Moulage par injection : vérification de l’intégralité des pièces à l’aide d’un éclairage en champ sombre
- La lumière de champ sombre met en évidence les coups trop courts, les traces d’enfoncement et les rebonds.
- Contraste élevé sur le plastique brillant, où la lumière provenant de l’avant rend l’image trop claire.
- Configurations en anneau ou directionnelles à faible angle, en fonction de la forme de la pièce.
- Le stroboscope et le boîtier bloquent la lumière ambiante à la vitesse de production.
- Ces produits font partie des gammes Roder Vision DC2, DC6, DL5 et DL1.
Le moulage par injection de plastique permet de produire des milliards de pièces chaque année. Cependant, de légères variations dans le processus entraînent des défauts qui nuisent au bon fonctionnement, à l’ajustement ou à la résistance des pièces. Avant tout, les injections insuffisantes sont fréquentes et coûteuses. Dans ce cas, la cavité n’est pas entièrement remplie, ce qui entraîne des défauts de géométrie. Par conséquent, la détection rapide de ces défauts nécessite un éclairage adapté. Cette page présente l’inspection en champ sombre et propose des liens vers les produits RODER correspondants.
L’éclairage en Champ Sombre est la technique la mieux adaptée à ces défauts subtils. En plaçant des LED à faible angle autour de la pièce, le système met en évidence les éléments géométriques manquants et les vides superficiels. De plus, il révèle les défauts que l’éclairage frontal ou les dômes diffusants masquent. Ainsi, il devient aisé de distinguer les pièces complètes des pièces défectueuses.
Types de défauts sur les pièces moulées par injection
L’ensemble des défauts définit la stratégie d’éclairage. Tout d’abord, les injections insuffisantes entraînent des nervures incomplètes, des bossages manquants ou des sections minces non remplies. Ces défauts sont généralement dus à une faible pression, à une fusion à froid ou à une mauvaise ventilation. Par conséquent, une pièce issue d’une injection insuffisante est, par définition, non conforme.
D’autres défauts affectent la surface. Par exemple, les marques d’affaissement sont des creux dus à un retrait irrégulier au niveau des sections épaisses. À l’inverse, les vides superficiels correspondent à une absence totale de matière en un point donné. De plus, les bavures, les ébarbures et les lignes de joint en relief ajoutent de la matière indésirable. Par conséquent, tous ces défauts modifient la géométrie de la pièce et nuisent à l’assemblage.
Pourquoi la technique du champ sombre est-elle efficace pour les pièces en plastique ?
La plupart des plastiques de série présentent une finition brillante et spéculaire. Par conséquent, les dômes diffusants et les anneaux éclairés par l’avant atténuent les détails subtils. En revanche, la technique du champ sombre utilise une lumière à incidence rasante, sous un angle faible. En général, l’illuminateur est placé à un angle de 10 à 25 degrés par rapport au plan de la surface.
Sous cet angle, les zones lisses réfléchissent la lumière loin de l’appareil photo. Par conséquent, l’arrière-plan paraît sombre. En revanche, toute irrégularité diffuse la lumière vers l’objectif. Ainsi, une nervure manquante, une marque d’enfoncement ou un bord de moulage apparaît clair sur le fond sombre.
Le gain de contraste est important. Par exemple, une empreinte de 0,2 mm peut être invisible sous un éclairage diffus. En champ sombre, cette même caractéristique crée un contraste net entre les zones claires et les zones sombres. Par conséquent, le rapport signal/bruit augmente considérablement. La détection gagne ainsi en fiabilité et le nombre de faux rejets diminue.
Configuration de l’éclairage pour l’inspection des pièces moulées
La géométrie prime. Pour les capuchons ronds et les corps cylindriques, un illuminateur annulaire permet d’obtenir un champ sombre omnidirectionnel. Ainsi, chaque arête est éclairée, quelle que soit son orientation. En revanche, les pièces plates ou rectangulaires se prêtent mieux à deux ou quatre sources directionnelles à faible angle. De plus, les surfaces brillantes sont mieux mises en valeur avec un angle de 10 à 15 degrés, tandis que les surfaces semi-mates le sont avec un angle de 20 à 25 degrés.
La Longueur d’Onde permet d’affiner le résultat. La lumière blanche convient aux motifs combinant des motifs géométriques et des carreaux de couleur. À l’inverse, la lumière rouge ou Proche Infrarouge renforce le contraste sur de nombreux plastiques et résiste à la lumière ambiante. De plus, la lumière bleue est efficace sur les plastiques clairs ou transparents. Par conséquent, le spectre est adapté au matériau.
La synchronisation permet de finaliser la configuration. Les pièces défilant à une cadence de 10 à 60 par minute, le fonctionnement stroboscopique est privilégié. Par conséquent, une impulsion synchronisée fige le mouvement et élimine la lumière ambiante. De plus, le mode pulsé prolonge la durée de vie des LED lors de longues séries de production.
Inspection multi-vues et Rétroéclairage
Les pièces complexes ne peuvent pas être inspectées sous un seul angle. C’est pourquoi les connecteurs, les corps et les composants médicaux nécessitent plusieurs paires caméra-éclairage. Dans la pratique, les stations multi-vues offrent une couverture complète à 360 degrés. De plus, le déclenchement séquentiel garantit que chaque image utilise un seul Illuminateur, ce qui évite les interférences entre les Illuminateurs.
Les pièces transparentes bénéficient d’un deuxième mode. Pour les flacons, les lentilles et les emballages transparents, le rétroéclairage vient compléter le mode champ sombre. Plus précisément, le mode champ sombre met en évidence les défauts de surface, tandis que le rétroéclairage révèle les vides internes et les impuretés. Par conséquent, les deux images peuvent être capturées successivement au niveau du même poste.
Intégration : lumière ambiante, montage et stabilité thermique
La technique du champ sombre repose sur l’élimination de la Lumière Parasite. Par conséquent, l’éclairage général de l’usine ne doit pas éclaircir le fond sombre. Dans la pratique, un boîtier occultant constitue la solution standard. Sinon, un stroboscope à haute intensité avec des expositions courtes, de l’ordre de 50 à 200 microsecondes, permet d’éliminer efficacement la Lumière Ambiante.
La position de la pièce est également importante. La technique du champ sombre étant sensible à l’angle, un écart de hauteur de 2 à 3 mm modifie le contraste. C’est pourquoi des nids, des butées ou des dispositifs de fixation sous vide permettent de positionner chaque pièce de manière reproductible. Enfin, la stabilité thermique garantit la qualité du résultat. La technologie RODER HTTM© maintient la température des LED à un niveau constant, ce qui permet d’assurer une luminosité constante tout au long de la journée de travail.
Produits RODER Vision pour cette application
L’inspection des moulages en champ sombre repose sur l’utilisation d’anneaux à faible angle et de panneaux directionnels. C’est pourquoi les quatre séries ci-dessous constituent les choix recommandés. Chacune d’entre elles offre un contrôle stable du courant et des corps industriels robustes.
Série DC2 — Lumière Annulaire Rasante LED
Lumière annulaire rasante pour la microscopie en champ sombre, destinée aux capuchons ronds et aux corps cylindriques. Elle permet ainsi d’éclairer chaque arête, quelle que soit son orientation, et propose des options de longueurs d’onde multiples et de mode stroboscopique.
Série DC6 — Éclairages annulaires à haute densité
Anneau haute densité assurant une couverture homogène en champ sombre, doté du système de Gestion Thermique HTTM©. Il convient donc aux composants en plastique de petite à moyenne taille dans le cadre d’une production 24 heures sur 24, 7 jours sur 7.
Série DL5 — Panneaux LED Haute Intensité
Intensité de pic élevée avec mode stroboscopique pour une observation en champ sombre directionnelle à faible angle. Il convient donc aux panneaux en plastique plats et aux capots dans le cadre d’une inspection en ligne à grande vitesse.
Série DL1 — Barres d’illuminateurs LED
Barre LED polyvalente permettant un éclairage direct et oblique des composants en plastique. De plus, une large gamme de formats et plusieurs Longueurs d’Onde permettent de réaliser des contrôles de couleur et de surface.
Pour les pièces transparentes, RODER propose également des Illuminateurs LED destinés à l’inspection des vides internes, ainsi que des pilotes et des contrôleurs LED pour la synchronisation stroboscopique. Au-delà des options proposées dans le catalogue, RODER Vision offre une assistance technique pour l’intégration OEM. Concrètement, une géométrie à angle faible adaptée transforme un défaut de moulage invisible en un bord net et lumineux. Par conséquent, définissez d’abord la pièce et sa finition, puis choisissez l’illuminateur adapté.
Questions fréquemment posées
On parle de « moulage insuffisant » lorsque la cavité n’est pas entièrement remplie avant que le plastique ne se solidifie. La pièce présente donc des défauts géométriques, tels que des nervures incomplètes ou des bossages manquants. Par définition, il s’agit d’une pièce non conforme.
La technique du champ sombre consiste à orienter la LED selon un faible angle rasant. Par conséquent, les zones lisses apparaissent sombres, tandis que les irrégularités diffusent la lumière vers la caméra. Ainsi, les contours, les vides et les parties manquantes de la géométrie ressortent clairement sur un fond sombre.
L’angle dépend de la finition. Pour les surfaces brillantes, utilisez un angle de 10 à 15 degrés afin d’obtenir un arrière-plan aussi sombre que possible. Pour les surfaces semi-brillantes, un angle de 15 à 25 degrés donne souvent de meilleurs résultats. Une Lumière Annulaire offre un éclairage omnidirectionnel.
La meilleure solution consiste à installer un boîtier d’occultation autour de la station. À défaut, utilisez un stroboscope à haute intensité avec des durées d’exposition courtes, comprises entre 50 et 200 microsecondes. Ainsi, la lumière contrôlée domine et le contraste reste stable.
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Contacts et informations
Contact pour informations générales : info@roder.it
Partenaire d’intégration de systèmes et de capteurs : www.roder.it
Division Vision Artificielle de RODER : www.rodervision.com
Division Instruments de RODER : www.innovacheck.com
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