peut rendre le dosage moins précis. Choisissez la plus petite machine qui satisfait la force de fermeture, la taille du moule et la capacité d'injection avec une marge raisonnable.
Que vérifier après le tonnage ?
L'écartement entre colonnes, les dimensions des plateaux, la plage d'épaisseur de moule, la course d'ouverture, la capacité d'injection ainsi que la vitesse et la pression d'injection.
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