Moulage par injection de plastique :des options de matériaux au moment de leur utilisation

Il y a de fortes chances que vous soyez à portée de main de quelque chose fabriqué avec du moulage par injection de plastique. Très fiable et efficace, le moulage par injection de plastique est l'une des méthodes les plus rentables pour produire un grand nombre de composants précis et cohérents. Du couvercle des télécommandes aux instruments chirurgicaux utilisés dans les hôpitaux, des couvercles de bouteilles d'eau aux éléments intérieurs des avions, le moulage par injection de plastique est utilisé pour fabriquer des milliards de produits chaque année.

Développé pour la première fois en 1872 par deux frères à la recherche d'une alternative à l'ivoire dans la production de boules de billard, le procédé s'est perfectionné au cours des 100 dernières années, profitant des avancées techniques et matérielles pour devenir l'une des techniques les plus polyvalentes pour la production de masse. Au fond, cela reste un processus élégant et simple. Les pastilles thermoplastiques sont chauffées à l'état liquide, injectées dans un moule, laissées refroidir sur place, puis éjectées. Bien que cela semble assez basique, des formes et des produits très complexes et complexes peuvent être fabriqués rapidement et avec précision avec très peu de déchets de matériaux.

L'une des raisons pour lesquelles le moulage par injection est si répandu est qu'une large gamme de matériaux est disponible pour le processus de fabrication, ce qui permet de fabriquer des produits selon des spécifications strictes. Par exemple, une conception peut exiger de la rigidité ou de la flexibilité; stabilité aux UV; résistance à la chaleur, aux produits chimiques, aux chocs ou aux fractures ; ignifugation ou biocompatibilité. La dureté et le poids sont également pris en compte, ainsi que le coût des matériaux. Les concepteurs et les ingénieurs tirent parti des combinaisons et des personnalisations pour créer des pièces uniques répondant à des besoins d'application très complexes ou inhabituels.

Les six matériaux les plus couramment utilisés dans le moulage par injection plastique sont :

• Polypropylène (PP)
• Acrylonitrile Butadiène Styrène (ABS)
• Polyamide (Nylon)
• Polyéthylène haute densité (HDPE)
• Polycarbonate (PC)
• mélange BS + PC

Il existe des milliers de variations dans chacun de ces matériaux, permettant au plastique parfait de répondre aux besoins de la conception. Chaque matériau a ses forces et ses faiblesses. Par exemple, le polycarbonate a une excellente résistance aux chocs, clarté et propriétés optiques et mécaniques. Il n'est cependant pas résistant aux produits chimiques et aux solvants. L'ABS (Acrylonitrile Butadiène Styrène), souvent associé au polycarbonate, présente une ténacité mécanique, une large plage de tolérance à la température, une bonne stabilité dimensionnelle et une facilité de fabrication.

Les produits complexes et élégants fabriqués avec le moulage par injection de plastique reposent sur des moules bien conçus, également appelés outils. Une fois qu'un produit est conçu, l'outil de fabrication doit être conçu et construit. De nombreux éléments sont importants, tels que l'épaisseur, la conception des nervures, la conception des bossages, les transitions d'angle, les lignes de soudure, le placement de la porte et les évents correctement situés. Ces moules sont très chers; cependant, une fois créés, ils durent longtemps et résistent à une utilisation répétée avec seulement un entretien de routine. Avec de faibles coûts de main-d'œuvre, des exigences de post-traitement minimales et une capacité à s'adapter à des tolérances élevées, le processus est efficace et efficient pour les cycles de production élevés et produit une qualité de pièce constante avec très peu de déchets de matériaux.

Les coûts de démarrage élevés du moulage par injection plastique font des technologies de fabrication additive une alternative attrayante pour certains projets. L'impression 3D de qualité industrielle peut fournir des prototypes à faible coût et à faible risque de nouvelles conceptions qui peuvent être testées et perfectionnées avant d'être mises en production de masse. Les produits peuvent être libérés des contraintes de conception des angles de dépouille, des contre-dépouilles et d'autres exigences d'outillage. Sans les frais généraux d'outillage, l'additif peut être un choix économique pour la production de petits volumes. De plus, les conceptions additives peuvent être facilement ajustées numériquement sans avoir à créer de nouveaux moules coûteux, ce qui en fait une option intéressante pour les projets nécessitant une personnalisation ou une sérialisation. Alors que les technologies additives mûrissent pour répondre aux besoins du monde d'aujourd'hui, les ingénieurs et les concepteurs se tournent vers ces approches innovantes pour développer de nouveaux produits et de nouveaux modèles de fabrication.

Raisons de choisir le moulage par injection :

• Vous souhaitez produire une grande quantité de composants ou de produits identiques
• Vous appréciez une production rapide et de faibles coûts de main-d'œuvre
• Votre conception présente une géométrie complexe ou un besoin de cohérence et de précision
• Vous souhaitez pouvoir utiliser plusieurs types de plastiques dans des composants ou produits uniques
• Vous souhaitez incorporer des matériaux recyclés et bénéficier de faibles taux de rebut dans le processus de fabrication
• Les coûts initiaux de conception du moule pour la fabrication seront compensés par un faible coût par article en grandes quantités

Raisons d'envisager la fabrication additive au lieu du moulage par injection :

• Votre conception nécessite un prototypage ou des ajustements qui seraient coûteux si vous travaillez avec des moules
• Vous avez besoin d'un faible volume qui ne justifie pas le coût de l'outillage
• Votre conception inclut la personnalisation d'une pièce à l'autre
• Votre conception n'est pas conforme aux exigences de l'outillage de moulage par injection telles que la prise en compte des angles de dépouille et des contre-dépouilles
• Votre conception contient des géométries qui ne seraient pas possibles avec le moulage par injection
• Vous souhaitez consolider plusieurs parties en une seule

Il s'avère que la boule de billard qui a donné naissance au moulage par injection n'a pas décollé. Apparemment, il n'a pas déraillé comme ses concepteurs l'avaient espéré. Ce qui a décollé, c'est la technologie du moulage par injection de plastique, qui a maintenant plus de cent ans et est suffisamment agile pour créer des milliards de produits polyvalents chaque année. Vous êtes curieux de savoir quel type de processus de fabrication conviendrait le mieux à votre projet ? N'hésitez pas à contacter notre équipe.

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