Top 5 Pièges du Moulage par Injection et Comment les Éviter

Comme tout processus de fabrication, le moulage par injection a ses avantages et inconvénients. Certaines pièces sont plus faciles à mouler que d'autres, et les choses peuvent vite mal tourner si vous ne savez pas ce que vous faites.

Pour les novices expérimentant leurs premières pièces moulées par injection — ou même pour les ingénieurs expérimentés qui vont habituellement avec d'autres procédés — il est facile de tomber dans certains pièges qui mènent à des pièces faibles, inesthétiques ou déformées.

Cet article examine cinq erreurs courantes commises pendant le moulage par injection, avec des conseils pour les éviter.

1. Variations d'épaisseur de paroi

Contrairement aux pièces usinées CNC ou imprimées en 3D, qui peuvent prendre de nombreuses formes, les pièces moulées par injection se ressemblent souvent : objets minces, en forme de coquille, sans sections profondes de matériau solide.

C'est à cause de la façon dont fonctionne le moulage par injection. Quand un moule est rempli de matériau liquide, ce matériau doit refroidir pour devenir solide ; si certaines zones refroidissent plus vite que d'autres, les zones plus froides se solidifient et se rétractent avant les autres, causant des contraintes qui résultent en le gauchissement de la pièce.

Un moyen d'éviter ce gauchissement est de s'assurer qu'aucune zone n'est dramatiquement plus mince que les autres, puisque les zones plus minces refroidissent plus vite. Une situation idéale est d'avoir des épaisseurs de paroi entièrement cohérentes, mais si ce n'est pas possible, la transition entre mince et épais devrait être aussi graduelle que possible.

Règles à suivre :

• Les parois minces ne devraient pas être plus minces que 40 % de l'épaisseur des parois adjacentes
• Des matériaux comme le polyuréthane et les plastiques renforcés de fibres longues ne peuvent pas accommoder des parois minces

2. Fichiers CAO convertis d'autres formats

Lors de la conception d'une pièce moulée par injection, vous devez partir de zéro, en adaptant chaque étape du cycle de vie du produit au processus de moulage par injection.

Cela signifie que vous ne pouvez pas simplement prendre, par exemple, un fichier d'impression 3D comme un .STL et le convertir en format de moulage par injection. Même si vous transformez le .STL en fichier .STEP, le résultat sera un objet 3D originalmente composé de triangles, alors que le moulage par injection interprète les formes comme une série de courbes.

Bien que des logiciels d'ingénierie inverse existent pour transformer les fichiers .STL (en arrière) dans un format différent, ils requièrent autant d'expertise — ou plus — que la conception d'une nouvelle pièce.

3. Lignes de partage au mauvais endroit

Dans le processus de moulage par injection, la ligne de partage est la ligne de séparation entre les moules noyau et cavité. Son placement peut affecter le succès et l'apparence cosmétique de la pièce moulée.

Un placement incorrect de la ligne de partage peut causer des problèmes tels que :

• Bavures (flash), où le matériau fuit par le minuscule espace entre le noyau et la cavité du moule
• Besoin d'étapes d'éjection supplémentaires

Les lignes de partage devraient idéalement être placées le long d'arêtes vives. Cela rend la ligne moins visible et réduit les chances de bavures et autres effets indésirables.

De nombreux logiciels CAO incluent l'analyse de ligne de partage, vous aidant à décider du placement idéal. Cependant, votre logiciel ne peut probablement pas comprendre l'application réelle éventuelle de votre pièce, qui est aussi un gros facteur pour déterminer le placement de la ligne.

4. Utiliser moins de 1 degré de dépouille

Pendant le moulage par injection, la dépouille ou conicité est un angle incorporé dans une conception pour faciliter l'éjection du moule. La dépouille peut aussi réduire le gauchissement ou la casse d'une pièce.

L'une des erreurs les plus courantes dans la conception de moulage par injection est d'omettre la dépouille — ou de ne pas l'incorporer jusqu'à tard dans le processus de conception quand le faire affectera la conception autrement finie de manière négative.

Règles à suivre :

• Ajouter 1 degré de dépouille pour chaque pouce de profondeur de cavité
• 0,5 degré pour les faces verticales
• 3+ degrés pour un obturateur (shutoff)

Gardez aussi à l'esprit que la dépouille se rapporte à la ligne de partage : la ligne doit être située de façon à diviser et donc minimiser la dépouille.

5. Contre-dépouilles (Undercuts)

Les contre-dépouilles sont des saillies, zones encastrées, ou autres caractéristiques qui empêcheraient une pièce d'être éjectée d'un simple moule en deux parties. Des exemples de contre-dépouilles incluent les languettes de clips de connexion sur les contenants en plastique et les filetages sur les fixations.

Les pièces moulées par injection sont beaucoup plus faciles (et moins chères) à fabriquer si la conception est exempte de contre-dépouilles, donc tous les efforts devraient être faits pour les éliminer de la conception.

Si la caractéristique est essentielle à la pièce, il y a quelques solutions de contournement, incluant les actions latérales, les bumpoffs, et les obturateurs télescopiques, mais cela augmentera à la fois le coût et le délai. Modifier la ligne de partage peut atténuer le problème de la contre-dépouille.

Les contre-dépouilles posent aussi un problème en usinage CNC, quand une fraise ne peut pas atteindre une caractéristique due à son placement. Certains prototypes avec des contre-dépouilles difficiles peuvent être adaptés à l'impression 3D avec structures de support.

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