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Bien que la vitesse de fabrication des pièces moulées par injection soit extrêmement rapide, les éjecteurs font partie des éléments qui reçoivent peu d'attention jusqu'à ce qu'un problème survienne. Si une pièce reste coincée dans un moule, si un éjecteur se brise ou si une usure prématurée se produit sur la tige, une ligne de production peut être arrêtée et des milliers de dollars peuvent être perdus en rebuts et en retards de production.
Un éjecteur pour moulage par injection est une pièce élancée, rectifiée de précision, en acier ou en aluminium, qui va pousser le composant plastique fini hors de la cavité du moule après son refroidissement. Bien que l'éjection d'un composant plastique d'un moule semble assez simple, le savoir-faire nécessaire à la création de chaque éjecteur est tout sauf simple. Les éjecteurs doivent supporter des millions de cycles d'injection et fournir un mécanisme pour pousser la pièce finie hors du moule tout en évitant une usure excessive de l'outillage du moule et en maintenant les alignements nécessaires entre la matrice et le composant moulé.
Le but de ce guide est de fournir les informations nécessaires pour différencier les éjecteurs de moule de haute qualité de ceux qui échoueront. L'explication technique vous fournira les informations pratiques nécessaires pour spécifier, acquérir et entretenir ces composants critiques en toute confiance.
Il existe plusieurs types d'éjecteurs disponibles, y compris les éjecteurs en acier inoxydable pour les applications médicales et les éjecteurs droits pour la production générale. Mieux vous comprendrez l'ingénierie de l'éjecteur, mieux vous serez en mesure de prendre des décisions judicieuses et de réduire vos coûts totaux de possession de ces composants critiques.
Les éjecteurs sont confrontés à certaines des conditions les plus difficiles lors de la fabrication. Ils coulissent dans et hors de trous de jeu étroitement contrôlés des milliers de fois par quart de travail ; ils résistent à des températures et pressions extrêmes ; et ils doivent éjecter efficacement les pièces en plastique sans s'y accrocher ni se gripper. Atteindre cette fiabilité nécessite de surmonter plusieurs défis d'usinage fondamentaux.
Contrairement aux fixations standard, les éjecteurs de moulage par injection doivent s'adapter dans leurs trous de guidage respectifs qui sont mesurés en microns. S'ils sont trop lâches dans leurs trous de guidage, des bavures s'échapperont par la tige dans la pièce moulée, créant des défauts. S'ils sont trop serrés, la tige se bloquera ou se grippera, provoquant des dommages catastrophiques au moule.
Il existe des normes internationales (ISO 6751 (2011)) qui spécifient les tolérances et dimensions des éjecteurs pour le moulage par injection et la fonderie sous pression. Dans les applications critiques, un contrôle strict de la concentricité de la tête, du corps et de la pointe de la tige est nécessaire.
Les tolérances d'usinage standard pour les éjecteurs sont généralement de ±0,02 mm, tandis que de nombreux fournisseurs haut volume proposent un usinage personnalisé jusqu'à ±0,005 mm sur demande. Chez Falcon CNC Swiss, nos machines CNC multi-axes et nos méthodes de rectification de précision atteignent généralement ces tolérances tout au long des séries de production complètes.
Les éjecteurs sont des objets cylindriques longs, minces et élancés. Des erreurs de rectitude ou de légères courbures sur la tige vont coincer les tiges dans leurs trous de guidage, provoquant des taux d'éjection incohérents, une usure accélérée et une rupture éventuelle.
La finition de surface a un effet direct sur le taux d'usure. Des surfaces plus lisses réduisent la friction et le potentiel de grippage. L'usinage CNC de haute précision, qui atteint un Ra inférieur ou égal à 0,2 μm, produit des surfaces lisses qui minimisent la friction et augmentent la durée de vie de la tige et du moule.
Les éjecteurs doivent être assez durs pour résister à une usure excessive, mais assez tenaces pour absorber les impacts répétés sans se fissurer. Si les tiges sont trop dures, elles deviennent très cassantes, et les tiges insuffisamment dures s'usent rapidement.
Le matériau courant le plus utilisé pour les éjecteurs est l'acier à outils pour travail à chaud SKD61 et H13, avec des duretés généralement comprises entre 48 et 52 HRC. Pour les applications à grand volume (ou les applications abrasives), les fabricants spécifient l'acier rapide pulvérulent ASP30 (62-64 HRC) et les variantes en acier inoxydable trempé à cœur. La nitruration de surface crée une couche externe dure (jusqu'à 900 HV) pour les applications à grand volume / forte usure tout en maintenant un noyau plus tenace.
Lorsqu'un client commande 50 000 éjecteurs, chacun doit être dimensionnellement identique au premier, et pour y parvenir, des processus de fabrication automatisés et un contrôle statistique rigoureux des processus sont nécessaires, et non un usinage traditionnel. Découvrez notre service d'usinage CNC de précision pour la fabrication de tiges de moule.
Il est important de choisir le type d'éjecteur approprié pour un travail de moulage particulier en considérant plusieurs facteurs : la géométrie de la pièce, la force d'éjection et l'aspect de la finition de surface après la sortie du moule.
La grande majorité (plus de 99 %) de tous les éjecteurs sont droits, avec une section circulaire. Ils sont très économiques, largement disponibles et hautement standardisés. Ces types d'éjecteurs sont appropriés pour la plupart des pièces en plastique à usage général, les composants de petite à moyenne taille, et les applications où les marques visibles d'éjecteur ne posent pas problème. Cependant, la limitation des éjecteurs droits est que la zone d'éjection est assez petite, ce qui peut laisser une empreinte sur une surface sensible ou provoquer une contrainte concentrée dans une pièce à paroi mince.
Les éjecteurs plats, également appelés éjecteurs à lame, ont une section rectangulaire ou carrée. Ils sont utilisés lorsqu'une longue nervure, un bord étroit ou un produit allongé ne peut pas utiliser des tiges rondes standard pour fournir une zone d'éjection suffisante. Les éjecteurs plats ont une zone d'éjection plus grande que les éjecteurs droits, de sorte qu'ils peuvent répartir la contrainte plus uniformément, réduisant le risque de déformation de la pièce. La géométrie des tiges plates est plus complexe que celle des tiges rondes (par exemple, nécessite plus de précision d'usinage), nécessitant généralement de l'électroérosion à fil ou du fraisage de précision, plutôt qu'un usinage au tour classique.
Les éjecteurs étagés comprennent une section qui renforce la base d'une tige de petit diamètre pour offrir une résistance à la flexion accrue. Cette conception est recommandée pour les tiges d'un diamètre inférieur à 3 mm car elles peuvent fléchir ou se casser lorsqu'elles sont soumises à des impacts répétés, ce qui les rend sujettes à la déflexion ou à la rupture.
Les éjecteurs à ressort intègrent un mécanisme à ressort qui permet une éjection retardée et/ou progressive. Ceci est avantageux pour les profils de pièces très complexes où toutes les tiges ne peuvent pas être éjectées simultanément ou pourraient potentiellement déformer la pièce. Les éjecteurs à ressort préchargé sont également souvent utilisés pour les éjecteurs inclinés, qui sont également généralement fabriqués en acier à ressort, pour résister à des flexions répétées.
Les éjecteurs à air utilisent la pression d'air plutôt qu'une force mécanique pour assister l'éjection de la pièce. Ceci est particulièrement utile pour les composants à paroi mince ou fragiles qui ne peuvent pas être contactés par des tiges standard. Un système d'air comprimé fonctionne en dirigeant l'air comprimé à travers une valve à clapet, ce qui accorde une importance particulière à la nécessité de bien étanchéifier et ajuster l'éjecteur à air dans le moule pour conserver des caractéristiques de fonctionnement appropriées.
Les éjecteurs progressifs sont conçus pour être utilisés dans des systèmes d'éjection multi-étages où les différentes tiges avancent et éjectent les pièces au cours des différentes étapes d'éjection pour fournir un retrait forcé des pièces de contre-dépouilles complexes et/ou de cavités très profondes sans endommager les pièces.
| Type d'éjecteur | Meilleure application | Avantage clé |
| Droit ou cylindrique | Pièces à usage général, séries à grand volume | Faible coût, grande disponibilité |
| Plat ou lame | Nervures profondes, fentes étroites, sections de paroi mince | Grande zone d'éjection, réduit le marquage |
| Étagé | Tiges < 3 mm de diamètre | Racine renforcée empêche la flexion |
| Manchon | Moyeux autour des trous de vis | Éjection uniforme, pas de contrainte localisée |
| Air | Pièces à paroi mince ou esthétiques | Zéro contact, pas de marques d'éjection |
| À ressort préchargé | Éjecteurs inclinés, éjection retardée | Permet le démoulage de contre-dépouilles complexes |
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La durée de vie de l'éjecteur, la disponibilité du moule et le coût total de possession sont tous directement mesurables en ce qui concerne le choix du matériau de base et du revêtement de surface.
Le plus couramment, l'acier à outils pour travail à chaud (SKD61 / H-13) est utilisé pour les éjecteurs de moule à usage général, avec une dureté généralement comprise entre 48 et 52 HRc. Les aciers à outils pour travail à chaud offrent une excellente résistance à la chaleur pour le moulage des plastiques techniques, notamment PA, PPS et PC.
La perte de durée de vie des éjecteurs peut également être évitée en utilisant de l'acier rapide pulvérulent ASP30. Avec une teneur élevée en vanadium, l'ASP30 forme des particules de carbure dures qui augmentent considérablement la résistance à l'usure par rapport aux aciers à outils traditionnels. L'ASP30 atteint également une dureté de 62 - 64 HRc, ce qui le rend adapté à une utilisation avec
