Maître du moulage par injection :principes fondamentaux, applications et conseils de conception

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Dans ce guide, vous trouverez tout ce que vous devez savoir sur le moulage par injection. Maîtrisez les principes de base de la technologie et apprenez rapidement des conseils de conception exploitables qui vous feront gagner du temps et réduiront vos coûts.

Partie 1

Les bases du moulage par injection

Qu'est-ce qu'un moulage par injection ? Comment ça marche et à quoi ça sert ?

Dans cette section, nous répondons à ces questions et vous montrons des exemples courants de pièces moulées par injection pour vous aider à vous familiariser avec la mécanique de base et les applications de la technologie.

Qu'est-ce que le moulage par injection ?

Le moulage par injection est une technologie de fabrication destinée à la production de masse de pièces en plastique identiques avec de bonnes tolérances. Dans le moulage par injection, les granulés de polymère sont d'abord fondus puis injectés sous pression dans un moule, où le plastique liquide refroidit et se solidifie. Les matériaux utilisés dans le moulage par injection sont des polymères thermoplastiques qui peuvent être colorés ou remplis d'autres additifs.

Presque toutes les pièces en plastique autour de vous a été fabriqué par moulage par injection :des pièces automobiles aux boîtiers électroniques et aux appareils de cuisine.

Le moulage par injection est si populaire en raison de son coût unitaire considérablement bas. lors de la fabrication de volumes élevés . Le moulage par injection offre une répétabilité élevée et une bonne flexibilité de conception . Les principales restrictions sur le moulage par injection se résument généralement à des raisons économiques, car un investissement initial élevé pour le moule est nécessaire. De plus, le délai d'exécution de la conception à la production est lent (au moins 4 semaines).

Le processus de moulage par injection

Le moulage par injection est aujourd’hui largement utilisé pour les produits de consommation et les applications techniques. Presque tous les articles en plastique qui vous entourent ont été fabriqués par moulage par injection. En effet, la technologie peut produire des pièces identiques à des volumes très élevés (généralement, 1 000 à 100 000+ unités) à un coût par pièce très faible (généralement, entre 1 et 5 $ par unité).

Mais par rapport à d'autres technologies, les coûts de démarrage du moulage par injection sont relativement élevés, principalement parce qu'un outillage personnalisé est nécessaire. Un moule peut coûter entre 3 000 $ et plus de 100 000 $, selon sa complexité, son matériau (aluminium ou acier) et sa précision (prototype, moule de production pilote ou à grande échelle).

Tous les matériaux thermoplastiques peuvent être moulés par injection. Certains types de silicone et autres résines thermodurcies sont également compatibles avec le processus de moulage par injection. Les matériaux les plus couramment utilisés dans le moulage par injection sont :

• Polypropylène (PP) : ~38 % de la production mondiale
• ABS : ~27 % de la production mondiale
• Polyéthylène (PE) : ~15 % de la production mondiale
• Polystyrène (PS) : ~8 % de la production mondiale

Même si l'on prend en compte toutes les autres technologies de fabrication possibles, le moulage par injection avec ces quatre matériaux représente à lui seul plus de 40% de toutes les pièces en plastique produites dans le monde chaque année !

Un bref historique du moulage par injection

Les plastiques remplacent l'ivoire

En 1869, John Wesley Hyatt invente le celluloïd, le premier plastique artificiel pratique destiné à remplacer l'ivoire pour la fabrication de… boules de billard ! Les premières machines de moulage par injection utilisaient un baril pour chauffer le plastique et un piston pour l'injecter dans le moule.

Une invention révolutionnaire

Au milieu des années 1950, l’invention de la vis alternative a révolutionné à elle seule l’industrie du plastique. La vis alternative a résolu les problèmes clés de chauffage inégal du plastique auxquels étaient confrontés les systèmes précédents et a ouvert de nouveaux horizons pour la production de masse de pièces en plastique.

Le moulage par injection aujourd'hui

Aujourd’hui, le moulage par injection représente un marché de 300 milliards de dollars. Plus de 5 millions de tonnes de pièces en plastique sont produites chaque année par moulage par injection dans le monde. Récemment, la demande de matériaux biodégradables augmente pour des raisons environnementales.

Machines de moulage par injection :comment fonctionnent-elles ?

Une machine de moulage par injection se compose de 3 parties principales :l'unité d'injection , le moule - le cœur de tout le processus - et l'unité de serrage/éjection .

Dans cette section, nous examinons l'objectif de chacun de ces systèmes et comment leurs mécanismes de fonctionnement de base affectent le résultat final du processus de moulage par injection.

Regardez une grande machine de moulage par injection en action tout en produisant 72 capsules de bouteilles toutes les 3 secondes dans la vidéo ici :

La centrale d'injection

Le rôle de l'unité d'injection est de faire fondre le plastique brut et de le guider dans le moule. Il se compose de la trémie , le baril , et la vis alternative .

Voici comment fonctionne le processus de moulage par injection :

1. Les granulés de polymère sont d'abord séchés et placés dans la trémie, où ils sont mélangés au pigment colorant ou aux autres additifs de renforcement.
2. Les granulés sont introduits dans le fût, où ils sont simultanément chauffés, mélangés et déplacés vers le moule par une vis à pas variable. La géométrie de la vis et du canon est optimisée pour aider à augmenter la pression aux niveaux corrects et à faire fondre le matériau.
3. Le bélier avance ensuite et le plastique fondu est injecté dans le moule via le système de glissières, où il remplit toute la cavité. En refroidissant, le matériau se solidifie à nouveau et prend la forme du moule.
4. Enfin, le moule s'ouvre et la pièce désormais solide est poussée vers l'extérieur par les éjecteurs. Le moule se ferme ensuite et le processus se répète.

   L'ensemble du processus peut être répété très rapidement :le cycle prend environ 30 à 90 secondes en fonction de la taille de la pièce.

   Une fois la pièce éjectée, elle est distribuée sur un tapis roulant ou dans un conteneur de stockage. Habituellement, les pièces moulées par injection sont prêtes à l'emploi immédiatement et nécessitent peu ou pas de post-traitement.

Fabrication du moule

Le moule est comme le négatif d'une photographie :sa géométrie et sa texture de surface sont directement transférées sur la pièce moulée par injection.

Il représente généralement la plus grande partie des coûts de démarrage dans le moulage par injection :le coût d'un moule typique commence entre 2 000 et 5 000 $ environ pour une géométrie simple et des séries de production relativement petites (1 000 à 10 000 unités) et peut aller jusqu'à 100 000 $ pour des moules optimisés pour des commandes de production à grande échelle (100 000 unités ou plus).

Cela est dû au haut niveau d'expertise requis pour concevoir et fabriquer un moule de haute qualité capable de produire avec précision des milliers (ou des centaines de milliers) de pièces.

Les moules sont généralement usinés CNC en aluminium ou en acier à outils, puis fini selon les normes requises. Outre le côté négatif de la pièce, ils présentent également d'autres caractéristiques, comme le système de glissières qui facilite l'écoulement du matériau dans le moule, et des canaux internes de refroidissement par eau qui facilitent et accélèrent le refroidissement de la pièce.

En savoir plus sur l'usinage CNC dans le guide de fabrication et de conception →

Les progrès récents dans le domaine des matériaux d'impression 3D ont permis la fabrication de moules adaptés au moulage par injection en petite série (100 pièces ou moins) à une fraction du coût. De si petits volumes n'étaient pas économiquement viables dans le passé, en raison du coût très élevé de la fabrication de moules traditionnels.

*Une conception de moule industriel pour produire des dizaines de milliers de pièces en plastique. La cavité est représentée à gauche et le noyau à droite.*

L'anatomie du moule

Le moule le plus simple est le moule à tirage droit. Il se compose de 2 moitiés :la cavité (la face avant) et le noyau (le côté arrière).

Dans la plupart des cas, les moules à tirage droit sont préférés, car ils sont simples à concevoir et à fabriquer, ce qui maintient le coût total relativement bas. Il existe cependant certaines restrictions de conception :la pièce doit avoir une géométrie 2.D de chaque côté et aucun surplomb (c'est-à-dire des zones qui ne sont pas soutenues par le bas).

Si des géométries plus complexes sont requises, des noyaux à action latérale rétractables ou d'autres inserts sont nécessaires.

Les noyaux à action latérale sont des éléments mobiles qui pénètrent dans le moule par le haut ou le bas et servent à fabriquer des pièces avec des surplombs (par exemple une cavité ou un trou). Les actions secondaires doivent cependant être utilisées avec parcimonie, car leur coût augmente rapidement.

Fait intéressant : Environ 50 % du cycle typique de moulage par injection est dédié au refroidissement et à la solidification. Minimiser l'épaisseur d'une conception est essentiel pour accélérer cette étape et réduire les coûts.

Les 2 faces du moule :Face A &Face B

Les pièces moulées par injection ont deux faces :la face A, qui fait face à la cavité (moitié avant du moule) et la face B, qui fait face au noyau (moitié arrière du moule). Ces deux côtés ont généralement des objectifs différents :

• Le côté A a généralement une meilleure apparence visuelle et est souvent appelé le côté cosmétique . Les faces du côté A seront lisses ou auront une texture selon vos spécifications de conception.

• La face B contient généralement les éléments structurels cachés (mais très importants) de la pièce (les bossages, les nervures, les encliquetages, etc.). C'est pour cette raison qu'on l'appelle le côté fonctionnel. . Le côté B présente souvent une finition plus rugueuse et des marques visibles provenant des éjecteurs.

Injecter la matière dans le moule :le système de glissières

Le système de coureurs est le canal qui guide le plastique fondu dans la cavité du moule. Il contrôle le débit et la pression avec lequel le plastique liquide est injecté dans la cavité et il est retiré après éjection (il se détache). Le système de coureurs se compose généralement de 3 sections principales :

• La sprue est le canal principal dans lequel tout le plastique fondu s'écoule initialement lorsqu'il entre dans le moule.
• Le coureur étale le plastique fondu le long de la face où les deux moitiés du moule se rencontrent et relie l'éperon aux portes. Il peut y avoir un ou plusieurs coureurs guidant le matériau vers une ou plusieurs pièces. Le système de coulisses est coupé de la pièce après éjection. Il s'agit du seul déchet de matière du moulage par injection, dont 15 à 30 % peuvent être recyclés et réutilisés.
• La porte (est le point d'entrée du matériau dans la cavité du moule. Sa géométrie et son emplacement sont importants, car ils déterminent l'écoulement du plastique.

Différents types de portails conviennent à différentes applications. Il existe 4 types de portes utilisées dans le moulage par injection :

• Portes de bord injecter du matériau au niveau de la ligne de séparation des deux moitiés du moule et constituent le type de porte le plus courant. Le système de canaux doit être retiré manuellement ultérieurement, laissant une petite imperfection au point d'injection.
• Portes du tunnel injecter du matériau en dessous de la ligne de joint. Le système de glissières se détache lorsque la pièce est éjectée du moule, éliminant ainsi le besoin de retrait manuel. Ce type de portail est donc idéal pour les très grands volumes.
• Portes à poteaux injectez le matériau depuis l'arrière de la cavité, en cachant la petite imperfection laissée par la rupture des autres types de portes. Ces portes sont utilisées pour les pièces qui nécessitent un excellent aspect visuel.
• Conseils pratiques sont directement connectés à l'éperon et injectent du plastique depuis la face supérieure de la pièce. Aucun matériau n'est ainsi gaspillé sur le système de canaux, ce qui les rend idéaux pour une production à grande échelle, mais une fossette sera visible au point d'injection.

Le vestige

Au point où le système de glissières est connecté à la pièce, une petite imperfection est généralement visible, appelée vestige.

Si la présence du vestige n'est pas souhaitable pour des raisons esthétiques, alors il peut également être « caché » sur la face B fonctionnelle de la pièce.

Le système de serrage et d'éjection

De l’autre côté d’une machine de moulage par injection se trouve le système de serrage. Le système de serrage a un double objectif :il maintient les 2 parties du moule bien fermées pendant l'injection et il pousse la pièce hors du moule après son ouverture.

Une fois la pièce éjectée, elle tombe sur un tapis roulant ou un godet pour être stockée et le cycle recommence.

L’alignement des différentes pièces mobiles du moule n’est cependant jamais parfait. Cela provoque la création de 2 imperfections courantes visibles sur presque toutes les pièces moulées par injection :

• Lignes de séparation qui sont visibles du côté d'une pièce où se rejoignent les 2 moitiés du moule. Ils sont causés par de minuscules désalignements et par les bords légèrement arrondis du moule.

• Marques d'éjecteur (ou témoins) qui sont visibles sur la face B cachée de la pièce. Ils sont créés parce que les broches d'éjection dépassent légèrement au-dessus ou sont en retrait sous la surface du moule.

 L'image ci-dessous montre le moule utilisé pour fabriquer les deux côtés du boîtier d'une télécommande. Quiz rapide :essayez de localiser le *noyau* (côté A), la *cavité* (côté B), le système de guidage , les éjecteurs , le noyau d'action secondaire et les orifices d'aération sur ce moule.

Avantages et limites du moulage par injection

Le moulage par injection est une technologie de fabrication établie avec une longue histoire, mais elle est constamment affinée et améliorée grâce aux nouvelles avancées technologiques.

Vous trouverez ci-dessous un bref aperçu des principaux avantages et inconvénients du moulage par injection pour vous aider à comprendre s'il s'agit de la bonne solution pour votre application.

Avantages du moulage par injection

Fabrication de plastiques en grande série

Le moulage par injection est la technologie la plus compétitive pour fabriquer de grands volumes de pièces en plastique identiques. Une fois le moule créé et la machine configurée, des pièces supplémentaires peuvent être fabriquées très rapidement et à un coût très faible.

Le volume de production minimum recommandé pour le moulage par injection est de 500 unités. À ce stade, les économies d'échelle commencent à se faire sentir et les coûts initiaux relativement élevés de l'outillage ont un effet moins important sur le prix unitaire.

Large gamme de matériaux

Presque tous les matériaux thermoplastiques (et certains thermodurcissables et silicones) peuvent être moulés par injection. Cela donne une très large gamme de matériaux disponibles avec diverses propriétés physiques pour concevoir.

Les pièces produites par moulage par injection ont de très bonnes propriétés physiques. Leurs propriétés peuvent être adaptées en utilisant des additifs (par exemple, des fibres de verre) ou en mélangeant différents granulés (par exemple, des mélanges PC/ABS) pour obtenir le niveau souhaité de résistance, de rigidité ou de résistance aux chocs.

Très haute productivité

Le cycle typique de moulage par injection dure de 15 à 60 secondes, selon la taille de la pièce et la complexité du moule. En comparaison, l’usinage CNC ou l’impression 3D peuvent prendre de quelques minutes à quelques heures pour produire la même géométrie. De plus, un seul moule peut accueillir plusieurs pièces, augmentant encore les capacités de production de ce processus de fabrication.

Cela signifie que des centaines (voire des milliers) de pièces identiques peuvent être produites chaque heure.

Grande répétabilité et tolérances

Le processus de moulage par injection est hautement reproductible et les pièces produites sont essentiellement identiques. Bien sûr, le moule s'use au fil du temps, mais un moule en aluminium pilote typique durera de 5 000 à 10 000 cycles, tandis que les moules de production à grande échelle en acier à outils peuvent supporter plus de 100 000 cycles.

Généralement, le moulage par injection produit des pièces avec des tolérances de ± 0,500 mm (0,020''). Des tolérances plus strictes jusqu’à ± 0,125 mm (0,005’’) sont également réalisables dans certaines circonstances. Ce niveau de précision est suffisant pour la plupart des applications et comparable à l'usinage CNC et à l'impression 3D.

Excellent aspect visuel

L’un des principaux atouts du moulage par injection est qu’il permet de produire des produits finis nécessitant peu ou pas de finition supplémentaire. Les surfaces du moule peuvent être polies à un très haut degré pour créer des pièces semblables à des miroirs. Ou ils peuvent être microbillés pour créer des surfaces texturées. Les normes SPI dictent le niveau de finition qui peut être atteint.

Obtenez les recommandations de compatibilité finition/matériaux →

Limitations du moulage par injection

Coûts de démarrage élevés pour l'outillage

La principale restriction économique du moulage par injection réside dans le coût élevé de l’outillage. Puisqu’un moule personnalisé doit être réalisé pour chaque géométrie, les coûts de démarrage sont très élevés. Ceux-ci sont principalement liés à la conception et à la fabrication du moule qui coûte généralement entre 5 000 et 100 000 dollars. Pour cette raison, le moulage par injection n'est économiquement viable que pour les productions supérieures à 500 unités.

Les modifications de conception sont coûteuses

Une fois qu’un moule est fabriqué, sa modification est très coûteuse. Les modifications de conception nécessitent généralement la création d’un nouveau moule à partir de zéro. Pour cette raison, il est très important de concevoir correctement une pièce pour le moulage par injection.

Dans la partie 2, nous énumérons les considérations de conception les plus importantes à garder à l'esprit lors de la conception pour le moulage par injection. Dans la cinquième partie, nous verrons également comment vous pouvez atténuer les risques en créant des prototypes physiques de vos pièces.

Délais de livraison plus longs que les autres technologies

Le délai d’exécution typique pour le moulage par injection varie entre 6 et 10 semaines. 4 à 6 semaines pour fabriquer le moule, plus 2 à 4 semaines supplémentaires pour la production et l'expédition. Si des modifications de conception sont nécessaires (ce qui est assez courant), le délai d'exécution augmente en conséquence.

En comparaison, les pièces fabriquées avec une imprimante 3D de bureau peuvent être prêtes à être livrées du jour au lendemain, tandis que les systèmes d'impression 3D industriels ont un délai de livraison typique de 3 à 5 jours. Les pièces usinées CNC sont généralement livrées dans un délai de 10 jours ou jusqu'à 5 jours.

Exemples de produits fabriqués par moulage par injection

Si vous regardez autour de vous en ce moment, vous verrez au moins quelques produits fabriqués par moulage par injection. En fait, vous en regardez probablement un en ce moment :le boîtier de l'appareil que vous utilisez pour lire ce guide.

Pour les reconnaître, faites attention à ces 3 éléments :une ligne de séparation , marques de témoins sur la face cachée et une épaisseur de paroi relativement uniforme tout au long de la pièce.

Nous avons rassemblé quelques exemples de produits couramment fabriqués par moulage par injection pour vous aider à mieux comprendre ce qui peut être réalisé avec ce processus de fabrication.

Jouets

Emballage

Miniatures

Automobile

Électrique

Santé

Briques Lego

Les briques Lego sont l’un des exemples les plus reconnaissables de pièces moulées par injection. Ils sont fabriqués à l'aide de moules, comme celui sur la photo, qui a produit 120 millions de briques Lego (soit 15 millions de cycles) avant d'être mis hors service.

Le matériau utilisé pour les briques Lego est l’ABS en raison de sa haute résistance aux chocs et de son excellente moulabilité. Chaque brique a été conçue à la perfection, atteignant des tolérances allant jusqu'à 10 micromètres (ou un dixième de cheveu humain).

Ceci est en partie réalisé en utilisant les meilleures pratiques de conception, que nous examinerons dans la section suivante (épaisseur de paroi uniforme, angles de dépouille, nervures, texte en relief, etc.).

Un moule à briques Lego à la retraite

Bouchons de bouteilles

De nombreux produits d’emballage en plastique sont moulés par injection. En fait, l'emballage est le plus grand marché du moulage par injection.

Par exemple, les bouchons des bouteilles sont moulés par injection à partir de polypropylène. Le polypropylène (PP) a une excellente résistance chimique et peut entrer en contact avec des produits alimentaires.

Sur les capsules de bouteilles, vous pouvez également voir toutes les imperfections inévitables du moulage par injection (ligne de séparation, marques d'éjection, etc.) et les caractéristiques de conception courantes (nervures, contre-dépouilles de décapage, etc.).

Modèles d'avions

Les modèles réduits d’avions sont un autre exemple courant de pièces moulées par injection. Le matériau utilisé ici est majoritairement du Polystyrène (PS), pour son faible coût et sa facilité de moulage.

Ce qui est intéressant avec les kits d’avions miniatures, c’est qu’ils sont livrés avec le système de glissières toujours attaché. Ainsi, vous pouvez voir le chemin suivi par le plastique fondu pour remplir le moule vide.

Pièces automobiles

Presque tous les composants en plastique de l’intérieur d’une voiture étaient moulés par injection. Les 3 matériaux de moulage par injection les plus couramment utilisés dans l'industrie automobile sont le polypropylène (PP) pour les pièces non critiques, le PVC pour sa bonne résistance aux intempéries et l'ABS pour sa haute résistance aux chocs.

Plus de la moitié des pièces en plastique d'une voiture sont fabriquées à partir de l'un de ces matériaux, notamment les pare-chocs, les pièces intérieures de la carrosserie et les tableaux de bord.

Électronique grand public

Les boîtiers de presque tous les appareils électroniques grand public produits en série étaient moulés par injection. L'ABS et le polystyrène (PS) sont ici privilégiés pour leur excellente résistance aux chocs et leur bonne isolation électrique.

Appareils médicaux

De nombreux matériaux stérilisables et biocompatibles sont disponibles pour le moulage par injection.

Le silicone de qualité médicale est l’un des matériaux les plus populaires dans l’industrie médicale. Le silicone est cependant un thermodurcissable, ce qui nécessite des machines spéciales et un contrôle des processus, ce qui augmente le coût.

Pour les applications avec des exigences moins strictes, d'autres matériaux, comme l'ABS, le polypropylène (PP) et le polyéthylène (PE), sont plus courants.

En savoir plus sur la fabrication de dispositifs médicaux →

Partie 2

Plusieurs facteurs peuvent affecter la qualité du produit final et la répétabilité du processus. Pour tirer pleinement parti du processus, le concepteur doit suivre certaines directives de conception.

Dans cette section, nous décrivons les défauts courants du moulage par injection et les directives de base et avancées. à suivre lors de la conception de pièces, y compris des recommandations pour maintenir les coûts au minimum.

Défauts courants de moulage par injection

La plupart des défauts du moulage par injection sont liés soit à l'écoulement du matériau fondu, soit à sa vitesse de refroidissement non uniforme pendant la solidification.

Voici une liste de défauts à garder à l’esprit lors de la conception d’une pièce pour le moulage par injection. Dans la section suivante, nous verrons comment vous pouvez éviter chacun d'entre eux en suivant de bonnes pratiques de conception.

Déformation

Lorsque certaines sections refroidissent (et par conséquent rétrécissent) plus rapidement que d'autres, la pièce peut alors se plier de façon permanente en raison de contraintes internes.

Les pièces dont l'épaisseur de paroi n'est pas constante sont les plus sujettes à la déformation.

Marques d'évier

Lorsque l'intérieur d'une pièce se solidifie avant sa surface, un petit creux dans une surface autrement plane peut apparaître, appelé marque d'évier.

Les pièces avec des parois épaisses ou des nervures mal conçues sont les plus susceptibles de s'enfoncer.

Marques de déplacement

À mesure que le plastique rétrécit, il exerce une pression sur le moule. Lors de l'éjection, les parois de la pièce glisseront et gratteront contre le moule, ce qui peut entraîner des marques de traînée.

Les pièces avec des parois verticales (et sans angle de dépouille) sont les plus sujettes aux marques de traînée.

Lignes tricotées

Lorsque 2 flux se rencontrent, de petites décolorations ressemblant à des cheveux peuvent se développer. Ces lignes de tricot affectent l'esthétique des pièces, mais elles diminuent également généralement la résistance de la pièce.

Les pièces présentant des changements brusques de géométrie ou des trous sont plus sujettes aux lignes tricotées.

Plans courts

L'air emprisonné dans le moule peut empêcher l'écoulement du matériau pendant l'injection, ce qui entraîne une pièce incomplète. Une bonne conception peut améliorer la fluidité du plastique fondu.

Les pièces aux parois très fines ou aux nervures mal conçues sont plus sujettes aux tirs courts.

Gérer les contre-dépouilles

Le moule le plus simple (le moule à tirage droit) est composé de 2 moitiés. Cependant, les éléments présentant des contre-dépouilles (telles que les dents d'un filetage ou le crochet d'un joint à encliquetage) peuvent ne pas être fabriqués avec un moule à traction droite. C'est soit parce que le moule ne peut pas être usiné CNC, soit parce que le matériau empêche l'éjection de la pièce.

Les contre-dépouilles dans le moulage par injection sont des éléments de pièce qui ne peuvent pas être fabriqués avec un simple moule en deux parties, car du matériau gêne lors de l'ouverture du moule ou lors de l'éjection.

Les dents d'un fil ou le crochet d'un joint à encliquetage sont des exemples de contre-dépouilles.

Voici quelques idées pour vous aider à gérer les contre-dépouilles :

Évitez les contre-dépouilles en utilisant des arrêts

Éviter complètement les contre-dépouilles pourrait être la meilleure option . Les contre-dépouilles ajoutent toujours des coûts, de la complexité et des exigences de maintenance au moule. Une refonte intelligente peut souvent éliminer les contre-dépouilles.

Les obturations sont une astuce utile pour gérer les contre-dépouilles sur les régions internes de la pièce (pour les encliquetages) ou sur les côtés de la pièce (pour les trous ou les poignées).

Vous trouverez ci-dessous quelques exemples de la façon dont les pièces moulées par injection peuvent être redessinées pour éviter les contre-dépouilles :essentiellement, de la matière est retirée dans la zone située sous la contre-dépouille, éliminant ainsi complètement le problème.

Déplacer la ligne de séparation

Le moyen le plus simple de gérer une contre-dépouille consiste à déplacer la ligne de joint du moule pour la croiser.

Cette solution convient à de nombreuses conceptions comportant des contre-dépouilles sur une surface externe. N'oubliez pas d'ajuster les angles de dépouille en conséquence.

Utilisez une contre-dépouille de décapage (bumpoffs)

Les contre-dépouilles de dénudage (également appelées bosses) peuvent être utilisées lorsque l'élément est suffisamment flexible pour se déformer sur le moule pendant l'éjection. . Les contre-dépouilles de dénudage sont utilisées pour fabriquer les filetages des capsules de bouteilles.

Les contre-dépouilles ne peuvent être utilisées que dans les conditions suivantes :

• La contre-dépouille de dénudage doit être située à l'écart des éléments de raidissement , tels que les coins et les nervures.
• La contre-dépouille doit avoir un angle d'attaque de 30o à 45o degrés.
• La pièce moulée par injection doit disposer d'un espace et doit être flexible assez pour se dilater et se déformer.

Il est recommandé d’éviter de décaper les contre-dépouilles des pièces en plastique renforcé de fibres. Généralement, les plastiques flexibles tels que le PP, le PEHD ou le nylon (PA) peuvent tolérer des contre-dépouilles allant jusqu'à 5 % de leur diamètre.

*Exemple de pièce avec contre-dépouilles de décapage. La pièce se déforme lorsqu'elle est poussée hors du moule.*

Actions latérales et noyaux coulissants

Des actions latérales et des noyaux coulissants sont utilisés lorsqu'il n'est pas possible de reconcevoir la pièce moulée par injection pour éviter les contre-dépouilles.

Les noyaux à action latérale sont des inserts qui glissent à l'intérieur lorsque le moule se ferme et glissent avant son ouverture. Gardez à l'esprit que ces mécanismes ajoutent des coûts et de la complexité. au moule.

Suivez ces directives lors de la conception d'actions secondaires :

• Il doit y avoir de l'espace pour que le noyau puisse entrer et sortir . Cela signifie que la fonction doit être de l'autre côté de la pièce.
• Les actions secondaires doivent se déplacer perpendiculairement . Se déplacer à un angle autre que 90 ° est plus compliqué, ce qui augmente les coûts et les délais de livraison.
• N'oubliez pas d'ajouter des angles de dépouille à votre conception comme d'habitude, en tenant compte du mouvement du noyau d'action latérale.

Caractéristiques de conception communes

Apprenez à concevoir les caractéristiques les plus courantes rencontrées dans les pièces moulées par injection grâce à ces directives pratiques. Utilisez-les pour améliorer la fonctionnalité de vos conceptions, tout en respectant les règles de conception de base.

Fixations filetées (bosses et inserts)

Il existe 3 façons d'ajouter des fixations à une pièce moulée par injection :en concevant un filetage directement sur la pièce, en ajoutant un bossage où la vis peut être fixée, ou en incluant un insert fileté.

Modélisation d'un filetage directement sur la pièce est possible, mais non recommandé, car les dents du filetage sont essentiellement des contre-dépouilles, ce qui augmente considérablement la complexité et le coût du moule (nous reviendrons sur les contre-dépouilles dans une section ultérieure). Un exemple de pièce moulée par injection avec un filetage sont les bouchons de bouteilles.

Boss

Les bossages sont très courants dans les pièces moulées par injection et sont utilisés comme points de fixation ou d'assemblage . Ils sont constitués de saillies cylindriques percées de trous conçus pour recevoir des vis, des inserts filetés ou d'autres types de matériel de fixation et d'assemblage. Une bonne façon de considérer un patron est de le comparer à une côte qui se referme sur elle-même. en cercle.

Les bossages sont utilisés comme points d'attache ou de fixation (en conjonction avec des s autotaraudeurs équipages ou inserts filetés).

*Conception recommandée d'un patron*

Lorsque des bossages sont utilisés comme __points de fixation__, le diamètre extérieur du bossage doit être 2x le diamètre nominal de la vis ou de l'insert et son diamètre intérieur égal au diamètre de l'âme de la vis. Le trou du bossage doit s'étendre jusqu'au niveau du mur de base, même si toute la profondeur n'est pas nécessaire pour l'assemblage, afin de maintenir une __épaisseur de paroi uniforme__ tout au long de l'élément. Ajoutez un chanfrein pour une insertion facile de la vis ou de l'insert.

__Pour de meilleurs résultats :__

Évitez de concevoir des bossages qui se fondent dans les murs principaux

Soutenir les bossages avec des nervures ou les relier à un mur principal

Pour les bossages avec inserts, utiliser un diamètre extérieur égal à 2× la taille nominale de l'insert

Fils

inserts filetés métalliques peut être ajouté aux pièces en plastique moulées par injection pour fournir un trou fileté durable pour les fixations telles que les vis à métaux. L'avantage d'utiliser des inserts est qu'ils permettent de nombreux cycles de montage et démontage .

Les inserts sont installés dans les pièces moulées par injection par insertion thermique, ultrasonique ou dans le moule. Pour concevoir un bossage qui recevra un insert fileté, utilisez les mêmes directives que ci-dessus, en utilisant le diamètre de l'insert comme dimension de guidage.

*Un insert fileté placé dans un bossage*

__Pour de meilleurs résultats :__

Évitez d'ajouter des fils directement sur votre pièce moulée par injection

Concevoir des bossages avec un diamètre extérieur égal à 2x le diamètre nominal de la vis ou de l'insert

Ajouter un relief de 0,8 mm sur les bords du fil

Utilisez un filetage avec un pas supérieur à 0,8 mm (32 fils par pouce)

Utilisez un fil trapézoïdal ou contrefort

Meilleure façon de gérer les contre-dépouilles créées :

Utilisez un filetage avec un pas supérieur à 0,8 mm (32 fils par pouce)

Pour les filetages externes, placez-les le long de la ligne de joint

Côtes

Lorsque même l'épaisseur de paroi maximale recommandée n'est pas suffisante pour répondre aux exigences fonctionnelles d'une pièce, des nervures peuvent être utilisées pour améliorer sa rigidité.

Lors de la conception de nervures :

● Utilisez une épaisseur égale à 0,5 × épaisseur de la paroi principale

● Définir une hauteur inférieure à 3 × l'épaisseur des nervures

● Utilisez un congé de base avec un rayon supérieur à ¼ × épaisseur de nervure

● Ajoutez un angle de dépouille d'au moins 0,25° - 0,5°

● Ajoutez un min. distance entre les nervures et les murs de 4 × épaisseur des nervures

Joints à pression

Les joints à encliquetage sont un moyen très simple, économique et rapide de assembler deux pièces sans fixations ni outils . A wide range of design possibilities exists for snap-fit joints.

As a rule of thumb, the deflection of a snap-fit joint mainly depends on its length and the permissible force that can be applied on it on its width (since its thickness is more or less defined by the wall thickness of the part). Also, snap-fit joints are another example of undercuts.

*Example of an assembly with snap-fit joints*

In the example above, the most common snap-fit joint design (known as the __cantilever snap-fit joint__) is shown. As with ribs, add a draft angle to your snap-fit joints and use a minimum thickness of 0.5x the wall thickness.

Specific guidelines on designing snap-fit joints is a big subject that goes beyond the scope of this article. For more detailed information, please refer to this article from MIT.

For best results:

Add a draft angle to the vertical walls of your snap-fit joints

Design snap-fits with thickness greater than 0.5x the wall thickness

Adjust their width and length to control their deflection and permissible force

Living hinges

Living hinges are thin sections of plastic that connect 2 segments of a part and allow it to flex and bend . Typically these hinges are incorporated in mass-produced containers, such as plastic bottles. A well-designed living hinge can last for up to a million cycles without failure.

The material used to injection mold a living hinge must be flexible. Polypropylene (PP) and Polyethylene (PE) are good choices for consumer application and Nylon (PA) for engineering uses.

A well-designed hinge is shown below. The recommended minimum thickness  of the hinge ranges between 0.20 and 0.35 mm, with higher thicknesses resulting in more durable, but stiffer, parts.

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*Example of a living hinge (left) and recommended design dimensions for PP or PE (right)*

Before going to full-scale production, prototype your living hinges using CNC machining or 3D printing to determine the geometry and stiffness that best fits your application. Add generous fillets and design shoulders with a uniform wall thickness as the main body of the part to improve the material flow in the mold and minimize the stresses. Divide hinges longer than 150 mm in two (or more) to improve lifetime.

For detailed guidelines, please refer to this MIT guide.

For best results :

• Design hinges with a thickness between 0.20 and 0.35 mm

• Select a flexible material (PP, PE or PA) for parts with living hinges

• Use shoulders with a thickness equal the thickness of the main wall

• Add fillets as large as possible

Crush ribs

Crush Ribs are small protruding features that deform to create friction when different components are pushed together, securing their possition.

Crush ribs can be an economical alternative for manufacturing high tolerance holes for tight fits . They are commonly used to house bearings or shafts and other press fit applications.

An example of a part with crush ribs is shown below. Using three crush ribs is recommended to ensure good alignment. The recommended height/radius for each rib is 2 mm . Add a minimum interference of 0.25 mm between the crush rib and the fitted part. Because of the small surface contact with the mold, crush ribs can be designed without a draft angle.

*Example of an crush rib (left) and recommended design dimensions (right)*

__For best results:__

Add a minimum interference of 0.25 mm between crush rib and the component

Do not add a draft angle on the vertical walls of a crush rib

Lettering and symbols

Text is a very common feature that can be useful for logos, labels, warnings, diagrams and instructions, saving the expense of stick-on or painted labels.

When adding text, choose embossed text over engraved text, as it’s easier to CNC machine on the mold and thus more economical.

Also raising the text 0.5 mm above the part surface will ensure that the letters are easy to read. We recommend selecting a bold, rounded font style with uniform line thickness, with a size of 20 points or larger. Some font examples include:Century Gothic Bold, Arial and Verdana.

Use embossed text (0.5 mm height) instead of engraved texted

Use a font with uniform thickness and a minimum font size of 20 points

Align the text perpendicular to the parting line

Use a height (or depth) greater than 0.5 mm

Tolerances

Injection molding typically produces parts with tolerances of ± 0.250 mm (0.010").

Tighter tolerances are feasible in certain circumstances (down to ± 0.125 mm - and even ± 0.025 mm), but they increase the cost drastically.

For small production runs (<10,000 units), consider using a secondary operation (such as drilling) to improve accuracy. This ensures the correct interference of the part with other components or inserts (for example, when using press fits).

Design rules for injection molding

One of the biggest benefits of injection molding is how easily complex geometries can be formed, allowing a single part to serve multiple functions.

Once the mold is manufactured, these complex parts can be reproduced at a very low cost. But changes to the mold design at later stages of development can be very expensive, so achieving the best results on the first time is essential. Follow the guidelines below to avoid the most common defects in injection molding.

Use a constant wall thickness

Use a uniform wall thickness throughout the part (if possible) and avoid thick sections . This is essential as non-uniform walls can lead to warping or the part as the melted material cools down.

If sections of different thickness are required, make the transition as smooth as possible using a chamfer or fillet. This way the material will flow more evenly inside the cavity, ensuring that the whole mold will be fully filled.

Industry Application Best material Why it’s a fit Aerospace Airframes, turbines, fasteners Titanium High strength-to-weight ratio, heat and corrosion resistance Medical Implants, surgical tools Titanium / copper Titanium is biocompatible; copper is antimicrobial (used externally only) Electronics Wiring, PCBs, motors Copper Excellent conductivity and ease of forming HVAC Heat exchangers, radiators Copper Superior thermal conductivity Marine Underwater fasteners, piping Titanium Outstanding corrosion resistance Automotive Exhausts, wiring harnesses Titanium / copper Lightweight strength or conductivity needs Construction Plumbing, cladding Copper Durable, corrosion-resistant, aesthetic

For best results:

Use a uniform wall thickness within the recommended values

When different thickness are required, smoothen the transition using a chamfer or fillet with length that is 3x the difference in thickness

Hollow out thick sections

Thick sections can lead to various defects, including warping and sinking. Limiting the maximum thickness of any section of your design to the recommended values by making them hollow is essential.

To improve the strength of hollow section, use ribs to design structures of equal strength and stiffness but reduced wall thickness. A well-designed part with hollow sections is shown below:

*Hollow thick sections and add ribs to improve stiffness*

Ribs can also be used to improve the stiffness of __horizontal sections__ without increasing their thickness. Remember though that the wall thickness limitations still apply. Exceeding the recommended rib thickness (see below) can result in sink marks.

*The wall thickness limitations still apply for ribs*

For best results:

Hollow out thick sections and use ribs to improve the strength and stiffness of the part

Design ribs with max. thickness equal to 0.5x the wall thickness

Design ribs with max. height equal to 3x the wall thickness

Add smooth transitions

Recommended: 3 × wall thickness difference

Sometimes sections with different wall thicknesses cannot be avoided. In these cases, use a chamfer or fillet to make the transition as smooth as possible.

Similarly, the base of vertical features (like ribs, bosses, snap-fits) must also always be rounded.

Round all edges

The uniform wall thickness limitation also applies to edges and corners:the transition must be as smooth as possible to ensure good material flow.

For interior edges , use a radius of at least 0.5 x the wall thickness . For exterior edges , add a radius equal to the interior radius plus the wall thickness . This way you ensure that the thickness of the walls is constant everywhere (even at the corners).

Adding to this, sharp corners result in stress concentrations which can result in weaker parts.

*Add wide radii to all edges to maintain uniform wall thickness and avoid defects*

For best results:

Add a fillet equal to 0.5x the wall thickness to internal corners

Add a fillet equal to 1.5x the wall thickness to external corners

Add draft angles

To make the ejection of the part from the mold easier, a draft angle must be added to all vertical walls. Walls without a draft angle will have drag marks on their surface, due to the high friction with the mold during ejection.

A minimum draft angle of 2° is recommended. Larger draft angles (up to 5o °) should be used on taller features.

Learn more about the importance of draft angles in this article →

A good rule of thumb is to increase the draft angle by one degree for every 25 mm . For example, add a draft angle of 3o degrees to a feature that is 75 mm tall. Larger draft angle should be used if the part has a textured surface finish . As a rule of thumb, add 1o to 2o extra degrees to the results of the above calculations.

Remember that draft angles are also necessary for ribs. Be aware though that adding an angle will reduce the thickness of the top of the rib, so make sure that your design complies with the recommended minimum wall thickness.

*Add a draft angle (minimum 2o)to all vertical walls*

__For best results:__

Add a minimum draft angle of 2o degrees to all vertical walls

For features taller than 50 mm, increase the draft angle by one degree every 25 mm

For parts with textured surface finish, increase the the draft angle by 1-2o extra degrees

Part 3

Injection molding materials

Injection molding is compatible with a wide range of plastics. In this section, you’ll learn more about the key characteristics of the most popular materials. We’ll also discuss the standard surface finishes that can be applied to injection molded parts.

Materials used for injection molding

All thermoplastics can be injection molded. Some thermosets and liquid silicones are also compatible with the injection molding process.

They can be also reinforced with fibers, rubber particles, minerals or flame retardant agents to modify their physical properties. For example fiberglass can be mixed with the pellets at ratios of 10%, 15% or 30% resulting in parts with higher stiffness.

Polypropylene (PP)

The most common Injection molding plastic. Excellent chemical resistance. Food-safe grades available. Not suitable for mechanical applications.

ABS

Common thermoplastic with high impact resistance, low-cost &low density. Vulnerable to solvents.

Polyethylene (PE)

Lightweight thermoplastic with good impact strength &weather resistance. Suitable for outdoor applications.

Polystyrene (PS)

The Injection molding plastic with the lowest cost. Food-safe grades available. Not suitable for mechanical applications.

Polyurethane (PU)

Thermoplastic with high impact strength and good mechanical properties &hardness. Suitable for molding parts with thick walls.

Nylon (PA 6)

Engineering thermoplastic with excellent mechanical properties and high chemical &abrasion resistance. Susceptible to moisture.

Polycarbonate (PC)

The plastic with the highest impact strength. High thermal resistance, weather resistance &toughness. Can be colored or transparent.

PC/ABS

Blend of two thermoplastics resulting in high impact strength, excellent thermal stability, and high stiffness. Vulnerable to solvents.

POM (Acetal/Delrin)

Engineering thermoplastic with high strength, stiffness &moisture resistance and self-lubricating properties. Relatively prone to warping.

PEEK

High-performance engineering thermoplastic with excellent strength and thermal &chemical resistance. Used to replace metal parts.

Silicone rubber

Thermoset with excellent heat &chemical resistance and customizable shore hardness. Food-safe and medical grade available.

An additive that is commonly used to improve the stiffness of the injection molded parts is fiberglass. The glass fibers can be mixed with the pellets at ratios of 10%, 15% or 30%, resulting in different mechanical properties.

Colorant can be added to the mixture (at a ratio of about 3%) to create a great variety of colored parts. Standard colors include red, green, yellow, blue, black and white and they can be mixed to create different shades.

Surface finishes and SPI standards

Surface finishes can be used to give an injection molded part a certain look or feel. Besides cosmetic purposes surface finishes can also serve technical needs . For example, the average surface roughness (Ra) can dramatically influence the lifetime of sliding parts such as plain bearings.

Injection molded parts are not usually post-processed, but the mold itself can be finished to various degrees.

Keep in mind that rough surfaces increase the friction between the part and the mold during ejection, therefore a larger draft angle is required.

The Society of Plastics Industry (SPI) explains several standard finishing procedures that result in different part surface finishes.

Finish Description SPI standards* Applications Glossy finish The mold is first smoothed and then polished with a diamond buff, resulting in a mirror-like finish. A-1
A-2
A-3 Suitable for parts that require the smoothest surface finish for cosmetic or functional purposes (Ra less than 0.10 μm). The A-1 finish is suitable for parts with mirror-like finish and lenses. Semi-gloss finish The mold is smoothed with fine grit sandpaper, resulting in a fine surface finish. B-1
B-2
B-3 Suitable for parts that require a good visual appearance , but not a high glossy look. Matte finish The mold is smoothed using fine stone powder, removing all machining marks. C-1
C-2
C-3 Suitable for parts with low visual appearance requirements , but machining marks are not acceptable. Textured finish The mold is first smoothed with fine stone powder and then sandblasted, resulting in a textured surface. D-1
D-2
D-3 Suitable for parts that require a satin or dull textured surface finish. As-machined finish The mold is finished to the machinist's discretion. Tool marks will be visible. - Suitable for non-cosmetic parts , such industrial or hidden components.

When selecting a glossy surface finish, remember these useful tips:

• A high glossy mold finish is not equivalent to a high glossy finished product. It is significantly subject to other factors such as plastic resin used, molding condition and mold design. For example, ABS will produce parts with a higher glossy surface finish than PP. To find the recommended material and surface finish combination visit the appendix.
• Finer surface finishes require a higher grade material for the mold. To achieve a very fine polish, tool steels with the highest hardness are required. This has an impact on the overall cost (material cost, machining time and post-processing time).

Part 4

Cost reduction tips

Learn more about the main cost drivers in injection molding and actionable design tips that will help you reduce the costs of your project.

Cost drivers in injection molding

The biggest costs in injection molding are:

• Tooling costs determined by the total cost of designing and machining the mold
• Material costs determined by the volume of the material used and its price per kilogram
• Production costs determined by the total time the Injection molding machine is used

Tooling costs are constant (starting at $3,000 and up to $5,000). This cost is independent of the total number of manufactured parts, while the material and production costs are dependent on the production volume.

For smaller productions (1,000 to 10,000 units), the cost of tooling has the greatest impact on the overall cost (approximately 50-70%). So, it’s worthwhile altering your design accordingly to simplify the process of manufacturing of the mold (and its cost).

For larger volumes to full-scale production (10,000 to 100,000+ units), the contribution of the tooling costs to the overall cost is overshadowed by the material and production costs. So, your main design efforts should focus on minimizing both the volume part and the time of the molding cycle.

Here we collected some tips to help you minimize the cost of your Injection molded project.

Tip #1:Stick to the straight-pull mold

Side-action cores and the other in-mold mechanisms can increase the cost of tooling by 15% to 30%. This translates to a minimum additional cost for tooling of approximately $1,000 to $1,500.

In a previous section, we examined ways to deal with undercuts. To keep your production on-budget, avoid using side-action cores and other mechanisms unless absolutely necessary.

Tip #2:Redesign the injection molded part to avoid undercuts

Undercuts always add cost and complexity, as well as maintenance to the mold. A clever redesign can often eliminate undercuts.

Tip #3:Make the injection molded part smaller

Smaller parts can be molded faster resulting in a higher production output, making the cost per part lower. Smaller parts also result in lower material costs and reduce the price of the mold.

Tip #4:Fit multiple parts in one mold

As we saw in a previous section, fitting multiple parts in the same mold is common practice. Usually, 6 to 8 small identical parts can fit in the same mold, essentially reducing the total production time by about 80%.

Parts with different geometries can also fit in the same mold (remember, the model airplane example). This is a great solution for reducing the overall cost of assembly.

Here’s an advanced technique:

In some cases, the main body of 2 parts of an assembly is the same. With some creative design, you can create interlocks points or hinges at symmetrical locations, essentially mirroring the part. This way the same mold can be used to manufacture both halves, cutting the tooling costs in half.

Tip #5:Avoid small details

To manufacture a mold with small details require longer machining and finishing times. Text is an example of this and might even require specialized machining techniques such as electrical discharge machining (EDM) resulting in higher costs.

Tip #6:Use lower grade finishes

Finishes are usually applied to the mold by hand, which can be an expensive process, especially for high-grade finishes. If your part is not for cosmetic use, don’t apply a costly high-grade finish.

Tip #7:Minimize the part volume by reducing wall thickness

Reducing the wall thickness of your part is the best way to minimize the part volume. Not only does it mean less material is used, but also the injection molding cycle is greatly accelerated.

For example, reducing the wall thickness from 3 mm to 2 mm can reduce the cycle time by 50% to 75%.

Thinner walls mean that the mold can be filled quicker. More importantly, parts thinner parts cool and solidify much faster. Remember that about half the injection molding cycle is spent on the solidification of the part while the machine is kept idle.

Care must be taken through to not overly reduce the stiffness of the part which would downgrade its mechanical performance. Ribs in key locations can be used to increase stiffness.

Tip #8:Consider secondary operations

For lower volume productions (less than 1000 parts), it may be more cost effective to use a secondary operation to complete your injection molded parts. For example, you could drill a hole after molding rather than using an expensive mold with side-action cores.

Part 5

Start Injection molding

Once your design ready and optimized for injection molding, what’s next? In this section we’ll take you through the steps needed to start manufacturing with injection molding.

Step 1:Start small and prototype fast

Before you commit to any expensive injection molding tooling, first create and test a functional prototype of your design.

This step is essential for launching a successful product. This way design errors can be identified early, while the cost of change is still low.

There are 3 solutions for prototyping:

1. 3D printing (with SLS, SLA or Material Jetting)
2. CNC machining in plastic
3. Low-run injection molding with 3D printed moldsThese processes can create realistic prototypes for form and function that closely resemble the appearance of the final injection molding product.

Use the information below as a quick comparis on guide to decide which solution is best for your application.

Prototyping with 3D printing

Designs optimized for injection molding can be easily 3D printed

The prototyping solution with the lowest cost and fastest turnaround

Not every injection molding material is available for 3D printing

3D printed parts are 30-50% weaker than injection molded parts

Prototyping with CNC machining

Material properties identical to the injection molded parts

Excellent accuracy and finishing

Design modifications may be need, as different design restrictions apply

More expensive than 3D printing with longer lead time

Prototyping with low-run injection molding

The most realistic prototypes with accurate material properties

The actual process and mold design is simulated

The prototyping solution with the highest cost

Smaller availability than CNC or 3D printing

Step 2 :Make a “pilot run” (500 - 10,000 parts)

With the design finalized, it time to get started with Injection molding with a small pilot run.

The minimum order volume for injection molding is 500 units. For these quantities, the molds are usually CNC machined from aluminum. Aluminum molds are relatively easy to manufacture and low in cost (starting at about $3,000 to $5,000) but can withstand up to 5,000 - 10,000 injection cycles.

At this stage, the typical cost per part varies between $1 and $5, depending on the geometry of your design and the selected material. The typical lead time for such orders is 6-8 weeks.

Don’t get confused by the term “pilot run”. If you only require a few thousand parts, then this would be your final production step.

The parts manufactured with “pilot” aluminum molds have physical properties and accuracy identical to parts manufactured with “full-scale production” tool steel molds.

Step 3 :Scale up production (100,000+ parts)

When producing parts massive quantities of identical parts (from 10,000 to 100,000+ units) then special Injection molding tooling is required.

For these volumes, the molds are CNC machined from tool steel and can withstand millions of Injection molding cycles. They are also equipped with advanced features to maximize production speeds, such as hot-tip gates and intricate cooling channels.

The typical unit cost at this stage varies between a few cents to $1 and the typical lead time is 4 to 6 months, due to the complexity of designing and manufacturing the mold.

Part 6

Useful resources

In this guide we touched on everything you need to get started with injection molding - but there’s plenty more to learn.

Here are the most useful resources on injection molding and other digital manufacturing technologies if you want to delve deeper.

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