Utiliser des plaques découpées au laser, fraisées par CNC ou fabriquées à la main pour incorporer des textes ou des motifs interchangeables dans des produits moulés par injection, y compris l'ajout de types de plastiques ou de logos.
Table des matières
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Nous sommes en train d'étendre un moule existant, en l'occurrence un moule pour tuiles hexagonales. Il s'agit d'un moule plat en trois parties fixées par des boulons. Les dimensions extérieures sont de 15 cm x 15 cm (environ 6 po x 6 po). Les plaques supérieure et inférieure ont une épaisseur de 10 mm (environ 0,4 in) et la partie centrale avec la découpe hexagonale a une épaisseur de 4 mm (environ 0,16 in).
Nous expliquerons les processus de découpe au laser et de fraisage CNC. Pour accéder à ces dispositifs, vous pouvez vous renseigner auprès d'installations locales telles qu'un Fablab ou un makerspace, ou auprès d'établissements d'enseignement.
Pour les ajouts découpés au laser, nous utilisons des plaques d'acrylique de 4 mm (environ 0,16 in) de 15 cm x 15 cm (environ 6 in x 6 in). Pour l'usinage CNC, nous utilisons des plaques d'aluminium de 3 mm (environ 0,12 in) également de 15 cm x 15 cm.
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Certainement.
Nous avons utilisé un logiciel pour concevoir différents motifs. Veillez à ce que le texte soit reflété lors de la création d'un négatif. Le format d'exportation peut varier en fonction de la technique choisie.
Des informations supplémentaires, telles que le type de plastique et les détails de production, peuvent être incluses si nécessaire.
La découpe au laser permet d'obtenir des formes illimitées, mais les détails les plus fins sont plus difficiles à réaliser. Notre expérience montre que l'injection de PEHD permet de réaliser des détails aussi petits que 0,08-0,12 pouces (2-3 mm).
Pour le fraisage CNC, les détails sont limités par le diamètre de la fraise, qui arrondit les angles. Vérifiez les spécifications de votre machine. Nous avons utilisé une fraise CNC de 1 mm.
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Un fichier 2D suffit pour la découpe laser, les formats PNG et AI étant couramment acceptés par divers logiciels.
Pour le fraisage CNC, un fichier 3D est nécessaire. Des logiciels tels que Fusion 360 peuvent convertir des fichiers vectoriels en formes 3D.
Dans notre exemple, la profondeur de coupe est fixée à 1,5 millimètre (0,059 pouce).
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Réglages de la découpeuse laser pour les moules en acrylique
Les réglages de votre découpeur varient en fonction du type de machine. Il est conseillé d'effectuer des coupes d'essai et de régler la vitesse et l'intensité du laser en conséquence.
Bien que l'acrylique puisse être découpé en toute sécurité, il dégage une odeur ; il est donc recommandé d'aspirer la poussière.
Veillez à ce que le motif ne soit pas entièrement découpé dans la plaque acrylique afin de préserver la durabilité du moule, sauf pour certaines formes où cela peut être acceptable.
Veillez à ce que les bords soient entièrement découpés pour éviter de devoir percer et découper manuellement par la suite. Vous pouvez attribuer différents paramètres aux lignes de découpe afin d'obtenir plusieurs profondeurs dans un même moule.
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Traitez le fichier avec le logiciel, fixez le matériau et commencez le fraisage.
Effectuer des tests de vitesse au préalable.
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Insérer la plaque de texture dans le moule et commencer l'injection.
Pour un résultat optimal, refroidir rapidement le moule.
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Outils et équipements
- Découpeur laser (par exemple, Fab Lab Leuven)
- Fraiseuse CNC (par exemple, ateliers de la KU Leuven)
- Machine de moulage par injection
- plaques acryliques de 4 mm (15 cm x 15 cm)
- plaques d'aluminium de 3 mm (15 cm x 15 cm)
Logiciel
- Autodesk Fusion 360 (modélisation 3D pour CNC)
- Adobe Illustrator (dessin vectoriel pour la découpe laser)
- Logiciel de contrôle de la découpeuse laser (par exemple, RDWorks ou spécifique à la machine)
- Logiciel de commande de machine CNC (par exemple, Mach3, GRBL)
Matériaux
- Plastique HDPE en granulés (pour le moulage par injection)
- Feuilles d'acrylique (4 mm d'épaisseur)
- Feuilles d'aluminium (3 mm d'épaisseur)
- Système de refroidissement (à base d'eau ou d'air pour un refroidissement rapide du moule)
- Boulons (pour l'assemblage du moule)
Fichiers de conception
- fichiers vectoriels 2D (formats PNG/AI pour la découpe au laser)[1][5]
- fichiers CAO 3D (pour le fraisage CNC)[5][6]
- Texte/motifs en miroir (conception négative)[3]
- Spécification de la profondeur de coupe (1,5 mm pour la CNC)[6]
- Paramètres de gravure laser multi-profondeurs[5]
Sécurité et entretien
- ~~Système d'extraction des poussières~~ (pour la découpe laser de l'acrylique)[4]
- Coupes d'essai (calibrage des réglages laser/CNC)[4][6]
- Vérification de la mèche de la défonceuse CNC (diamètre ≥1 mm pour la CNC)[6]
- Outils de serrage du matériau (étau ou table aspirante)
- Équipements de protection (lunettes, gants lors de l'injection)[4]
Les options de fabrication locales à Louvain comprennent le Fab Lab Leuven pour l'accès à la découpe laser/CNC et les ateliers d'ingénierie de la KU Leuven[2].
Articles
- Tout ce que vous devez savoir sur l'usinage CNC pour la fabrication de moules d'injection
- Introduction à la fabrication de moules d'injection plastique
- Guide du moulage par injection pour les débutants
Livres
- Manuel de conception des canaux et des portes d'injection, deuxième édition : Tools for Successful Injection Molding (John Beaumont) : Lien
- Successful Injection Molding : Process, Design, and Simulation (John Beaumont) : Lien
Articles
- Effet d'un outil de moulage par injection structuré par laser femtoseconde sur les propriétés mécaniques
- ~~Amélioration de la découpe laser CO₂ de faible puissance pour le polycarbonate moulé par injection~~
YouTube
Conceptions à source ouverte
- Moules découpés au laser étape par étape pour le thermoformage (Instructables)
- Fab Academy Week 13 Assignment : Mold Fabrication
- Boîte à outils pour la robotique douce : découpe au laser de pièces de moule