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Moulage par injection plastiqur - Améliorer la conception des pièces grâce à une épaisseur de paroi uniforme

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Insight : Moulage par injection - Améliorer la conception des pièces avec une épaisseur de paroi uniforme

12.06.2020

 

Bonjour et bienvenue dans la vidéo Insight de cette semaine. 

Aujourd’hui, nous allons voir comment vous pouvez améliorer la conception de vos pièces en appliquant l’un des principes fondamentaux du moulage par injection de plastique : le maintien d’une épaisseur de paroi uniforme.

Si vous voulez voir ce que cela signifie concrètement, il vous suffit de considérer à peu près n’importe quelle pièce en plastique produite en série, comme un porte-brosse à dents ou un panier à vaisselle. Regardez bien et vous verrez que, même si l’objet comporte beaucoup de courbes et d’angles, ses parois sont presque certainement d’une épaisseur relativement uniforme.

Pourquoi les fabricants suivent-ils cette règle ?

Eh bien, parce que dans le cas contraire, cela peut conduire à des affaissements, à des gauchissements, à des pièces imprécises ou non fonctionnelles. Vous serez sans doute d’accord que vous n’aimeriez pas constater ces défauts sur vos pièces.

Cependant, tous les produits ne sont pas aussi simples qu’un plateau ou une tasse. Parfois, les exigences fonctionnelles des produits de consommation et des composants médicaux, aérospatiaux et industriels vous laissent peu de marge de manœuvre en ce qui concerne l’épaisseur des parois.

Dans ce cas, il y a deux choses que nous devons prendre en considération. La première : comment pouvons-nous essayer de garder les parois relativement uniformes malgré une conception complexe ? Et la deuxième : quelle est la meilleure matière avec laquelle nous pouvons travailler ?

Avant de commencer à en parler, essayons de définir ce que signifie réellement « relativement uniforme » dans un sens pratique. À titre indicatif, cela signifie qu’il faut s’assurer que les parois d’une pièce moulée en plastique ne présentent pas une épaisseur de moins de 40 à 60 % des parois adjacentes.

Parmi les autres principes de base, on notera que les longues portées non supportées, les angles internes vifs et les bossages mal conçus sont tous des points négatifs, quelle que soit l’épaisseur des parois.

Pour les éviter, nous pouvons simplement apporter quelques modifications intelligentes à la conception. Si vous avez besoin d’une grande paroi, par exemple, plutôt que d’essayer de la rendre simplement plus épaisse, utilisez des nervures pour la renforcer.

De la même manière, les angles externes aigus ne posent pas de problème, mais l’utilisation d’un arrondi à l’intérieur les rend plus résistants et soulage les contraintes qui entraînent des gauchissements.

C’est également une bonne idée de suivre les recommandations pour les angles de dépouille (1 degré de dépouille pour 2,5 cm de profondeur d’empreinte est une bonne règle empirique) et de conserver une dépouille régulière sur toute la pièce pour prévenir les contraintes internes entraînant gauchissement et incurvation.

Cependant, la conception ne représente jamais que la moitié du travail. La conception la plus intelligente du monde ne vous aidera pas à compenser une matière mal choisie.

Chaque matière plastique a une épaisseur de paroi minimale et maximale recommandée, et si votre pièce comporte des détails d’épaisseur inférieure, vous rencontrerez des problèmes. En outre, vous avez bien d’autres éléments à prendre en considération. Le plastique sera-t-il en contact avec des produits chimiques ? Subira-t-il des températures extrêmes ? Quelle devra être sa résistance mécanique ? Quelle couleur désirez-vous ?

Comme il existe des centaines de matières, le bon choix peut représenter un véritable défi, et il n’y a pas de réponse toute faite.

Désolé de dire que vous allez devoir affronter ce choix tout seul. Le meilleur conseil que je puisse vous donner ici est de communiquer avec votre fabricant, car même si le plastique idéal n’est pas en catalogue, il pourra très certainement vous aider, éventuellement en mélangeant ou affinant une matière qui ne répondrait pas tout à fait à vos exigences.

Bien sûr, même si vous utilisez la matière parfaite et que vous respectez tous les principes de conception, il est possible qu’une pièce spécifique doive descendre en dessous de l’épaisseur recommandée. Ce n’est évidemment pas l’idéal, mais si vous ne trouvez pas de moyen de l’éviter, ne jetez pas l’éponge, car certaines modifications astucieuses de la géométrie des pièces permettent de réduire considérablement les contraintes internes et les faiblesses potentielles résultantes d’une épaisseur de paroi non optimale.

Les pièces en forme d’haltères ou de bobines à coudre sont des candidates parfaites pour la mise en place d’un noyau, ce qui élimine les larges sections de matière, tout en gardant en place un noyau résistant. C’est une bonne approche pour éviter les retassures, réduire les quantités de matière et rendre les pièces plus légères, mais tout aussi résistantes, voire plus.

Si vous avez des pièces de type couvercle de boîte, présentant de grandes parois minces, elles peuvent être renforcées par des goussets, dans la mesure où l’épaisseur relative des supports suit la règle 40-60 %. Cela élimine également les risques d’ombrage, qui surviennent lorsqu’une section de la pièce se refroidit plus vite que d’autres.

Avec un peu de chance, cela devrait vous donner une idée de la façon de conserver des parois uniformes et esthétiques, ce qui, j’en suis sûr, est une excellente façon de terminer cette semaine de travail.

Eh bien, c’est tout pour cette semaine ! J’ai hâte de vous revoir vendredi prochain.

 

Avec nos remerciements à Natalie Constable.

 

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