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Industrial SupportInjection center

Technical injection center

CEMA uses P&M Technical center for its injection trials. Easy access from 3 highways :

4, rue de l’océane 72650 Saint Saturnin

The technical center scope is to qualify injection tooling process :

  • Process optimisation to define robust parameters and process windows for stable process.
  • Injection process monitoring : Injection signatures, thermodynamic parameters (thermal regulation, inertia, ….)
  • Design Of Experiment, Metrology
  • Material analysis.
  • 3 axes robotization et holding frame qualification.

The technical center has 3 electric injection press, 110T, 160T, 220T and all necessary equipment for regulation and process monitoring.

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All categoriesAnalysis

Simulation d’écoulement

La régulation est un paramètre essentiel pour l’équilibrage des moules multi empreintes.

L’étude des débits dans les empreintes permet :

  • Dimensionner les canaux de régulation pour diminuer les pertes de charges,
  • Assurer un débit suffisant (Nb de reynolds) pour les échanges thermiques.
  • Vérifier que le bloc empreinte est suffisamment régulé avec un débit minimal.

Chaque moule CEMA fait l’objet d’un soin attentif à la régulation . Les outillages sont livrés avec :

  • les plans de régulation,
  • les simulations d’écoulement.

 

All categoriesAnalysis

Simulation de remplissage

La rhéologie permet de simuler le remplissage des cavités moulantes mais aussi le système d’injection (mini carotte ou bloc chaud et busette).

L’étude du remplissage permet :

  • D’optimiser le positionnement du point d’injection pour un remplissage idéal.
  • Déterminer les pertes de charge de remplissage
  • Calculer les taux de cisaillements de la matière
  • Calculer les déformations plastiques et les gauchissements
  • Visualiser les écoulements (vecteurs vitesse, isobar, …) …

Dans cette application, le choix du positionnement du point d’injection et les paramètres de remplissage permettent d’assurer un équilibre du remplissage du tube ainsi qu’une qualité optique optimale des surfaces.

Le choix du maillage est un paramètre critique pour la bonne conduite de l’analyse.

All categoriesAnalysis

Echange thermique

Calcul d’échange thermique :

Un moule d’injection est un échangeur thermique dans le quel la matière plastique transfère sa chaleur massique à travers les parois des systèmes d’alimentations et des cavités moulantes.

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Dans l’exemple précédent nous avons cherché à calculer l’impact d’une régulation obtenue par frittage laser sur la régulation d’un fourreau de buse d’injection afin de stabiliser les températures.

 

 

Modular TechnologyMulti Cavity molds

Modular molds

CEMA changes the multi cavity approach. Modular mold is a patented innovation from CEMA.

True evolution in the multi cavity mold, this technology brings substantial gain for injection process :

  • Compact : increase of cavity number for the same injection press surface.
  • Reliability : Considerable reduction of wearing parts
  • Maintenance : easy rotating maintenance while injection press operating.

All these gains are easy to evaluate and demonstrate.

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The modular technology from CEMA is patented and can go up to 128 cavity mold and fit best requirements for cavity molds.

Pratically :

  • Gain from 10 to 15 % for operational efficiency : OEE
  • Capex optimization re-use of investments for pilot and ramp-up phases.
  • Thermal efficiency and cycle time reduction.
  • Improved reliability et maintenance cost reduction.

CEMA received the 2016 APTAR supplier award for excellence

Advanced MaterialAll categories

Electron Beam Melting

Electron Beam Melting

La fabrication additive regroupe plusieurs familles de technologies selon la méthode d’apport de matière (projection de poudre, lit de poudre, fil) et d’énergie (laser, faisceau d’électron).

L’Electron Beam Melting (EBM) met en œuvre un lit de poudre, sous vide pour permettre la fusion de la poudre par apport énergétique par un faisceau d’électron. Cette combinaison est la plus productive et permet d’obtenir des pièces de santé métallurgique / propriétés mécaniques équivalentes à un métal forgé.

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L’Electron Beam Melting est particulièrement bien adaptée pour des pièces sous contraintes, de petite série, de géométrie complexe et de dimension moyenne.

Soudure Ti / Al par SPS
Advanced MaterialAll categoriesMaterial analysis

Spark Plasma Sintering

Le principe Spark Plasma Sintering

Le Spark Plasma Sintering (SPS) est un procédé de frittage sous pression basé sur l’utilisation de plasmas à haute température momentanément générés entre les particules de poudres par une décharge électrique.

Le mécanisme de synthèse et les propriétés mécaniques d’un matériau compact fritté par SPS montrent des caractéristiques différentes comparées aux procédés conventionnels de frittage avec pression. Le procédé permet de produire de manière régulière des matériaux compacts à densité élevée et offre des avantages signifiants.

Les vitesses de chauffe et de refroidissement étant élevées, le maintien en température étant généralement court, la densification du matériau peut se faire à une température relativement plus basse que les méthodes conventionnelles. Ces paramètres permettent de réduire la croissance des grains et donc d’avoir une microstructure fine.

Une analyse qualitative actuelle du mécanisme de consolidation des poudres conductrices montre que le courant électrique pulsé qui s’écoule à partir du piston supérieur est divisé en plusieurs branches.

Une partie passe à travers la matrice graphite et mène à une grosse quantité de chaleur par effet Joule qui sera transférée à la poudre. Une autre, à travers la poudre elle-même, produit des décharges entre les particules de poudre voisines, ce qui engendre la formation d’un plasma qui se déplace et accélère le processus de frittage. Le gaz et les impuretés adsorbées par la surface sont éliminés. Des zones localement très chaudes sont formées instantanément par effet Joule résultant en une fusion locale aux surfaces des particules. Ceci permet aux atomes de diffuser rapidement, les pores créés sont alors sphériques. Sous la pression, des zones de contact sont formées après solidification. La chaleur est ensuite transférée rapidement le long des surfaces [SON’05, TAN’08].

Une étude systématique du frittage par SPS permet de suivre l’évolution de la microstructure, de la taille des grains et la distribution de taille et de la densité.

Il en ressort que ce procédé peut être divisé en plusieurs étapes caractéristiques : empilement dense des particules, formation et grossissement de zones de contact jusqu’à densification totale.

Les facteurs dominant sont respectivement : la pression, la décharge et l’effet Joule.

Advanced MaterialAll categoriesAnalysisMoules d'injection

Conformal cooling

Le conformal cooling consiste à positionner, à l’aide de procédés de fabrication additive, des canaux de régulation au plus près des zones à réguler.Noyau Corps

La conductivité thermique étant inversement proportionnelle à la distance des circuits de régulation, il est indispensable de simuler les distances optimales des circuits.

Cette technique, application directe de la fabrication additive permet de :

  • Concevoir des Moules variotherm (chaud et froid)
  • Diminuer les temps de cycle pour les pièces de grands volumes,
  • Diminuer les variations de cotations : Cmk, Cpk, …

La simulation thermique et fluidique permet, quant à elle, de dimensionner :

  • les zones de régulations
  • les caractéristiques d’écoulement; débit, nombre de reynolds
All categoriesMaterial analysis

Analyse matériau

Microscopie optique :

Elle permet des observations fine de la matière ainsi que des mesures optiques précises.

Micrographie

Une microsonde permet de doser très finement (au micron près) certains éléments dans un alliage et autorise des diagnostics très pointus (précision de l’ordre du micron) complémentaires de l’analyse par microscopie optique.

Microscope Electronique à Balayage

Le MEB (Microscope Electronique à Balayage) est un instrument d’expertise et d’investigation permettant d’obtenir de très forts grossissements et une profondeur de champ inégalable.

Pour l’expertise de défaillance ou d’avarie sur pièces, le M.E.B. complète de manière indispensable les analyses micrographiques.

EMB analysis

CEMA Technologies a accès à tous ces moyens afin d’expertiser et de dimensionner au mieux les matériaux utilisés.