Comment améliorer la moulabilité des pièces grâce à la dépouille en 5 leçons


Appliquez une dépouille adaptée le plus tôt et le plus souvent possible sur vos pièces moulées par injection pour réduire coûts et délais de production

 

Lorsque vous développez des pièces pour l’injection plastique, l’application d’une dépouille (angle) aux faces de la pièce joue un rôle crucial dans l’amélioration de la moulabilité. Sans cette dépouille, votre pièce risque d’avoir un aspect inesthétique et de se plier, de se casser ou de se déformer sous l’effet des contraintes de moulage induites par le refroidissement du plastique. Tout aussi important, l’absence de dépouille risque d’empêcher le démoulage de la pièce et d’endommager ainsi non seulement la pièce, mais aussi éventuellement le moule lui-même, ce qui constitue une pure perte de temps et d’argent.


Cubes sans dépouille (gauche) et avec dépouille (droite).

Cubes sans dépouille (gauche) et avec dépouille (droite).


Voici cinq façons d’améliorer la moulabilité de vos pièces grâce à la dépouille.


1. APPLIQUEZ LA DÉPOUILLE EN AMONT


Ignorer la dépouille au début du processus de conception est une erreur courante lorsque le prototypage est réalisé par des procédés d’impression 3D et d’usinage CNC qui ne nécessitent aucune dépouille. En effet, les pièces imprimées en 3D sont fabriquées par un procédé couche par couche qui permet de produire la quasi-totalité des géométries sans se préoccuper de la moulabilité. Il en va de même pour les pièces usinées, la question de l’éjection des pièces se posant uniquement dans le cas du moulage.


Or, si un prototype doit finalement être injecté, il est opportun de prévoir une dépouille sur les pièces dès le début du processus de conception. La dépouille peut modifier la forme et l’ajustement d’une pièce ainsi que son aspect général. Appliquer une dépouille, même lorsqu’elle n’est pas techniquement nécessaire, permet donc d’éviter les mauvaises surprises telles que les reprises de conception coûteuses ou le développement de prototypes supplémentaires.


Concevez pour le besoin futur, pas pour le besoin actuel. Lorsqu’une pièce est prête à passer de l’impression 3D ou de l’usinage au moulage par injection et qu’elle intègre déjà une dépouille, la conception est plus rapide et la production peut commencer plus tôt. N’imprimez ou n’usinez pas un produit en restant « dos au mur » : sa conception devra être retravaillée pour qu’il puisse être moulé.


2. RESPECTEZ LES RÈGLES


À dire vrai, il n’existe aucun angle de dépouille applicable à toutes les conceptions de pièce. De nombreux facteurs entrent en jeu, notamment l’épaisseur de paroi, la matière choisie, l’éjection, le taux de retrait, la finition/texture, la hauteur de paroi et les capacités de fabrication. Mais n’ayez crainte, il existe des règles simples qui peuvent vous aider.


Lorsque vous concevez une pièce, appliquez la plus grande dépouille possible. La règle veut que l’on applique 1 degré de dépouille pour 25 mm de profondeur d’empreinte, mais cela peut varier en fonction des facteurs précédemment indiqués. Efforcez-vous de respecter les consignes générales suivantes :


  • Une dépouille de 0,5 degré est fortement recommandée sur toutes les faces verticales.
  • Une dépouille de 1 à 2 degrés donne d’excellents résultats dans la plupart des cas.
  • Il faut une dépouille minimale de 3 degrés dans une zone de fermeture (glissement métal sur métal).
  • Il faut une dépouille de 3 degrés pour un grainage léger (PM-T1).
  • Il faut une dépouille de 5 degrés ou plus pour un grainage intense (PM-T2).

Que faire lorsque la dépouille risque d’affecter les performances de votre pièce ? Il est possible d’appliquer une dépouille aussi faible que 0,5 degré, voire 0,25 degré. Cela constituera toujours une amélioration par rapport à l’absence totale de dépouille. Là encore, la plus petite dépouille possible dépend de la matière, de la géométrie de la pièce et du fabricant. Discutez de ce point avec le fabricant avant de finaliser une pièce à dépouille très faible.


Angles de dépouille selon la profondeur de l’empreinte et l’épaisseur de l’élément (largeur de la nervure usinée). Bien que ce tableau fournisse des valeurs prudentes pour expliquer la relation entre épaisseur de paroi, profondeur et dépouille, son utilisation permet d’améliorer considérablement la moulabilité des pièces.

Angles de dépouille selon la profondeur de l’empreinte et l’épaisseur de l’élément (largeur de la nervure usinée). Bien que ce tableau fournisse des valeurs prudentes pour expliquer la relation entre épaisseur de paroi, profondeur et dépouille, son utilisation permet d’améliorer considérablement la moulabilité des pièces.


De nombreux outils d’injection pour petites séries sont fabriqués en aluminium et utilisent l’usinage CN pour le fraisage de la quasi-totalité des éléments du noyau et des empreintes du moule. Avec moins de pièces fabriquées et moins d’inserts qu’un moule de production en acier, les moules en aluminium peuvent nécessiter une dépouille et une épaisseur de paroi plus importantes pour produire les mêmes pièces, en raison du diamètre, de la longueur et de la dépouille des fraises utilisées pour les créer. Cette augmentation de dépouille et d’épaisseur n’affecte généralement pas les pièces et peut même améliorer les performances du moule de production final.


Paroi sans dépouille offrant un dégagement d’outil suffisant (gauche), paroi sans dépouille n’offrant pas un dégagement d’outil suffisant (milieu) et paroi avec dépouille offrant un dégagement adéquat pour la fraise (droite).

Paroi sans dépouille offrant un dégagement d’outil suffisant (gauche), paroi sans dépouille n’offrant pas un dégagement d’outil suffisant (milieu) et paroi avec dépouille offrant un dégagement adéquat pour la fraise (droite).


3. TENEZ COMPTE DE LA FINITION


Comment la dépouille affecte-t-elle la finition des pièces ? Pour simplifier, si un moule ne présente pas une dépouille suffisante, la pièce frottera sur la surface moulée au moment de l’ouverture du moule et de l’éjection de la pièce, créant des rayures superficielles. Puisque tous les thermoplastiques se rétractent dans le moule en refroidissant, cela crée une énorme tension superficielle qui empêche un démoulage aisé de la pièce au moment de son éjection. Cette tension crée de petites rayures sur la surface polie et le résultat est encore pire sur les surfaces grainées — en l’absence de dépouille.


Il existe différents moyens d’appliquer un grainage, mais tous ces moyens créent des contre-dépouilles microscopiques induites par les microtrous formés dans la surface du moule. Sans notre bonne vielle dépouille, le grainage appliqué aux parois de l’empreinte bloquerait la pièce dans le moule. Avec une dépouille, même minimale, la pièce peut se déplacer légèrement avant que le retrait ne puisse franchir les contre-dépouilles microscopiques, minimisant les problèmes de ripage ou de rayures sur la pièce. En matière de finition, Proto Labs exige une dépouille minimale de 3 degrés pour un microbillage léger (PM-T1) et de 5 degrés pour un microbillage moyen (PM-T2).


Proto Labs peut appliquer sept finitions différentes sur les moules pour thermoplastiques — de la finition brute au haut poli, en passant par les surfaces grainées.


Finitions disponibles chez Proto Labs.

Finitions disponibles chez Proto Labs.


4. UTILISEZ UNE APPROCHE À EMPREINTE CENTRALE


L’ajout d’une dépouille à une boîte peut se révéler problématique s’il n’est pas réalisé correctement. Lorsque vous appliquez une dépouille aux parois intérieures et extérieures d’une boîte, concevez ces parois parallèles entre elles afin d’éviter la formation de nervures profondes dans le moule. En effet, ces rainures rendent le dégazage, l’éjection, la finition du moule et la fabrication plus difficiles. Envisagez une approche de conception à empreinte centrale : elle permet le polissage de l’empreinte et du noyau du moule, accélère la fabrication et, en général, facilite l’opération de moulage.


Avec l’approche à nervure profonde (gauche), les parois de la boîte sont conçues sous forme de nervures, ce qui augmente les coûts d’usinage et de polissage de l’empreinte du moule. L’approche à empreinte centrale (droite) permet d’utiliser une fraise plus grosse et plus rapide pour usiner les éléments de la boîte et facilite et accélère leur polissage. Les clients gagnent du temps et de l’argent.


Avec l’approche à nervure profonde (gauche), les parois de la boîte sont conçues sous forme de nervures, ce qui augmente les coûts d’usinage et de polissage de l’empreinte du moule. L’approche à empreinte centrale (droite) permet d’utiliser une fraise plus grosse et plus rapide pour usiner les éléments de la boîte et facilite et accélère leur polissage. Les clients gagnent du temps et de l’argent.


5. TIREZ PROFIT D’UNE ANALYSE DE FAISABILITÉ (GRATUITE)


L’un des outils les plus utiles proposé par Proto Labs est l’analyse de faisabilité gratuite que nous fournissons pour chaque modèle de CAO 3D téléchargé sur notre site. En quelques heures, vous recevez un devis qui signale, en détail, les parties du modèle qui ont besoin d’un angle de dépouille, avec des propositions de modification destinées à améliorer la dépouille. Cette analyse constitue un bon contrôle qualité pour prévenir les futurs problèmes de moulabilité.

Les chevrons indiquent le sens et les surfaces nécessitant une dépouille. Le degré de dépouille est expliqué sur la gauche de l’image, tandis que les lignes rouges et les parties signalées en bleu et en vert indiquent respectivement le plan de joint et les moitiés du moule.

 

Les chevrons indiquent le sens et les surfaces nécessitant une dépouille. Le degré de dépouille est expliqué sur la gauche de l’image, tandis que les lignes rouges et les parties signalées en bleu et en vert indiquent respectivement le plan de joint et les moitiés du moule.

 

Pour obtenir une analyse complète, téléchargez votre modèle de CAO 3D sur protolabs.fr. Si vous avez la moindre question sur la dépouille ou pour tout problème technique, veuillez contacter notre service clientèle en écrivant à customerservice@protolabs.fr ou en appelant au +33 (0)4 27 50 29 47.