Brevet FR2829960A1 — publié le 20030328

PROCEDE DE PARAMETRAGE D'UN DISPOSITIF D'INJECTION DE MOULAGE ET DISPOSITIF POUR SA MISE EN CEUVRE. La présente invention se rapporte à un procédé de paramétrage d'un dispositif d'injection de moulage, adapté notamment au pilotage des buses d'injection d'une machine de moulage de matière plastique. Un dispositif de moulage comprend généralement un volume délimité par un moule reproduisant les formes d'au moins une pièce à réaliser et formé par au moins deux matrices maintenues en contact ainsi que des moyens d'injection susceptible d'injecter un volume de matière à l'état liquide ou pâteux. Pour assurer un remplissage correct du moule, on détermine un volume V de matière à injecter à une température T et à une pression P en fonction des caractéristiques rhéologiques du matériaux. Il est important de déterminer la température T et la pression P d'injection, respectivement Ti et Pi, de manière à ce que le volume de matière injectée remplisse parfaitement le moule en utilisant la quantité matière juste nécessaire afin d'une part de limiter les pertes, et d'autre part, d'obtenir une pièce sans défaut c'est-à-dire sans manque de matière. Bien entendu, cette température Ti et cette pression Pi doivent rester dans des plages préconisées par le fabricant de manière à ne pas altérer la matière lors du chauffage et de son injection. Ces température Ti et pression Pi sont difficilement calculables de manière précise si bien qu'on les détermine de manière empirique, par tâtonnement et par appréciation. Ainsi, après avoir réalisé une première injection à une température T et P, on pèse généralement la pièce afin de mesurer la différence de masse par rapport à une pièce parfaite. Cette technique permet de contrôler de manière simple et sûre un manque de matière tant en surface qu'à cceur. Connaissant la différence de masse, on modifie généralement un des paramètres, la température ou la pression, généralement de façon aléatoire ou du moins empirique, afin de déterminer l'influence de cette modification sur le remplissage. Suite à cette modification, on réalise une nouvelle pièce et on mesure de nouveau la différence de masse. Ainsi par itération et injections successives, on détermine la température Ti et la pression Pi d'injection. Généralement, on ne modifie qu'un seul des deux paramètres de manière à simplifier le procédé par itération. Aussi, cette méthode ne donne pas pleinement satisfaction car elle peut s'avérer longue et délicate notamment pour des personnes peu expérimentées et, dans certains cas, on peut obtenir des paramètres Pi et Ti assurant un remplissage parfait de l'empreinte, dont l'un deux ou les deux ne respectent plus la plage préconisée si bien que la matière injectée est altérée. La présente invention vise à pallier les inconvénients de l'art antérieur en proposant un procédé de paramétrage d'un dispositif de moulage permettant de déterminer rapidement et de manière simple la température Ti et la pression Pi d'injection pour parvenir à un remplissage parfait d'une empreinte sans toutefois altérer les propriétés de la matière injectée. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de paramétrage de la température (T) et de la pression (P) de la matière injectée lors d'un moulage par injection d'une pièce en matière plastique, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes qui consistent à : - déterminer la masse Mi, dite idéale, d'une pièce sans défaut connaissant son volume théorique et la densité de la matière injectée, - réaliser un découpage à l'aide de fonctions d'appartenance F de type gaussienne sur une plage de valeurs de masses contenant la masse idéale Mi, lesdites fonctions étant chevauchantes, - établir pour chaque fonction d'appartenance une règle dépendant de la température et de la pression, - réaliser une pièce et mesurer sa masse Mk, - déterminer pour chaque fonction d'appartenance FJ le coefficient d'appartenance a, de ladite masse Mk, et - déterminer les température et pression idéales d'injection par un calcul de moyenne pondérée en utilisant les coefficients d'appartenance a, comme coefficients pondéraux. L'invention a également pour objet un dispositif d'injection paramétrable selon le procédé de l'invention. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre du dispositif de l'invention, description donnée à titre d'exemple uniquement, en regard de l'unique figure illustrant une répartition de type gaussienne de la variable d'entrée. Le procédé de l'invention est destiné à régler les paramètres d'injection, température Ti et pression Pi, de manière à obtenir un remplissage correct d'un moule lors d'un moulage de matières plastiques par injection. Par un remplissage correct d'un moule, on entend l'obtention de manière régulière d'une pièce sans défaut, notamment sans manque de matière tant en surface qu'à coeur, mais également sans surplus de matière. Aussi, pour un volume de matière à injecter, il est nécessaire d'ajuster la température Ti et la pression Pi de manière que la matière à l'état liquide ou pâteux remplisse l'intégralité du moule. Selon l'invention, la première étape du procédé de paramétrage d'un dispositif d'injection consiste à déterminer la masse Mi, dite idéale, d'une pièce sans défaut connaissant son volume théorique et la densité de la matière injectée. Pour ce calcul, la densité utilisée correspond à la densité du matériau à une température de référence, celle à laquelle sera réalisée la pesée ultérieurement. La seconde étape consiste à réaliser un découpage à l'aide de fonctions d'appartenance F de type gaussienne sur une plage de valeurs de masses contenant la masse idéale Mi, comme illustré sur la figure. De préférence, la masse idéale Mi est disposée sensiblement au milieu de la plage. Selon l'invention, les fonctions d'appartenance F, sont caractérisées chacune par une valeur moyenne M, et une variance v, les valeurs moyennes étant de préférence équidistantes et les fonctions F chevauchantes. Ainsi, pour chaque masse Mx de la plage considérée, il est possible de définir une loi d'appartenance de ladite masse traduisant son degré d'appartenance aux fonctions F,, la loi d'appartenance étant de 100% ou égale à 1 lorsque la masse est égale à une valeur moyenne. M a une loi d'appartenance a, F, j variant de 1 à n, n étant le nombre de fonctions d'appartenance et a, étant le coefficient d'appartenance à la fonction. A titre d'exemple, sur la figure, pour une masse Mk= 9, 31 g, la loi d'appartenance est de 67% (ou 0,67) F4 et 5% (ou 0,05) F3. Selon une autre caractéristique de l'invention, pour chaque valeur moyenne M, ou fonctions d'appartenance correspond une règle fonction de la température T et de la pression P, cette règle étant établie de manière expérimentale. Ainsi pour chaque valeur Mon détermine la valeur T, et P, correspondant respectivement à la température et la pression idéale pour ladite masse. De préférence, ces règles sont de type linguistique, les valeurs moyennes étant définies par des expressions exprimant l'écart par rapport à la masse idéale Mi, et les températures et les pressions par des variations positives ou négatives plus ou moins importantes. Ainsi, une règle peut s'écrire : il "- si la masse est très faible (TF), alors la température est T+ + et la pression P--". A titre d'exemple, chaque ligne du tableau ci-dessous précise les différentes règles. Règle Masse Température Pression 1 TF (très faible) T+ + p- - 2 IF (intermédiaire faible) T+ P- 3 F (faible) T- - PO 4 MF (moyenne faible) TO P-- 5 ME (moyenne élevée) TO P+ + M (élevée) T--PO 7 1 E (intermédiaire élevée) T-P+ 8 TE (très élevée) fP+'i Le nombre de fonctions d'appartenance et de règles peut évidemment varier. Un grand nombre permettant un paramétrage plus précis. Le procédé de l'invention consiste à réaliser une première pièce et à déterminer sa masse Mk par pesage. Connaissant pour la masse Mk les coefficients d'appartenance a, pour chaque fonction d'appartenance F, et la règle f (T, P) pour chaque fonction d'appartenance F,, on peut déterminer la température T, et la pression P, idéales d'injection en utilisant un calcul de moyenne pondérée en prenant a, comme coefficient pondéral. En continuant l'exemple Mk=9, 31 g, F3 correspondant à IF et F4 à F, on obtient : T, = [0. 05x (T--) + 0.67x (TO)]/ (0. 05 +0. 67) P, = [0. 05x (PO) + 0.67x (P--)]/ (0. 05+0. 67) Le procédé de l'invention peut aussi bien s'appliquer à des masses, des températures et des pressions qu'à des variations de masse, de température et de pression. Il a pour principal avantage de permettre un paramétrage simple et rapide sans méthode d'itération en ajustant simultanément deux paramètres à savoir la température et la pression. L'invention propose également un dispositif d'injection paramétrable selon le procédé de l'invention. Ce dispositif comprend un volume reproduisant les formes d'une pièce à réaliser, formé par au moins deux matrices maintenues en contact, des moyens d'injection susceptibles d'injecter un volume de matière à l'état liquide ou pâteux dans ledit volume ainsi que des moyens de paramétrage de la température et de la pression d'injection fonctionnant selon le procédé de l'invention. Bien entendu, l'invention n'est évidemment pas limitée au mode décrit ci-dessus, mais en couvre au contraire toutes les variantes, notamment en ce qui concerne la matière à injecter, les formes de la ou les pièces à réaliser ainsi que le dispositif d'injection. Ce procédé peut s'appliquer également à des dispositifs d'injection multi-empreintes et/ou à des dispositifs d'injection situés dans les moules et distincts de celui de la machine d'injection. De même, le nombre de fonctions d'appartenance, leur moyenne et leur variance ainsi que les règles peuvent varier en fonction de la précision souhaitée. REVENDICATIONS 1. Procédé de paramétrage de la température (T) et de la pression (P) de la matière injectée lors d'un moulage par injection d'une pièce en matière plastique, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes qui consistent à : - déterminer la masse Mi, dite idéale, d'une pièce sans défaut connaissant son volume théorique et la densité de la matière injectée, - réaliser un découpage à l'aide de fonctions d'appartenance F de type gaussienne sur une plage de valeurs de masses contenant la masse idéale Mi, lesdites fonctions étant chevauchantes, - établir pour chaque fonction d'appartenance une règle dépendant de la température et de la pression, et - réaliser une pièce et mesurer sa masse Mk, - déterminer pour chaque fonction d'appartenance F, le coefficient d'appartenance a, de ladite masse Mk, et - déterminer les température et pression idéales d'injection par un calcul de moyenne pondérée en utilisant les coefficients d'appartenance a, comme coefficients pondéraux. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la masse idéale Mi est disposée sensiblement au milieu de la plage. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé les règles sont de type linguistique, les valeurs moyennes des fonctions F de type gaussienne f étant définies par des expressions exprimant l'écart par rapport à la masse idéale Mi. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les températures et les pressions des règles et du résultat sont des variations respectivement de température et de pression.