Groth Kunststofftechnik choisit les produits KNARR pour le démoulage de pièces complexes

Pour assurer le démoulage des pièces complexes avec des contre-dépouilles, les concepteurs de moules d’injection utilisent souvent des moules en plusieurs parties, lesquels permettent de démouler les composants incompatibles avec le sens d’ouverture du moule. Pour mettre en œuvre de telles solutions, les concepteurs de moules d’injection de Groth à Vlotho utilisent les loquets de plus haute qualité proposés par le fournisseur de pièces standard KNARR.

L’entreprise Claus Groth, basée à Vlotho en Westphalie orientale, s’est spécialisée depuis 1948 dans la production de moules d’injection complexes répondant aux exigences les plus élevées. En outre, l’entreprise produit des pièces d’injection en plastique dans son propre atelier de moulage par injection. Cette entreprise familiale est un partenaire fiable pour ses clients des secteurs de l’automobile, de la construction mécanique, de la production de meubles et des technologies de transport.

Les spécialistes en production peuvent répondre de manière très flexible aux exigences de leurs clients, en proposant toute une gamme de solutions économiques permettant l’exécution de commandes avec des volumes allant de plusieurs centaines à deux millions de pièces produites par an. « Nous produisons des moules d’injection avec des dimensions allant jusqu’à 800 x 600 mm », explique Jens Strate, PDG de l’entreprise de la région de Lipper Bergland. « Nos machines de moulage par injection offrent des forces de serrage allant jusqu’à 300 tonnes. Depuis plus de 30 ans, nous fournissons également à nos clients des pièces prêtes à l’emploi ou des composants combinés, faits d’éléments en plastique et en métal ».

La plupart de nos produits
sont des pièces techniques

Jens Strate, PDG de Claus Groth : « Nous avons une relation commerciale vraiment partenariale avec KNARR. Nous pouvons toujours être sûrs que leurs produits sont de bonne qualité et durables. Nous sommes sûrs que les loquets proposés ne s’useront certainement pas rapidement. » – Photo: Pergler Media

Groth emploie actuellement 32 personnes. Au sein du département de production, 6 spécialistes exploitent 20 machines en une seule équipe, et la production se déroule en 2 équipes. En outre, l’entreprise emploie 4 spécialistes dans le département de production de moules et 5 dans le département d’assemblage. 2 autres employés sont chargés du suivi des livraisons de matériel, de la gestion de l’entrepôt et des expéditions. D’autres employés effectuent des tâches liées à la vente, à la gestion et à l’administration. L’entreprise sous-traite la conception structurelle des moules à des concepteurs spécialisés externes et la production des électrodes à des fournisseurs tiers fiables.

Le département de fabrication des moules utilise généralement des aciers cementés à outils typiques, ainsi que des cementé trempées et, parfois, de l’acier inoxydable. Les moules les plus couramment produits sont ceux à 4 ou 8 empreintes, qui sont constamment très demandés et qui sont utilisés presque exclusivement dans leur propre usine de moulage par injection. Les moules sont conçus de manière à garantir la plus grande sécurité et stabilité du processus. Les moules produits répondent à des normes de qualité élevées. Les tolérances standard sont de 10 µm ou moins.

La plupart des produits moulés par injection sont des pièces techniques, dont beaucoup sont en POM. Il s’agit de matériaux thermoplastiques souvent utilisés pour la production de composants de précision en raison de leur grande rigidité, de leur faible coefficient de frottement et de leur bonne stabilité dimensionnelle. – Photo: Pergler Media

Des solutions créatives pour des tâches de fabrication complexes

La plupart des produits moulés par injection sont des pièces techniques. Nombre d’entre eux sont fabriqués à partir de polyoxyméthylène (POM). Il s’agit d’un matériau thermoplastique partiellement cristallin et de haut poids moléculaire, souvent utilisé pour la production de composants de précision en raison de sa grande rigidité, de son faible coefficient de frottement et de sa bonne stabilité dimensionnelle. L’usine de Vlotho traite également d’autres plastiques techniques à plus grande échelle.

L’équipe de spécialistes du site trouve souvent des solutions créatives pour répondre aux souhaits des clients. C’est notamment le cas lorsque la géométrie du moule doit répondre à des exigences élevées en termes de forme et de processus de démoulage. Par exemple, lorsqu’il est nécessaire de produire des pièces à géométrie complexe avec des contre-dépouilles dans le sens opposé à celui du démoulage. Dans ce cas, le processus du démoulage rapide et sûr d’un composant sans l’endommager peut être un véritable défi. En règle générale, les fabricants d’outils et de moules utilisent des coulisseaux ou des mâchoires à cet effet si les contre-dépouilles, les loquets ou les ouvertures sur les pièces moulées par injection ne permettent pas un démoulage sûr à l’aide de plans de joint de moule conventionnels.

Projet avec trois diamètres différents

Dans le cadre du projet actuel, les spécialistes des matières plastiques fabriquent trois composants très similaires pour des châssis de voiture, qui ne diffèrent que par leurs dimensions. Les diamètres sont respectivement de 62, 67 et 68 mm.

Pour les besoins du projet, les concepteurs ont réalisé 3 moules à 4 empreintes avec plusieurs plans de joint, chacun permettant de mouler par injection simultanément 4 pièces en POM noir de diamètres identiques. On ne sait pas encore quelle sera l’ampleur de la commande finale du client. L’atelier d’injection de Groth est en tout cas prêt pour la production en série et est en outre très bien équipé.

Le démoulage est un défi

Le composant du châssis en POM noir présente des nervures profondes et plusieurs contre-dépouilles. Les experts en plastique de Groth produisent ces pièces en trois diamètres différents au sein d’un même projet. – Photo: Pergler Media

« Après le processus de moulage par injection, un joint torique en TPE, matériau plus souple et plus flexible, est monté sur la pièce dans le département d’assemblage, et collée à la pièce en POM », explique M. Strate en décrivant le composant en cours de fabrication. « Le joint torique adhère aux composants métalliques du châssis du véhicule et absorbe les petits déplacements des composants les uns par rapport aux autres, qui peuvent être causés, par exemple, par des vibrations pendant la conduite. Cela permet de s’assurer que le système ne génère aucun bruit indésirable ».

Le véritable défi du processus d’injection puis de démoulage réside, entre autres, dans les nervures profondes de la pièce à produire, mais aussi dans les contre-dépouilles qui rendent impossible le démoulage à partir d’un moule à ouverture et fermeture classique. « Ces zones sont en partie situées au plus profond dans la cavité du moule d’injection », explique M. Strate en précisant les défis auxquels sont confrontés les constructeurs de moules. « Nous avons donc décidé de dégager les contre-dépouilles de ces produits en plastique à l’aide de systèmes de coulisseaux creusés. En outre, pour le démoulage, il faut également extraire le noyau interne ».

Les pièces juste avant l’éjection. Avant cette étape, les contre-dépouilles doivent être dégagées et les noyaux tirés. Pour ce faire, la plaque est déplacée du côté de la buse – la fente dans l’outil à droite illustre la course de déplacement avant l’ouverture au niveau du plan de joint. – Photo: Pergler Media

Les composants du châssis peuvent être évacués en tant que pièces en chute libre ou être prélevés de manière définie par un robot – Groth offre les deux options. La photo montre un employé en train de monter un préhenseur ajusté. – Photo: Pergler Media

Démoulage sûr de pièces complexes

Les coulisseaux creusés sont des coulisseaux eux-mêmes, mais aussi des extracteurs de noyau, que les concepteurs ont placés sous le plan de joint. Ils permettent de libérer les contre-dépouilles peu avant l’ouverture proprement dite du moule. Des cylindres hydrauliques sont utilisés pour déplacer les coulisseaux creusés, en particulier dans le cas de moules de grande taille. Cependant, quant aux moules plus petits, une telle solution serait trop pénible et trop sujette aux défaillances. Dans ce cas, d’autres options peuvent être utilisées.

« Une méthode éprouvée pour extraire les coulisseaux creusés spéciaux avant le démoulage consiste à utiliser une plaque supplémentaire dans le moule », explique M. Strate. « Celle-ci est commandée avant l’ouverture du plan de joint et le mouvement qui en résulte permet de libérer les pièces en plastique par le coulisseau. Les pièces peuvent être ainsi facilement démoulées de la moitié du moule côté buse lors de l’ouverture proprement dite du moule au niveau du plan de joint ».

Deux loquets pour contrôler le mouvement

Dans chaque moule, quatre pièces identiques sont produites en un seul cycle d’injection. La durée du cycle est d’environ 55 secondes. Dans la conception des 3 moules destinés à produire des pièces de châssis, la plaque mobile est contrôlée avec précision par 2 loquets, montés au centre en haut et en bas du moule d’injection.

« Grâce à ces deux loquets, les plans de joint du moule restent fermés jusqu’à ce que la position finale soit atteinte par la plaque déplacée par le coulisseau creusé », explique M. Strate à propos du processus. « Ce n’est qu’à ce moment-là que les deux loquets permettent au moule de s’ouvrir au niveau du plan de joint correct, ce qui permet à la pièce moulée par injection d’être démoulée du côté de la buse et d’être expulsée du côté de l’éjecteur pour être saisie par le robot. »

Les composants des loquets sont fabriqués avec précision et, si possible, préassemblés. Cette solution permet aux concepteurs de monter correctement et facilement les loquets sur le moule, en particulier dans les situations d’assemblage critiques. – Photo: Pergler Media

La plaque de commande du loquet KNARR. Les crans sont clairement visibles et garantissent que la barre de traction libère l’ouverture du plan de joint du moule uniquement lorsque la plaque de commande du coulisseau et de l’extracteur de noyau a atteint sa position finale. – Photo: Pergler Media

Réputation excellente pour KNARR en Westphalie orientale

Les loquets pour tous les trois moules ont été fabriqués par le spécialiste des pièces standard KNARR basé à Helmbrechts en Haute-Franconie. Dès le début de son activité, KNARR s’est spécialisée dans la production d’éjecteurs et dans ce domaine, l’entreprise est toujours un fabricant leader, même si entre-temps, elle a élargi son portefeuille de produits et convaincu de nombreux clients – notamment dans la région de la Westphalie orientale.

« Nous coopérons depuis de nombreuses années avec le fournisseur de pièces standard KNARR », souligne M. Strate. « Pour nous, il est important d’offrir un bon service pour le client, mais surtout d’assurer la qualité et la durabilité de tous nos composants. On peut s’y fier. Vous pouvez être sûrs que nos loquets ne s’useront certainement pas rapidement. »

Montage simple et rapide

Les loquets de haute qualité de KNARR sont le facteur essentiel pour la commande précise des mouvements du moule. L’unité compacte, déjà préassemblée chez le fabricant, permet aux constructeurs de moules un montage simple et rapide sur le moule d’injection. Selon l’utilisation prévue, les éléments de commande sont disponibles en version goupillée, creusée et insérée. Dans le cas des trois moules mentionnés ci-dessus, les concepteurs de Groth ont décidé d’utiliser la version goupillée.

Dans le département de conception de KNARR, les concepteurs ont principalement pris en compte en premier lieu les dimensions de montage rationnelles et les tailles standard pratiques. KNARR configure la plaque de guidage et la barre de traction individuellement, à la demande du client, en termes de longueur et de trous de montage nécessaires. Le fabricant de pièces standards propose des loquets de tailles standards, entièrement prêts à être montés.

Configuration individuelle des composants

Tous les composants ont été emballés et livrés au destinataire du moule, prêts à être assemblés. Le concepteur mandaté par Groth a téléchargé toutes les données 3D requises pour le mécanisme à loquet à partir du portail KNARR et les a adaptées exactement à l’application donnée. Les experts en usinage ont ensuite raccourci la barre de traction en acier nitruré 1.2312 à la bonne longueur et ont veillé à ce que les composants s’emboîtent parfaitement.

« Lors de l’usinage, on découvre tout simplement que KNARR fournit des composants de qualité supérieure qui sont un plaisir à usiner », explique M. Strate. On découvre tout simplement leur qualité irréprochable. Cela vaut tant pour le matériau lui-même que pour la qualité d’exécution. Les données fournies sont également très précises. À cela s’ajoute la simplicité du montage, puisque le composant est déjà préassemblé, et grâce à KNARR, il n’est plus nécessaire de procéder au fastidieux montage du « kit de loquet ».

Claus Groth GmbH Innovative Kunststofftechnik
La société à responsabilité limitée Claus Groth GmbH fabrique depuis 1948 des moules à injection répondant à des exigences techniques élevées et participe à la production en série de produits injectés. Avec plus de 75 ans d’expérience dans le moulage par injection et la fabrication de moules, cette entreprise familiale est un partenaire fiable pour les entreprises des secteurs de l’automobile, de la construction mécanique, de la production de meubles et des technologies de transport. L’entreprise garantit à ses clients une flexibilité maximale, non seulement dans le développement et de la construction de moules d’injection, mais également en termes de production et de commandes de différentes tailles. Que le client ait besoin de plusieurs centaines ou de 2 millions de pièces par an, l’entreprise propose une solution rentable pour chaque volume. L’entreprise est présente sur le marché depuis plus de 30 ans, également dans le domaine de la production de composants et de sous-ensembles combinés à partir d’éléments en plastique et en métal.

Des composants de haute qualité garantissent des performances optimales

Grâce à des matériaux soigneusement sélectionnés et des composants pourvus d’un revêtement, KNARR garantit la durabilité de ses mécanismes à loquet, une durée de vie optimisée et donc des coûts de maintenance considérablement réduits. Grâce à l’ouverture et à la fermeture rapides du moule d’injection par une solution d’outil à entraînement purement mécanique, le temps de cycle peut également être minimisé. Le système de retenue à loquet, qui permet de verrouiller la plaque intermédiaire dans une position exacte, élimine le risque de collision et garantit un processus de production stable.

« Nous pouvons compter sur la haute qualité des pièces standard, des livraisons fiables et des conseils professionnels de notre fournisseur de pièces standard KNARR », résume M. Strate. « Je ne cache pas que nous achetons également des composants auprès d’autres fournisseurs, mais en ce qui concerne nos petits moules, nous avons entièrement opté pour la société KNARR. Cela nous donne l’assurance qu’ils s’emboîteront toujours. Nous savons que ce fournisseur de pièces standards mettra toujours tout en œuvre pour répondre à nos attentes. »

Loquet
Le loquet est un élément de commande purement mécanique. Il commande le mouvement des différentes plaques de moule lors de l’ouverture du moule à injection pour le démoulage des pièces en plastique. Grâce à un système stable des crans pour les loquets, KNARR garantit une grande stabilité du processus chez l’utilisateur – le loquet permet de verrouiller la plaque intermédiaire dans une position absolument fixe. La conception du système élimine tout risque de collision. Le fait que KNARR assure l’intégration de tous les composants dans le boîtier du loquet est particulièrement avantageux lors du montage et du démontage du composant, car aucune pièce ne tombera inaperçue et il n’est pas nécessaire d’assembler les composants. Il s’agit d’un avantage considérable, notamment dans les situations d’assemblage complexes.

Une solution sûre pour les coulisseaux creusésIl existe de nombreuses solutions différentes pour déplacer les coulisseaux et les extracteurs de noyaux dans les moules d’injection. De l’entraînement direct utilisant des vérins hydrauliques ou des servomoteurs aux variantes purement mécaniques. Les solutions dans lesquelles la course d’ouverture de la presse à injecter est utilisée pour extraire les pièces sont particulièrement avantageuses pour les petits moules. Dans ce cas l’entraînement peut être assuré par une plaque mobile supplémentaire dans l’outil de moulage par injection. Un mécanisme à loquet peut être une excellente solution pour contrôler la séquence de mouvement d’une telle plaque. Cette fonction, qui permet d’obtenir un plan supplémentaire dans le moule, utilise une partie de la séquence de mouvements d’ouverture de la presse à injecter, définissable par la configuration appropriée du mécanisme à loquets de manière à assurer en premier lieu le déplacement de la plaque, et grâce à cela – des coulisseaux et des extracteurs. Cela permet de libérer la pièce en plastique dans le sens du démoulage. Ce n’est qu’après cette première partie du déplacement que le mécanisme à loquet libère l’ouverture complète du moule dans le plan de joint proprement dit, et la pièce peut être démoulée.

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