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04 juillet 2022

Les lignes de flux : leur émergence et comment les éviter ?

Les lignes de flux qui apparaissent sur les pièces injectées sont des problématiques récurrentes pour les plasturgistes. Comprendre leur apparition et les minimiser est un enjeu important pour toutes les applications où l’effet visuel prime. Eclairages avec Merck, producteur de pigments à effets et spécialisé dans leur formulation.

En matière de coloration, le teinté masse présente bien des avantages : une qualité de couleur élevée, un processus rapide en une seule étape et sans solvant. Ainsi, les phases de finition telles que l’impression peuvent être évitées. Pour obtenir un effet nacré ou brillant, les pigments nacrés ou à effets peuvent être utilisés.

Sur certaines géométries de pièces, nous observons néanmoins des lignes de flux et/ou de soudure plus marquées. Cela implique souvent de procéder à des ajustements du moule, du process ou de la formulation des pigments.

Les facteurs d'apparition des lignes de flux

Les lignes de flux se forment pendant le processus de fabrication de la pièce par injection. Lorsque deux flux se rencontrent ou changent soudainement de direction, de petites décolorations ressemblant à des lignes ou séries de lignes peuvent se développer. Ces lignes correspondent à un changement brusque de l’orientation des pigments nacrés et affectent l'esthétique des pièces. Les pièces qui comportent des changements de géométrie ou des parties évidées sont donc plus sujettes à l’apparition de lignes d'injection, autrement dit, de défauts visuels.

C’est cette problématique que s’attache à résoudre Merck en mettant au point des formulations qui diminuent les lignes de flux.

Lignes-de-flux

En effet, il est possible de jouer sur plusieurs facteurs (voir le schéma d’illustration ci-dessus), tels que le type d’injection, la vitesse et la température. Cependant, ces paramètres influencent peu le résultat final au regard de l’impact que peut avoir la formulation. Le design du moule quant à lui n’est pas modifiable facilement, en raison des coûts et des contraintes des pièces finales.

La formulation avec pigments à effet : une affaire de compromis

Merck travaille ainsi sur des solutions couleur optimisées pour éviter aux transformateurs de devoir ajuster de nombreux paramètres. Augmenter l’opacité et les phénomènes de dispersion de la formulation, par exemple en utilisant des charges telles que le dioxyde de titane, des colorants ou des billes de verre, s’avère être une solution efficace. Plus la pièce sera opaque, moins les défauts seront perçus. Toutefois, l’effet visuel et la brillance des nacres seront aussi réduits.

En réponse à cela, Merck met au point des pigments à effet aux particules plus grandes, visibles en haute opacité, qui rendent les pièces plus uniformes et limitent ainsi la visibilité des lignes de flux.

 

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I/975 : formulation non optimisée - I/974 et I/976 : formulations optimisées

Les démonstrateurs GEM ci-dessus ont été réalisés par le pôle Performance industrielle de Polyvia, en collaboration avec Merck (pigments) et Lyondellbasell (formulation), afin de rendre compte des résultats obtenus avec les différentes formulations.

En résumé, il faut jongler entre le degré d’opacité et l’effet visuel souhaités, la tolérance envisageable quant aux éventuels défauts et les facteurs sur lesquels il est possible d’agir. Tout est affaire de compromis.

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