Mai 2010



Faites votre choix dans le menu des thermoplastiques

Le choix d'un polymère pour réaliser une pièce en plastique peut être tout aussi important (et difficile) que la conception de cette pièce. À moins d'avoir réalisé et testé des prototypes, on peut passer une éternité à consulter des livres techniques ou des sites sur internet, sans savoir vraiment si le matériau choisi conviendra à l’application.


Bien sûr, le choix de la matière est parfois évident. C'est le cas lorsqu'une exigence particulière prend le pas sur toutes les autres et qu'il n'y a qu'un seul matériau approprié. Il existe aussi des applications dont les contraintes sont moins exigeantes et pour lesquelles plusieurs polymères feront l’affaire. Cependant, la plupart du temps, le choix de la matière consiste à trouver l'équilibre entre plusieurs critères antagonistes pour une bonne combinaison coût/ esthétique/ moulabilité/ performance. Dans ces cas, il pourra exister plusieurs candidats possibles au stade de la réalisation de prototypes. La difficulté est alors d’identifier le meilleur candidat pour l’application donnée avant de commencer la production série.

A partir du même modèle 3D, des pièces prototypes ont été  injectées dans différents  matériaux  afin de tester le produit.

A partir du même modèle 3D, des pièces prototypes ont été injectées dans différents matériaux afin de tester le produit.


Les données statistiques fournies sur les fiches des matériaux peuvent aider à réduire le nombre de candidats, mais sur un marché fortement concurrentiel, "l'à peu près" n'a pas sa place. Même si la différence entre un polymère correspondant au meilleur choix possible et celui venant en second peut paraître infime, le temps et l'effort consacrés à la recherche du bon matériau peuvent avoir des avantages substantiels lorsque cette différence se trouve répercutée sur une série de 100 000 pièces. Le problème est de trouver une méthode permettant de comparer efficacement les matériaux candidats “finalistes” afin de déterminer celui qui convient parfaitement à la pièce.


La méthode traditionnelle pour cette décision consiste à choisir un matériau, à réaliser des prototypes, à évaluer les pièces et, soit de conserver le choix initial, soit d'essayer une autre matière. Le problème est que votre première option peut vous paraître parfaitement adéquate jusqu'à ce que vous la compariez à une meilleure option. Comme c’est souvent le cas, les échéances du projet font alors qu’il est tentant de s'arrêter à l’étape “parfaitement adéquate”, surtout quand la poursuite des recherches coûte cher en temps et en argent. Sachez pourtant qu'il existe une solution qui ne nuira ni à votre budget, ni à votre planning.


Au lieu d'essayer différentes matières l'une après l'autre, faites réaliser simultanément plusieurs versions de votre prototype et testez-les côte à côte. Cette solution s'applique aussi bien aux prototypes usinés qu'aux prototypes moulés.


  1. Vérifiez d'abord que votre concept peut être moulé par injection avant de passer au prototypage. Pour ce faire, chargez un modèle CAO 3D afin de recevoir un devis ProtoQuote incluant une analyse technique qui vous aidera à identifier les problèmes de moulabilité éventuels avant de vous engager sur le coût d’un prototypage.

  2. Si vous désirez comparer des polymères ayant des coefficients de retrait sensiblement différents, vous pouvez faire usiner vos prototypes par First Cut dans des blocs de résine massifs. Ils auront tous les dimensions requises et vous pourrez donc les comparer facilement, les intégrer dans des ensembles, etc. Ceci devrait vous permettre au moins de limiter les possibilités à un ensemble de matériaux avec des coefficients de retrait similaires.

Si vous avez réduit le nombre d'options à un ensemble de matières avec des coefficients de retrait similaires, ou si vos tolérances ne sont pas particulièrement strictes, vous pouvez alors utiliser Protomold pour injecter vos prototypes. N'oubliez pas que chaque moule est réalisé pour un coefficient de retrait particulier. Par conséquent, si vous devez utiliser une matière différente avec un coefficient de retrait différent, vous pourriez avoir besoin d'un nouveau moule (d’où notre suggestion ci-dessus d'envisager d'abord l'usinage CNC First Cut).


L'utilisation consécutive de l'usinage CNC First Cut puis du moulage par injection Protomold vous aidera à explorer les options côté matériaux, tout en évitant des coûts d'outillage excessifs, et le temps de production supplémentaire nécessaire pour mouler les pièces avec différentes matières sera négligeable - quelques heures tout au plus. Les informations obtenues peuvent se révéler extrêmement précieuses. Des spécifications ne peuvent pas indiquer avec précision comment un matériau se comportera pour une forme donnée et c'est bien pour cela que sont réalisés les prototypes. Un léger supplément de coût vous permettra aussi de répondre à des questions telles que : votre pièce est-elle plus esthétique en rouge cerise ou en jaune citron ? Quelle est le niveau d’opacité de différents matériaux sur une géométrie particulière de la pièce ? Comment chaque matériau résiste-t-il à une chute d'un mètre, à un coup de marteau ou à une heure d’exposition en plein soleil à l’intérieur d’un véhicule, pour votre pièce ? Dans quelle proportion doit-on charger en fibre de verre le matériau pour répondre à vos objectifs de résistance ? Est-il sujet au gauchissement ou au retrait ?


Avec des pièces en matériaux différents, vous pouvez effectuer des tests comparatifs sérieux et respecter le planning tout en permettant à vos clients de voir ces pièces, de vérifier leurs propriétés mécaniques, d’évaluer leur ajustement avec d'autres pièces, de les tester dans des environnements différents, etc. Cette approche permet de tester des matières les unes par rapport aux autres au lieu de ne les tester que par rapport à des attentes, et de voir ainsi celle qui offre réellement la meilleure combinaison de caractéristiques. Vous découvrirez parfois qu'il est en fait possible de dépasser vos attentes, ce qui est toujours une excellente chose.


En bref, le prototypage multi-matériaux présente de très nombreux avantages pour un supplément de coût minime. La seule restriction, comme nous l'avons dit plus haut, est que pour obtenir des pièces équivalentes avec un seul moule, il faut utiliser des matières avec des coefficients de retrait similaires. L’usinage automatisé First Cut pourra répondre facilement dans le cas contraire où les matériaux à comparer ont des coefficients de retrait différents.Pour toute question sur la façon d’utiliser efficacement cette méthode de moulage multi-matériaux, n’hésitez pas à contacter notre Support Clients au +33 (0) 479 65 46 50.