Moulage par injection vs impression 3D :tout ce que vous devez savoir

Les entreprises d'aujourd'hui ont plus d'options que jamais pour fabriquer des pièces à partir de presque tous les matériaux. Et lorsqu'il s'agit de produire des pièces en plastique, la plupart finissent par opter pour le moulage par injection et l'impression 3D.

Alors que l'option d'impression 3D est généralement plus connue en raison de sa disponibilité même pour les utilisateurs au niveau des consommateurs, le marché du moulage par injection est beaucoup plus vaste à ce jour. Il vaut près de 260 milliards de dollars et éclipse la taille du marché de l'impression 3D, qui n'est que de 16 millions en 2020.

Mais en réalité, ces deux processus ne sont pas nécessairement concurrents, car ils occupent tous deux leurs propres niches précieuses et présentent des avantages uniques dans certaines situations. Bien que les deux puissent parfois produire des résultats similaires, le processus qu'ils utilisent pour la fabrication est assez différent.

Donc, pour vous aider à mieux comprendre leur fonctionnement, leurs applications les plus courantes, ainsi que les avantages et les inconvénients qu'ils offrent, approfondissons tout ce que vous devez savoir sur le moulage par injection par rapport à l'impression 3D.

Les principes de base

Avant de pouvoir commencer à analyser les différences entre le moulage par injection et l'impression 3D, nous devons d'abord comprendre les principes de base de chacun de ces processus.

Et sans surprise, puisque les deux traitent principalement du plastique, il existe également de nombreuses similitudes.

Par exemple, les deux sont très précis et peuvent même prendre des conceptions complexes et produire des pièces sans défaut. Cela signifie qu'ils peuvent être utilisés dans des secteurs comme l'aérospatiale et la médecine, où la moindre erreur n'est pas autorisée.

De plus, les deux sont excellents si vous avez besoin de produire et de tester divers prototypes de pièces à moindre coût, ce qui est essentiel lorsque vous affinez vos produits ou testez leurs capacités.

En fin de compte, les deux peuvent produire un résultat similaire et même avoir des fonctionnalités qui se chevauchent. Pourtant, c'est la façon dont ils y arrivent que vous trouverez les plus grandes différences.

Explorons donc les principes de base des deux.

Moulage par injection

Comme son nom l'indique, le moulage par injection utilise des moules pour créer des formes complexes à partir de matières plastiques.

Les matières plastiques nécessaires sont mélangées dans un tonneau, où elles sont fondues sous forme liquide. Ensuite, ils sont injectés dans le moule, une pression l'obligeant à épouser la forme exacte du moule, dans les moindres détails.

Après cela, le matériau est autorisé à se solidifier en abaissant la température, en commençant la production de la pièce suivante. Le processus prend très peu de temps, il est donc possible de produire beaucoup de pièces rapidement.

Mais avant que le processus puisse commencer, vous devrez concevoir et créer le moule d'injection lui-même, qui est en fait la partie la plus difficile de l'ensemble du processus.

En fait, selon la complexité de la pièce que vous souhaitez créer, la conception d'un moule à injection qui répond aux exigences peut prendre des semaines, voire des mois. Par conséquent, vous devez travailler avec une entreprise expérimentée qui dispose d'un processus de moulage par injection raffiné et peut réduire le temps nécessaire.

Vous devrez également tenir compte de l'outillage dur par rapport à l'outillage souple pour le moulage par injection, l'outillage souple étant plus adapté aux petites séries de production et l'outillage dur étant meilleur pour la production à grande échelle.

Impression 3D

Si le processus de moulage par injection se concentre sur la mise en forme du plastique jusqu'à ce qu'il réponde aux dimensions et aux exigences de la pièce, l'impression 3D adopte une approche entièrement différente, construisant des objets couche par couche jusqu'à ce qu'ils prennent la forme nécessaire.

La matière plastique est ajoutée à la couche précédente et est ensuite immédiatement liée, garantissant l'intégrité structurelle et la capacité de résister à diverses pressions externes.

En raison de la façon dont l'impression 3D fonctionne, elle permet de produire même les formes les plus complexes, y compris les trous intérieurs, les crevasses ou les formes inhabituelles, tant qu'elles ne compromettent pas l'intégrité de la pièce.

Certaines des industries qui utilisent l'impression 3D incluent le sport, l'aérospatiale, l'automobile et même la reconstruction d'anciens artefacts.

Tout comme dans le processus de moulage par injection, certaines étapes doivent être suivies avant que le processus puisse commencer. À savoir, vous devez concevoir la pièce via un logiciel de CAO et préparer la machine pour le travail d'impression spécifique. Mais avec la 3D, le processus est généralement plus court et permet de tester différentes options assez rapidement.

Avantages et inconvénients

Donc, à ce jour, nous avons établi que les deux processus sont assez similaires, mais ont également des différences fondamentales dans leur fonctionnement. Alors, lequel est le meilleur ?

Eh bien, regardons quelques-uns des principaux avantages et inconvénients des deux pour comprendre cela.

Avantages et inconvénients du moulage par injection

Avantages

• Efficacité. Grâce au moulage par injection, vous pouvez produire de grandes quantités de pièces en un temps relativement court, en particulier lorsque vous disposez déjà d'une conception de moule avec laquelle vous pouvez travailler.
• Production à grande échelle. Étant donné que le processus de moulage par injection est si rapide, vous pouvez de manière réaliste produire des millions de pièces rapidement et à un coût abordable, étant donné que votre fournisseur de services dispose d'un équipement suffisant.
• Durabilité. Les pièces fabriquées par moulage par injection ont une forte intégrité structurelle et peuvent être renforcées en combinant différents plastiques ou en ajoutant des charges dans la résine liquide.
• Rapport coût-efficacité. Une fois la conception du moule affinée, le coût de chaque pièce est très faible, c'est pourquoi de nombreuses entreprises l'utilisent pour la production de masse.
• Détail supérieur. Même si le processus est abordable, le moulage par injection reste l'une des méthodes de production les plus précises, permettant de créer des pièces complexes et garantissant le respect de tolérances strictes à chaque fois.
• Déchets minimaux. En raison du processus unique de moulage par injection, peu ou pas de plastique reste inutilisé, ce qui signifie qu'il n'y a presque pas de gaspillage de matériaux, ce qui améliore encore l'efficacité de la méthode.

Inconvénients

• Limites. Même si le processus de moulage par injection est assez polyvalent, il a ses limites. Certains angles sont plus difficiles à exécuter correctement, et la complexité de votre projet dépendra en grande partie de l'expérience, des capacités et des connaissances de l'entreprise avec laquelle vous travaillez.
• Création de moules compliquée. Avant de pouvoir commencer la production, vous devez concevoir et créer le moule, qui est essentiellement une inversion de votre pièce. Ce processus n'est pas facile et vous pourriez rencontrer divers problèmes en cours de route, alors soyez prêt à passer des semaines ou des mois avant de pouvoir commencer à l'utiliser. Et si un moule sort mal, vous devrez le remplacer, ce qui consommera encore plus de temps et de ressources.
• Coûts initiaux plus élevés. Vous ne trouverez probablement pas de méthode de production moins chère que le moulage par injection une fois le processus démarré, mais les dépenses initiales de conception du moule peuvent s'accumuler rapidement. Par conséquent, cela n'a pas toujours de sens pour la production à petite échelle, bien qu'il ait également été utilisé avec succès pour le prototypage.

Avantages et inconvénients de l'impression 3D

Avantages

• Réglages simples. Comme vous n'avez pas besoin d'un moule pour produire des pièces avec l'impression 3D, il est simple d'apporter des ajustements à la conception numérique de la pièce. Si quelque chose ne fonctionne pas comme vous le souhaiteriez, essayez simplement une approche différente et vous pourrez voir les résultats presque immédiatement.
• Faibles coûts initiaux. Contrairement au moulage par injection, l'impression 3D ne nécessite pas d'investissement initial important, car tout jusqu'à la production elle-même se déroule numériquement, sur des plates-formes logicielles spéciales.
• Conceptions complexes. En raison de la méthode couche sur couche de l'impression 3D, elle peut produire des formes complexes, y compris des crevasses et des trous, ce qui est un avantage dans certains cas.

Inconvénients

• Petite taille de pièce. L'un des principaux inconvénients de l'utilisation d'un logiciel de moulage par injection est la taille relativement plus petite des pièces que vous pouvez créer. Le processus de superposition a ses limites en termes de mise à l'échelle, qui seront difficiles à surmonter. Bien sûr, la plus grande imprimante 3D au monde a récemment imprimé un bateau, mais généralement, vous recherchez des dimensions plus petites.
• Imperfections. Bien que la méthode de stratification soit efficace à certains égards, elle est également susceptible de produire des imperfections au cours du processus de fabrication. C'est particulièrement vrai pour la surface, qui peut souvent être striée et un peu inégale.
• Production lente. Enfin, peu importe comment vous le regardez, l'impression 3D n'est tout simplement pas aussi efficace que ce que le processus de moulage par injection peut offrir. Comme vous pouvez l'imaginer, la superposition des matières plastiques prend du temps pour produire ne serait-ce qu'une seule pièce, sans parler d'essayer d'en créer des centaines, des milliers ou des millions.

Comment choisir la bonne option

Même si les deux approches ont leurs inconvénients, chacune possède également des atouts uniques, qui les rendent parfaitement adaptées à des situations spécifiques.

Si vous avez besoin de faire de grandes séries de production à un prix abordable, vous ne pouvez pas vous tromper avec le moulage par injection. Pendant ce temps, l'impression 3D vous offre plus de flexibilité et la possibilité de peaufiner vos conceptions rapidement.

Si vous n'avez pas beaucoup de temps et que vous avez besoin de pièces maintenant, l'impression 3D fera mieux. Mais si vous devez éventuellement évoluer, il est beaucoup plus logique d'opter pour le processus de moulage par injection, car le temps initial que vous passerez sera rattrapé lors des étapes de production ultérieures.

Étant donné qu'il y a tellement de facteurs décisifs qui peuvent influencer votre décision, il est logique de parler avec une entreprise expérimentée qui fournit les deux services et peut vous aider à trouver la meilleure approche pour vos besoins.

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Après tout, il s'agit d'une décision importante, il est donc logique de prendre votre temps et d'explorer soigneusement vos options.