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9 erreurs à éviter lors de la conception de pièces moulées par injection

Relevez ces défis pour améliorer la conception, réduire le temps de production et diminuer le coût des pièces moulées


La conception de pièces moulées par injection peut sembler simple au premier abord : le plastique fondu est compressé dans une empreinte vide. Simplissime, n’est-ce pas ? En réalité, de nombreux pièges peuvent vous être tendus et de nombreux problèmes peuvent surgir lorsque la conception ne tient pas compte de la fabricabilité.

Ce conseil vous aidera à améliorer la conception de vos pièces, à réduire la durée d’exécution, et peut-être même à faire quelques économies en cours de route. Cette liste rassemble des problèmes que nos ingénieurs d’application ont souvent rencontrés dans les demandes de devis. Celle-ci n’est pas exhaustive mais elle souligne quelques points importants.

 Uniform wall thickness in injection molding
Efforcez-vous d’obtenir une épaisseur de paroi uniforme sur les pièces moulées. Si vous devez concevoir des parois plus fines par endroits, elles ne doivent pas avoir moins de 40 à 60 % de l’épaisseur des parois adjacentes.

1. Évitez les épaisseurs de paroi non uniformes pour les pièces moulées

Lors de la conception d’une pièce pour le moulage par injection, l’épaisseur de ses parois doit être aussi uniforme que possible afin qu’elle soit plus résistante. Sinon, les zones plus minces auront tendance à s’affaisser et à se déformer. Si vous avez besoin de parois plus fines par endroits, elles ne doivent pas présenter moins de 40 à 60 % de la largeur des parois adjacentes. Et attention, certaines matières imposent des exigences d’épaisseur assez spécifiques pour que les pièces restent solides. Connaître les spécifications des matières peut vous épargner bien des soucis plus tard.

2. Envisagez une transition progressive des zones épaisses vers les zones minces pour le moulage

Comme tout un chacun, vous n’aimez pas les pièces fragiles et déformées, alors voici ce qui vous aidera à les éviter. Après l’éjection du moule, les pièces doivent refroidir. Les zones minces se refroidissent inévitablement plus vite que les zones épaisses. Ce différentiel de température peut créer des points de faiblesse, qui conduisent à l’affaissement et au gauchissement. La solution consiste à éviter les différences marquées d’épaisseur des parois, un point que nous venons d’évoquer. Il faut plutôt créer des transitions progressives entre ces zones. Vos pièces vous en remercieront !

3. Soyez prudent avec les pièces moulées en forme de C

Quelle que soit la façon dont vous les tournez, les pièces en forme de C sont intrinsèquement fragiles à moins qu’elles ne soient soutenues. Les pièces moulées mal conçues ont tendance à se déformer, surtout lorsqu’on utilise des matières chargées de fibres de verre. Celles-ci sont utilisées pour leur résistance mécanique, mais aussi pour leur résistance à la chaleur. Les fibres dans le plastique neutralisent les effets de retrait dus à l’orientation moléculaire, que ce soit dans des matières amorphes ou semi-cristallines. Mais les fibres ne subissent ni dilatation ni contraction en fonction des variations de température, de sorte que les matières chargées de fibres présentent généralement un retrait réduit dans le sens de leur orientation.

Comme les fibres provoquent un rétrécissement non uniforme à l’intérieur de la pièce moulée, les pièces en forme de C supportées peuvent se déformer encore plus qu’un matériau non chargé.

Use radii in injection molding to eliminate sharp edges
La construction de rayons dans une pièce peut être parfois hasardeuse. Ne les utilisez que dans les zones nécessaires, par exemple, pour éliminer les arêtes vives pouvant blesser l’utilisateur final, ou dans des zones fonctionnelles critiques telles que l’entrée d’un assemblage.

4. Faites bien attention au format de votre fichier CAO

Parfois, nous recevons des fichiers CAO qui ont été convertis à partir de fichiers .STL. Ces derniers sont certes acceptables pour l’impression 3D, mais posent des problèmes pour les pièces moulées, car ils analysent la surface de la pièce comme une succession de triangles, plutôt que selon les véritables courbes que l’on trouve sur les pièces réelles.

En fin de compte, nous ne serons pas en mesure d’établir un devis pour ces pièces, et nous vous les renverrons pour modification, ce qui vous demandera du temps.

Au lieu de cela, produisez vos plans sous forme de fichiers STEP en utilisant des logiciels de CAO tels que SOLIDWORKS, Inventor, Pro-E, Catia ou d’autres et définissez clairement les épaisseurs, et vous serez prêts pour la suite.

5. Utilisez judicieusement les rayons pour le moulage par injection

La construction de rayons dans une pièce peut être parfois hasardeuse. Ne les utilisez que dans les zones nécessaires, par exemple, pour éliminer les arêtes vives pouvant blesser l’utilisateur final, ou dans des zones fonctionnelles critiques telles que l’entrée d’un assemblage.

Des rayons sont utilisés sur certains angles internes des éléments critiques pour rendre la géométrie plus robuste. Ces arrondis intérieurs peuvent également faciliter l’écoulement de la matière. En général, un bon placement des arrondis d’angle peut contribuer à une meilleure solidité des pièces moulées.

La construction de rayons dans une pièce peut être parfois hasardeuse. Ne les utilisez que dans les zones nécessaires, par exemple, pour éliminer les arêtes vives pouvant blesser l’utilisateur final, ou dans des zones fonctionnelles critiques telles que l’entrée d’un assemblage.

6. Faites attention aux plans de joints et aux rayons pour le moulage

Les plans de joint posent toujours des défis intéressants en matière de conception et de fabrication. En général, nous voulons qu’ils passent le plus inaperçus possible, et trouver le bon emplacement est un exercice qui s’appuie sur de nombreuses considérations esthétiques et mécaniques. Mais attention ! Si vous essayez de positionner un congés ou un rayon autour d’un plan de joint, vous risquez de vous retrouver avec de petites contre-dépouilles indésirables dans votre moule et peut-être même des bavures.

7. Éliminez si possible les contre-dépouilles dans les pièces moulées 

Les contre-dépouilles sont des caractéristiques qui rendent difficile l’éjection d’une pièce de son moule. Parfois, cette éjection reste possible grâce à des techniques telles que les tiroirs ou les inserts manuels, mais ces derniers augmentent le temps et les coûts en raison de la complexité du moulage. S’il vous est possible d’éliminer les contre-dépouilles, cela accélérera certainement le temps de fabrication.

Protolabs has a number of available surface finishes to choose from for injection molding
Si des finitions esthétiques sont vraiment nécessaires, Protolabs propose une gamme de finitions de surface, y compris SPI-A2, qui est une qualité #2 haut poli, et PM-T2, qui offre une finition texturée par microbillage moyen.

8. Déterminez si des finitions cosmétiques sont nécessaires


Les finitions esthétiques sont probablement l’aspect le plus négligé de la tâche de conception. Si vous n’en avez pas besoin, ne les commandez pas. Vous pourrez toujours vous raviser et ajouter des finitions esthétiques à vos futures pièces, si nécessaire. C’est encore une autre façon de gagner du temps et d’économiser de l’argent. Cela dit, si vous avez des questions, n’hésitez pas à appeler nos ingénieurs d’application pour discuter de certaines qualités de finition. De plus, n’oubliez pas que des finitions générales sont plus longues à finir, que le ciblage de zones spécifiques.

9. Soumettez chaque pièce à un devis distinct 

Les assemblages représentent une collection de pièces, et parfois vous voulez qu’une seule de ces pièces soit l’objet d’un devis de fabrication. Même si vous souhaitez obtenir un prix pour chaque élément contenu dans un assemblage, soumettez chaque pièce à un devis distinct. Il nous est ainsi plus facile de déterminer ce que vous souhaitez voir estimé, ce qui accélère le processus d’établissement des devis.

Règles générales indispensables pour le moulage par injection

Au-delà des problèmes à éviter ou à examiner attentivement, voici quelques éléments de bonnes pratiques à garder à l’esprit. Nous ne pouvions pas passer en revue toutes ces informations sans vous énumérer quelques bonnes pratiques.

Angles de fermeture

Il est essentiel de maintenir une fermeture de 3 degrés entre les composants du moule pour qu’ils soient durables et robustes.

Texte/gravure

Pour obtenir un texte en relief sur votre pièce, utilisez la gravure dans votre moule. Le texte que vous y fraisez deviendra un texte en relief sur votre pièce. Le fraisage du texte dans votre moule est un processus rapide qui permet de réduire les délais d’exécution. Conservez une largeur de trait d’au moins 0,508 mm pour obtenir un texte propre.

Adding draft angles to injection molding design
L’ajout d’angles de dépouille à la pièce facilite son éjection du moule et améliore dans l’ensemble la facilité de moulage.

Dépouille/épaisseur

Notre procédé standard pour fabriquer les moules d’injection repose sur le fraisage à grande vitesse. En règle générale, utilisez un degré de dépouille par pouce de profondeur et une épaisseur suffisante pour permettre la pénétration de l’outil de coupe.

Les moules à gauffres du moulage par injection

N’oubliez pas d’éviter les contre-dépouilles inutiles (voir n° 7). Les moules à gauffres par rapport aux moules à composants ou actions supplémentaires, vous permettent non seulement d’économiser de l’argent, mais également d’accélérer la fabrication.

Pour résumer

Comme toujours, aucune astuce de conception ne peut indiquer toutes les erreurs de moulage par injection que nous avons déjà pu observer, mais ce « best of » est un début. Jetez un coup d’œil à nos conseils de conception sur la conception du moulage par injection pour vous aider à avancer dans la bonne direction.

 Pour démarrer aujourd’hui votre nouveau projet, il vous suffit de télécharger un modèle CAO 3D sur pour obtenir un devis interactif en quelques heures.