Guide de conception d'outillage et de moules pour la fabrication

L'outillage est l'épine dorsale de  moulage par injection plastique . Sans une conception d'outil appropriée, votre pièce en plastique ne serait jamais mise à l'échelle correctement. Une conception d'outil de qualité peut vous faire économiser énormément de temps et d'argent pendant la production. Avant de contacter un outilleur, voici quelques faits sur l'outillage que vous devez garder à l'esprit.

Qu'est-ce que l'outillage ?

L'outillage, également connu sous le nom de moule, fait référence à l'espace de la cavité négative où la résine plastique fondue est injectée pour créer une pièce. Les pièces en grande quantité et de qualité nécessitent un outillage approprié. Étant donné que la conception et la construction d'outils sont complexes, la fabrication nécessite un investissement en capital important et un délai suffisant pour créer un outil efficace.

Outillage de prototype et outils de prototype

Le processus de conception de l'outillage commence dans la phase de développement du prototype. Ici, l'impression 3D, l'uréthane coulé et les techniques d'usinage créent des prototypes d'outils. Ces prototypes à faible volume dépannent, développent et valident la conception de l'outillage pendant la production pilote. Bien que cette étape puisse sembler inutile, la réduction précoce des erreurs dans le processus de fabrication et d'assemblage peut réduire considérablement le temps et les coûts par la suite.

Considérations lors de la conception d'un outil

Une conception et des choix d'outillage appropriés doivent tenir compte de la complexité, de la durée de vie, de l'application et du volume de production potentiel de l'outil. Le choix de l'outillage dans lequel investir est la partie la plus difficile du processus d'outillage. Si la pièce est directement destinée à la fabrication sous contrat à grand volume, il sera alors plus rentable d'investir directement dans des outils de production coûteux à long terme. Dans d'autres cas, comme la fabrication à faible volume, l'utilisation d'un outil prototype peut être plus avantageuse jusqu'à ce que la production augmente de manière significative.

Les outilleurs fournissent l'assistance nécessaire au processus de conception d'outils car ils connaissent bien les techniques de fabrication et la conception d'outillage. Ils peuvent exécuter des analyses de flux de moules pour optimiser la conception de l'outillage et choisir les meilleurs emplacements pour les lignes de séparation, la porte et les emplacements d'éjection. Un ingénieur de conception de prototypes de qualité travaillera en étroite collaboration avec les outilleurs pour assurer la fabrication de l'outil optimal pour votre application.

Comment concevoir et fabriquer un outil

Après avoir collaboré avec les outilleurs sur la conception, la pièce est prête et approuvée pour l'étape d'échantillonnage T1. Ils construiront le premier outil avec un délai de 2 à 16 semaines en fonction des considérations de conception. L'échantillonnage T1 démontre que l'outillage fonctionne correctement et produit des pièces idéales. Une fois l'échantillonnage T1 accepté, toutes les modifications nécessaires et la texturation esthétique du moule peuvent commencer. Ces modifications supplémentaires peuvent prendre 1 à 2 semaines. Les moules modifiés, appelés échantillons T2, sont envoyés pour approbation de texture et d'aspect. Une fois les échantillons T2 approuvés, l'outilleur les remet au sous-traitant.

Une fois chez le fabricant, les échantillons T2 sont placés dans la chaîne de production pour le développement du processus et la qualification des pièces. L'outillage subit une série d'études de moulage qui aident à définir les conditions et les caractéristiques optimales pour créer des pièces à l'aide de cet outil. Le fabricant effectue des essais expérimentaux pour isoler les entrées du processus et les impacts correspondants sur les caractéristiques des pièces. Ce test initial aide le mouleur à valider une fenêtre de traitement idéale qui produit des pièces conformes aux spécifications.

Après le développement initial du processus, les qualifications et les validations, l'outil entre dans un programme de maintenance de production régulier. Ici, l'outil est régulièrement surveillé pour l'usure et d'autres problèmes potentiels affectant la qualité de la pièce ou la durée de vie de l'outillage.

Fonctionnalités de base d'un outil

• Moitié cavité – La moitié de la cavité est le côté d'un outil qui ne bouge pas. Il est généralement fixé sur le côté de la machine de moulage.
• Moitié centrale – Le côté de l'outil qui s'ouvre et se ferme avec la machine à mouler contre la moitié de l'empreinte. Il s'ouvre lors du retrait de la pièce de l'outil.
• Lignes de refroidissement – Des canaux qui permettent au liquide de refroidissement de circuler dans tout l'outil et de contrôler le refroidissement de la pièce en plastique.
• Système d'éjection - Des broches sur la moitié centrale de l'outil qui aident à pousser la pièce refroidie après le moulage.
• Coureur – Un chemin d'écoulement pour la résine plastique permettant à la presse d'injecter du matériau directement dans la cavité de la pièce.
• Actions secondaires – Pièces mobiles dans la cavité de la pièce ajoutées pour permettre les contre-dépouilles.

L'ensemble du processus, du prototype à la production, peut prendre des mois et des investissements importants pour être correctement réalisé. Il est donc essentiel de concevoir vos pièces pour la fabrication tout au long du développement du produit. Une conception de produit prototypée à l'aide de l'usinage ou de l'impression 3D peut ne pas se traduire facilement en une conception d'outillage pour une production à grand volume. Nous vous recommandons de vous associer à une société de développement de produits connaissant parfaitement la conception de l'outillage et le processus de fabrication qui intégrera initialement ces connaissances dans la conception de votre produit. Si vous ne savez pas par où commencer ou si vous souhaitez obtenir des conseils d'experts sur la conception de vos outils, contactez-nous et nous serons heureux de vous aider.