Initialement destinées principalement à l'extrusion, de nouvelles options pour les composites bois-plastique ont été optimisées pour ouvrir des portes aux applications de moulage par injection.
Pour le moulage des WPC, la pastille idéale doit avoir à peu près la taille d'un petit BB et être arrondie pour obtenir un rapport surface/volume optimal.
Luke's Toy Factory, Danbury, Connecticut, recherchait un matériau biocomposite pour ses camions et trains jouets.L'entreprise voulait quelque chose avec un aspect et une sensation de bois naturel qui pourrait également être moulé par injection pour fabriquer les pièces du véhicule.Ils avaient besoin d'un matériau pouvant être coloré pour éviter le problème de l'écaillage de la peinture.Ils voulaient également un matériau qui serait durable même s'il était laissé à l'extérieur.Le WC Terratek de Green Dot répond à toutes ces exigences.Il combine du bois et du plastique recyclé dans une petite pastille bien adaptée au moulage par injection.
Alors que les composites bois-plastique (WPC) ont fait leur apparition dans les années 1990 en tant que matériaux principalement extrudés en planches pour terrasses et clôtures, l'optimisation de ces matériaux pour le moulage par injection a depuis lors considérablement diversifié leurs applications potentielles en tant que matériaux durables et durables.Le respect de l'environnement est une caractéristique intéressante des WPC.Ils ont une empreinte carbone nettement inférieure à celle des matériaux purement à base de pétrole et peuvent être formulés à partir de fibres de bois exclusivement récupérées.
Une gamme plus large d'options de matériaux pour les formulations WPC ouvre de nouvelles opportunités pour les mouleurs.Les matières premières plastiques recyclées et biodégradables peuvent encore améliorer la durabilité de ces matériaux.Il existe un nombre croissant d'options esthétiques, qui peuvent être manipulées en faisant varier les essences de bois et la taille des particules de bois dans le composite.En bref, l'optimisation pour le moulage par injection et la liste croissante d'options disponibles pour les compoundeurs signifient que les WPC sont un matériau beaucoup plus polyvalent qu'on ne le pensait autrefois.
CE QUE LE MOULEUR DOIT ATTENDRE DES FOURNISSEURS Un nombre croissant de mélangeurs proposent désormais des WPC sous forme de granulés.Les mouleurs à injection doivent faire preuve de discernement en ce qui concerne les attentes des mélangeurs dans deux domaines en particulier : la taille des granulés et la teneur en humidité.
Contrairement à l'extrusion de WPC pour les terrasses et les clôtures, une taille de granulés uniforme pour une fusion uniforme est cruciale dans le moulage.Étant donné que les extrudeuses n'ont pas à se soucier de remplir leur WPC dans un moule, le besoin d'une taille de granulés uniforme n'est pas aussi important.Par conséquent, il est important de vérifier qu'un préparateur a à l'esprit les besoins des mouleurs à injection et qu'il ne se concentre pas trop sur les utilisations les plus anciennes et les plus répandues des WPC.
Lorsque les granulés sont trop gros, ils ont tendance à fondre de manière inégale, à créer une friction supplémentaire et à donner un produit final structurellement inférieur.La pastille idéale doit avoir à peu près la taille d'un petit BB et être arrondie pour obtenir un rapport surface/volume idéal.Ces dimensions facilitent le séchage et contribuent à assurer un déroulement fluide tout au long du processus de production.Les mouleurs à injection travaillant avec des WPC doivent s'attendre à la même forme et à la même uniformité qu'ils associent aux granulés de plastique traditionnels.
La sécheresse est également une qualité importante à attendre des granulés WPC d'un préparateur.Les niveaux d'humidité dans les WPC augmenteront avec la quantité de charge de bois dans le composite.Bien que l'extrusion et le moulage par injection nécessitent une faible teneur en humidité pour de meilleurs résultats, les niveaux d'humidité recommandés sont légèrement inférieurs pour le moulage par injection que pour l'extrusion.Encore une fois, il est important de vérifier qu'un préparateur a pris en compte les mouleurs à injection lors de la fabrication.Pour le moulage par injection, les niveaux d'humidité doivent être inférieurs à 1 % pour des résultats optimaux.
Lorsque les fournisseurs se chargent de livrer un produit contenant déjà des niveaux d'humidité acceptables, les mouleurs à injection passent moins de temps à sécher eux-mêmes les granulés, ce qui peut entraîner des économies substantielles de temps et d'argent.Les mouleurs à injection devraient envisager de magasiner pour les granulés WPC expédiés par le fabricant avec des niveaux d'humidité déjà inférieurs à 1 %.
CONSIDÉRATIONS RELATIVES À LA FORMULE ET À L'OUTILLAGE Le rapport bois/plastique dans la formule d'un WPC aura un certain effet sur son comportement tout au long du processus de production.Le pourcentage de bois présent dans le composite aura par exemple un effet sur l'indice de fluidité (MFI).En règle générale, plus on ajoute de bois au composite, plus le MFI est faible.
Le pourcentage de bois aura également une incidence sur la résistance et la rigidité du produit.De manière générale, plus on ajoute de bois, plus le produit devient rigide.Le bois peut représenter jusqu'à 70 % du composite bois-plastique total, mais la rigidité qui en résulte se fait au détriment de la ductilité du produit final, au point qu'il risque même de devenir cassant.
Des concentrations plus élevées de bois raccourcissent également les temps de cycle de la machine en ajoutant un élément de stabilité dimensionnelle au composite bois-plastique lors de son refroidissement dans le moule.Ce renforcement structurel permet de retirer le plastique à une température plus élevée là où les plastiques conventionnels sont encore trop mous pour être démoulés.
Si le produit est fabriqué à l'aide d'outils existants, la taille de la porte et la forme générale du moule doivent être prises en compte dans la discussion sur la taille optimale des particules de bois.Une particule plus petite servira probablement mieux l'outillage avec de petites portes et des extensions étroites.Si d'autres facteurs ont déjà conduit les concepteurs à choisir une taille de particules de bois plus grande, il peut être avantageux de reconcevoir l'outillage existant en conséquence.Mais, étant donné les options existantes pour différentes tailles de particules, ce résultat devrait être totalement évitable.
TRAITEMENT WPCs Les spécificités de traitement ont également tendance à fluctuer de manière significative en fonction de la formulation finale des granulés WPC.Bien qu'une grande partie du traitement reste similaire à celle des plastiques traditionnels, des rapports bois-plastique spécifiques et d'autres additifs destinés à obtenir l'apparence, la sensation ou les caractéristiques de performance souhaitées peuvent devoir être pris en compte lors du traitement.
Les WPC sont également compatibles avec les agents moussants, par exemple.L'ajout de ces agents moussants peut créer un matériau semblable au balsa.Il s'agit d'une propriété utile lorsque le produit fini doit être particulièrement léger ou flottant.Pour les besoins du moule à injection, cependant, c'est encore un autre exemple de la façon dont la composition diversifiée des composites bois-plastique peut conduire à ce qu'il y ait plus à considérer que lorsque ces matériaux sont arrivés sur le marché.
Les températures de traitement sont un domaine où les WPC diffèrent considérablement des plastiques conventionnels.Les WPC traitent généralement à des températures inférieures d'environ 50 ° F à celles du même matériau non chargé.La plupart des additifs pour bois commenceront à brûler à environ 400 F.
Le cisaillement est l'un des problèmes les plus courants lors du traitement des WPC.Lorsque vous poussez un matériau trop chaud à travers une porte trop petite, la friction accrue a tendance à brûler le bois et conduit à des stries révélatrices et peut finalement dégrader le plastique.Ce problème peut être évité en exécutant les WPC à une température plus basse, en s'assurant que la taille de la porte est adéquate et en supprimant les virages ou les angles droits inutiles le long du chemin de traitement.
Des températures de traitement relativement basses signifient que les fabricants ont rarement besoin d'atteindre des températures supérieures à celles d'un polypropylène traditionnel.Cela minimise la tâche difficile de retirer la chaleur du processus de fabrication.Il n'est pas nécessaire d'ajouter un équipement de refroidissement mécanique, des moules spécialement conçus pour réduire la chaleur ou d'autres mesures extraordinaires.Cela signifie des temps de cycle encore plus courts pour les fabricants, en plus de temps de cycle déjà plus rapides en raison de la présence de charges organiques.
PAS SEULEMENT POUR LES TERRASSES Les WPC ne sont plus seulement destinés aux terrasses.Ils sont optimisés pour le moulage par injection, ce qui les ouvre à une vaste gamme de nouvelles applications de produits, des meubles de jardin aux jouets pour animaux de compagnie.La large gamme de formulations désormais disponibles peut améliorer les avantages de ces matériaux en termes de durabilité, de diversité esthétique et de caractéristiques telles que la flottabilité ou la rigidité.La demande pour ces matériaux ne fera qu'augmenter à mesure que ces avantages seront mieux connus.
Pour les mouleurs à injection, cela signifie qu'un certain nombre de variables spécifiques à chaque formulation doivent être prises en compte.Mais cela signifie également que les mouleurs doivent s'attendre à un produit mieux adapté au moulage par injection qu'une matière première destinée principalement à être extrudée en planches.Au fur et à mesure que ces matériaux se développent, les mouleurs à injection doivent relever leurs normes en ce qui concerne les caractéristiques qu'ils s'attendent à voir dans les matériaux composites livrés par leurs fournisseurs.
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Heure de publication : 07 septembre 2019