Conseils pour réduire les coûts en moulage par injection

Pour le coût unitaire, tenez compte aussi de la matière. Les plages de résistance ou de fonctionnalité de nombreuses matières plastiques peuvent se chevaucher, mais certaines sont par essence plus faciles à mouler, et réduisent ainsi le coût par pièce. Vous pouvez sélectionner des matières différentes dans le devis interactif que vous recevez quand vous téléchargez votre fichier CAO sur le site de Protolabs.

Voici 10 conseils pour la conception d’un moulage par injection qui vous permettront d’en avoir plus pour votre budget de fabrication.

1. Éliminer les contre-dépouilles
2. Se débarrasser des détails inutiles
3. Utiliser une approche à empreinte centrale
4. Réduire les finitions esthétiques
5. Concevoir des pièces appariées identiques
6. Modifier et réutiliser les moules
7. Consulter l’analyse de faisabilité
8. Utiliser un moule multi-empreintes ou famille
9. Tenir compte de la dimension de pièce
10. Utiliser le surmoulage

Contre-dépouilles

Les contre-dépouilles compliquent, voire parfois rendent impossible l’éjection de la pièce. Si vous le pouvez, débarrassez-vous-en, mais ce peut être impossible si, par exemple, vous avez besoin d’un tiroir, d’une fermeture ou d’un insert à extraire. Une alternative peut être d’utiliser des fermetures glissantes et des noyaux traversants, ou de changer le plan de joint et les angles de dépouille pour permettre une construction plus facile du moule. Cela réduira les coûts d’outillage, en évitant des accessoires supplémentaires pour le moule qui ajoutent aux frais de fabrication. Les coûts de fabrication augmenteront en raison des inserts installés manuellement, mais également le prix par pièce en raison des durées de cycles plus élevées et des opérations manuelles de moulage.

Détails inutiles

Les surfaces texturées, les numéros de pièces moulés, et les logos de société sont prestigieux, mais vous devez être prêt à payer un peu plus pour ces détails et d’autres qui ne sont pas essentiels pour votre objectif. Ceci dit, il est vrai que des numéros permanents sur les pièces sont une exigence de nombreuses applications aérospatiales et militaires. Utilisez alors une police simple pour le fraisage, par exemple Century Gothic Bold, Arial, ou Verdana (polices non-serif), avec une taille de plus de 20 points, et idéalement une profondeur de 0,25 à 0,38 mm. Il est préférable de favoriser un marquage en creux plutôt qu’un relief, il sera plus facile à usiner. De même, pensez mettre un peu de dépouille faciliter l’éjection de la pièce.

Empreinte centrale

Si vous avez besoin d’un boîtier électronique ou autre pièce en forme de boîte, vous pouvez soit choisir une empreinte dont les parois s’enfoncent profondément dans la base du moule, ce qui demande des outils élancés pour usiner les détails en fond de moule, soit travailler l’aluminium autour du noyau, et mouler la pièce tout autour. Cette dernière approche est connue sous le nom d’empreinte centrale, et c’est une méthode bien plus économique que de mouler de grandes parois et des surfaces nervurées. Encore mieux, cela rend plus faciles les finitions de surface lisses, garantit une bonne ventilation, améliore l’éjection, et peut éliminer le besoin d’angles de dépouille trop prononcés.

Esthétique

Des jolies pièces c’est très bien, mais cela demande souvent un grenaillage, une électroérosion, ou bien un polissage fin du moule pour obtenir un aspect esthétique parfait. Cela augmente les frais de moule. Tout ce qui va au-delà d’une finition PM-F0 (usinée) demande un certain travail manuel, jusqu’à une finition miroir SPI-A2. Évitez bien sûr ce type de finition si elle n’est pas strictement indispensable. Une autre chose à prendre en compte pour l’esthétique : dites à Protolabs si vous désirez que toute la moitié de moule soit polie, ou si une petite zone suffit. Vous économiserez de l’argent si vous ne faites polir que la zone nécessaire, et non pas tout le moule. Lorsque vous avez besoin d’une finition personnalisée, il suffit d’envoyer à Protolabs une image avec des codes couleurs indiquant le niveau de finition désirée pour chaque zone.

Pièces appariées identiques 

Vous concevez peut-être un boîtier encliquetable pour des composants médicaux, ou deux moitiés verrouillables pour une radio portable ? Pourquoi créer deux pièces jumelles, alors que vous pouvez n’en faire qu’une seule ? Il suffit de concevoir les fixations de telle sorte qu’elles fonctionnent dans les deux directions, pour créer ce qu’on appelle une pièce « universelle ». Ainsi un seul moule est nécessaire, ce qui réduit l’investissement initial.

Modification des moules

Il est relativement facile d’enlever du métal d’un moule existant. Ajouter du métal peut être par contre difficile voire impossible dans un contexte de moulage par injection rapide. Du côté de la pièce, cela signifie que vous pouvez ajouter du plastique, mais que vous ne pouvez pas en enlever. Cette approche de conception est appelée « sens retouche » du moule.

Certaines pièces moulées par injection passent par de multiples itérations avant qu’un modèle final applicable n’émerge. Au lieu d’acheter un nouveau moule pour chaque révision, une planification un peu plus subtile permettra au même moule d’être utilisé plusieurs fois. En commençant par la conception la plus succincte, moulez autant de pièces que vous désirez, puis ré-usinez le moule pour lui apporter des détails supplémentaires, ou augmenter la taille de la pièce, et recommencez le moulage. Ce n’est pas une science exacte, mais bien prise en compte, cette approche permet de faire des économies sur le développement du moule.

Analyse de faisabilité

Tout devis Protolabs pour une pièce moulée par injection est accompagné par une analyse de faisabilité gratuite. Elle identifie d’éventuelles zones à problèmes, ou propose des améliorations de conception. Angles de dépouille insuffisants, détails « non usinables », géométries impossibles, ce sont juste quelques exemples de conception qui peuvent et doivent être améliorés avant de cliquer sur le bouton « accepter ». Vérifiez soigneusement ces suggestions, et contactez un ingénieur d’application à Protolabs pour toutes les questions relatives à la conception.

Moules multi-empreintes et moules famille

Vous désirez peut-être un volume élevé de pièces ? C’est également possible en utilisant des moules en aluminium présentant deux, quatre ou huit empreintes, ce qui peut réduire le prix par pièce, même si cela augmente les coûts du moule lui-même.

Obtenir une famille de pièces qui s’adaptent les unes aux autres ? Que pensez-vous de plusieurs pièces moulées différentes en une seule fois ? Il n’y a aucune raison pour ne pas construire un moule pour plusieurs pièces différentes, à condition que A) chacune soit fabriquée avec la même matière, B) chaque pièce présente une forme et un volume sensiblement identiques (c’est-à-dire demande des durées de processus équivalent) et C) les pièces puissent être toutes rassemblées dans la même empreinte, tout en laissant le moule fonctionner correctement.

En outre vous pouvez peut-être relier certaines pièces avec une charnière fonctionnelle : cette méthode est une bonne approche pour mouler par exemple les deux moitiés d’un conteneur en forme de coquille. Sinon, il faudrait un assemblage de type broche pour l’ouverture et la fermeture. Seule contrainte ici : il faut utiliser une matière aussi flexible que résistante, par exemple du polypropylène (PP).