Moulable par injection plastique ou non ?

[GuiliuG]

Bonjour,
Je voudrais savoir s'il est possible de mouler 'facilement' par injection plastique une pièce en ABS avec des trous positionnés comme-ci :



(notez bien qu'ils sont en deux épaisseurs). Ne faites pas attention au reste de la pièce qui est en cours de modélisation (changement d'épaisseur brusque par exemple).

Si c'est le cas, pouvez-vous m'expliquer la technique mise en oeuvre pour y arriver (j'imagine que des noyaux sont introduits dans le moule mais j'ai du mal à visualiser, je connais mal l'injection plastique et ses possibilités…). Est-ce que le prix du moule s'en retrouverait fortement augmenté ?

Merci d'avance pour vos réponses !
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[Touche-à-tout]

Bonjour,

Moulable "facilement": oui, démoulable, clairement non !
Attention donc à rester cohérent avec les possibilités de fabrication, les logiciels permettent de concevoir des formes très complexes mais il vous reste toujours à savoir comment les exécuter ensuite !

Il est impossible de se prononcer sans voir l'intégralité de la pièce, donc je ne peux que vous donner quelques pistes:

- L'injection n'est pas la seule technique utilisable. Le thermoformage et le rotomoulage peuvent également être considérés.
- Les pièces complexes ne sont pas toujours réalisables d'un seul tenant. On peut devoir réaliser plusieurs pièces à assembler ultérieurement, par soudure ultrasons ou autres, par exemple.
- On peut envisager un moulage des formes générales et de procéder à une reprise des formes particulières par usinage. Par exemple, les trous dans le tronc de cône ne sont pas démoulables par tamponnage à cause des contre-dépouilles et des tiroirs ou blocs électeurs escamotables sortiraient du domaine de la facilité.
- J'attire aussi l'attention sur l'éventuelle difficulté à remplir les moules lorsqu'il y a trop d'obstacles pour former les trous ou trop de formes profondes sur des pièces très grandes. Cela peut demander une injection multipoints par canaux chauds, plus très simple non plus...
-Plus le moule est complexe, plus il faut produire de pièces pour l'amorti, sauf à avoir des pièces extrêmement coûteuses.

Impossible d'en dire plus sans voir la pièce complète, mais a priori, si j'ai bien compris qu'il s'agit d'une pièce creuse, je tablerais plus sur un rotomoulage suivi d'une reprise sur centre d'usinage. En espérant que votre pièce n'ait pas en plus des contraintes mécaniques et/ou dimensionnelles...

Cordialement,
Nicolas.

[Enthalpy]

Bonjour,

Un bon début serait de remplacer les parois verticales par des inclinées. Il faudrait songer très fort à percer ultérieurement les trous en biais et en profondeur, c'est probablement plus facile et économique que de les obtenir à l'injection. Et je rejoins Touche-à-tout : plusieurs pièces sont parfois mieux qu'une, surtout si on peut les clipser.

Ma suggestion : dessiner quelques variantes et demander à un technico-commercial du sous-traitant son avis. C'est un métier à part, et les spécialistes donneront de meilleurs conseils.

Ciao !

[GuiliuG]

Bonjour,

Merci pour vos réponses. C'est en effet parce que j'ai conscience des contraintes de fabrication réelles que je pose ma question ici

Je vous enverrai le fichier .STEP de la pièce lorsqu'elle sera dans une version à peu près finale.

Quel avantage présenterait le roto-moulage en comparaison d'une injection sur une telle pièce ? La pièce (qui sera en ABS) est de petite taille (200*120*50) avec une épaisseur de 1.5mm donc une injection un point devrait suffire, non ?

Je ne connais pas très bien les possibilités offertes par le thermoformage mais la présence de nervures pour rigidifier la pièce écarte cette technique de mise en forme il me semble.

La pièce est en effet creuse et ne possède pas de contraintes dimensionnelles particulières

Je prends bonne note de percer les trous par après. Je suis toutefois surpris d'apprendre que cette opération de post-usinage reviendrait moins cher à terme (ma pièce se destinerait à une production en moyenne série, de l'ordre de 5000 à 10 000 unités) que de construire un moule plus complexe permettant de réaliser directement la pièce souhaitée. Car avec l'usinage, chaque pièce doit être déplacée vers le fraiseuse, centrée correctement puis usinée alors qu'avec le moule, une fois celui-ci réalisé, on obtient directement la bonne pièce.

Enthalpy : quand tu écris, je cite «Un bon début serait de remplacer les parois verticales par des inclinées.», tu entends ajouter une dépouille de 2 degrés a minima pour faciliter le démoulage ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[Touche-à-tout]

Bonjour,

L'avantage du rotomoulage est cette technique permet d'obtenir des pièces creuses d'un seul tenant. Le temps de cycle est un peu long mais des grandes séries existent, comme les réservoirs de fluides sur les autos par exemple. Une autre technique est l'extrusion-soufflage, mais elle est moins polyvalente. Autre avantage, l'outillage n'ayant pas à subir de pression, il est plus simple et beaucoup moins coûteux que pour l'injection. L'inconvénient est effectivement qu'il faut une reprise pour l'usinage des détails. A savoir qu'on ne peut pas toujours éviter toute reprise et que bien conduite, l'opération peut avoir un impact très réduit.

J'ai également mentionné la possibilité d'injecter plusieurs parties à assembler ensuite. L'ABS se colle et se soude très bien, et un assemblage par clips est également envisageable. Les détails peuvent alors être moulés mais il faut étudier le ou les plans de séparation des différents morceaux pour qu'ils soient démoulables. Inconvénient: plusieurs moules, c'est coûteux, moulage en plusieurs séries successives ou sur plusieurs machines en même temps, outillages de positionnement si soudure, et temps passé à l'assemblage des éléments.

Quelques remarques au passage:
- Le rotomoulage ne peut garantir la régularité de l'épaisseur, il faut souvent tolérer des surépaisseur localisées pour obtenir l'épaisseur mini en certains points de la pièce.
- Les formes complexes demandent des empreintes complexes, avec éventuellement des tiroirs ou des noyaux, ça grossit fortement les moules et les rend nettement plus chers, tant à la fabrication qu'à l'usage et à l'entretien.
- Injecter 1,5mm sur une telle surface, ça demande un peu de pression. Donc une machine assez puissante au taux horaire élevé. Surtout que l'ABS ne tolère pas du tout la surchauffe et qu'on ne peut pas le fluidifier à outrance. Donc Moule chauffé. Donc temps de cycle allongé. Et qui dit empreinte difficile à remplir, dit éventuelle injection multipoints.
- Les difficultés de remplissage des empreintes peuvent aussi venir des obstacles internes qui forment les orifices de la pièce. La matière peut en effet avoir du mal à les contourner et à se rejoindre derrière Le positionnement du (ou des) point(s) d'injection, ainsi que sa forme (seuil, sous-marine, ou "cul d’œuf") sont très délicats à maîtriser. C'est effectivement du ressort des moulistes dont le métier est vraiment très particulier. Il existe des simulateurs informatiques mais l'expérience reste irremplaçable.
- Des nervures pour rigidifier ? Des contraintes mécaniques alors. Même faibles il faut en tenir compte. Le thermoformage n'est pas forcément exclu (même si ce n'est probablement pas le meilleur choix ici), car comme le rotomoulage, il permet de former des renforts non pas par nervures pleines mais par bossages internes (à la manière des fosses septiques).
- 5.000 ou 10.000 pièces, c'est assez peu pour de l'injection. Développer un moule complexe et donc coûteux donnera inévitablement une pièce chère. A 100.000 pièces, la question ne se poserait pas dans les mêmes termes, mais là, on est à la limite entre les deux techniques. C'est un peu la différence entre le repoussage sur métaux et l'emboutissage; le premier demande de la main d’œuvre qualifiée mais de l'outillage simple, l'autre de l'outillage plus cher mais une main d’œuvre plus réduite.

On atteint ici la limite de ce qui peut être dit sur un forum. Vous avez au moins deux voies possibles, deux types de professionnels à consulter avec votre projet pour savoir comment le finaliser. La comparaison de ces deux filières vous indiquera assez vite laquelle est la moins chère, mais aussi laquelle est la plus souple ou vous demandera le moins de modification. En fait, la conception de votre pièce doit se faire avec la participation active de celui qui fera vos outillages, et il est probable qu'il vous demande de faire quelques changements.
Votre demande couvre un champ assez large de conséquences, ce n'est généralement pas au concepteur de traiter seul ces paramètres qui touchent au volet économique et impliquent un choix technologique et financier.

En clair, il vous faut déjà finaliser votre pièce dans ses formes, pourquoi pas en faire un exemplaire en impression 3D, pour la présenter à des partenaires susceptibles de vous aiguiller selon leur technique, et de déterminer un coût de production pour faire votre choix. On sait à peu près que c'est possible à faire, mais il y a des avantages et inconvénients aux deux possibilités, comme souvent...

Cordialement,
Nicolas.

[Jaunin]

Bonjour,
Peut être quelques informations.
Cordialement.
Jaunin__

http://www.protolabs.fr/resources/de...ldt1016-header

[GuiliuG]

Bonjour,
Désolé pour la réponse tardive j'ai été très occupé ces derniers jours.

Je pense en effet que la meilleure option qui s'offre à moi maintenant est de contacter directement une entreprise spécialisée dans l'injection plastique. Un grand merci pour ton aide Touche-à-tout en tout cas, elle fut précieuse !

Merci pour le lien Jaunin, je ne connaissais pas ! Ce site fournit beaucoup d'information très intéressante et fait même des devis gratuits, c'est exactement ce qu'il me fallait !

[Touche-à-tout]

Bonjour,

Dans le monde de l'injection, il y a les mouleurs et les moulistes. Les premiers ne font que que de la transformation et produisent des pièces alors que les seconds conçoivent et fabriquent les moules. Ce sont deux métiers très différents et spécifiques, assez rare finalement sont les entreprises qui maîtrisent les deux à fond.
Seul un mouliste pourra donner des réponses concrètes à votre problème, et encore, pourvu qu'il soit compétent dans le domaine le plus adapté (injection, rotomoulage ou autre). Comme il y a des spécialistes de chaque domaine, il peut être intéressant de savoir à l'avance qui consulter, d'avoir fait un choix sur le procédé. Il s'agit surtout d'éviter de perdre du temps à présenter son projet à un mouliste qui ne fait que de l'injection alors qu'il faut du rotomoulage (ou vice-versa). Persister à s'adresser au mauvais ne ferait qu'aggraver l'erreur: adapter l'objet plutôt que le procédé, avec le surcoût que ça peut représenter (3 moules plutôt qu'une reprise par exemple). C'est vraiment un calcul à faire, comme j'en ai parlé précédemment.

Une possibilité que je n'ai pas abordée jusqu'ici, est de prévoir dès le départ, quand c'est possible, de faciliter une éventuelle reprise. Par exemple, lorsque des trous (ronds) sont nécessaires mais ne requièrent pas de précision particulière, il est possible de seulement marquer leur emplacement dans le moule afin de préparer un guidage pour le foret. Le perçage pouvant alors être fait en temps masqué par l'opérateur de la presse à injecter pendant le cycle de refroidissement. Bon, la pièce, les quantités et la cadence ne le permettent pas toujours, mais quand c'est possible, ça simplifie énormément le moule, donc le coût. J'ai pris l'exemple d'un perçage, mais d'autres opérations sont possible en temps masqué , comme l'extraction d'un noyau manuel, l'élimination de bavures ou de carottes, ou même une opération d'assemblage.

Eh oui, la conception d'une pièce dépasse largement ses seuls paramètres techniques !
D'une manière générale, il est effectivement très utile de rencontrer des mouleurs et moulistes de chaque spécialité afin de savoir ce qu'ils peuvent ou ne peuvent pas faire. De telles visites vous permettront de faire le choix technologique puis d'avancer dans la bonne direction. C'est là que vous aurez la possibilité d'affiner pièce, outillage et méthode pour obtenir les meilleurs résultats.

Bien cordialement,
Nicolas.

[Hubert86]

Bon j'ai pas tout lu, mais en générale, ça marche comme ça: un moule pour ta pièce, des moulistes te le fabrique suivant ton cahier des charges (Hyper Cher) il faut aussi des zones de chauffes pour ton moule. Si t' as pas de presse, tu sous traite mais en fournissant le moule.
Dans l'entreprise ou je travaillais nous avions les deux options des presses une 12 ene, mais nous sous traitions aussi en fournissant le moule.
Pour des petite séries bah peut être une imprimante 3D, tout dépend de la matière que tu veux.