Qu’est ce que l’injection plastique?
Et pourquoi ce procédé est autant utilisé
Des pièces parfaites, à grande échelle
Grâce à l’injection plastique
L’injection plastique est le procédé le plus utilisé pour fabriquer des produits en plastique. C’est n’est d’ailleurs qu’une des variantes du moulage par injection. Le moulage par injection concerne la capacité à fabriquer des pièces de grandes séries. Dés lors, ces pièces peuvent être en plastique, en élastomère (ou caoutchouc), ou en métal. Il s’agit alors d’alliages d’aluminium, de zinc ou de laitons.
Cependant, nous nous concentrerons ici sur le moulage par injection du plastique, plus communément appelé « injection plastique ». L’injection plastique reste d’ailleurs assez proche des autres variantes de moulage.
Le moulage par injection plastique est donc idéal pour la fabrication de grandes séries de pièces. Le plastique est d’abord fondu dans un vis. Ensuite, il est injecté par poussée dans l’empreinte de l’outillage pour créer une pièce. Le plastique prend alors la géométrie de l’outil en refroidissant dans celui-ci. Enfin, la pièce est éjectée (sortie du moule) et le processus peut alors recommencer. De toute évidence, le procédé permet de produire facilement et rapidement, avec des coûts pièces réduits. L’automatisation est ainsi très facile et le nombre d’opérations très faible. L’injection plastique implique néanmoins obligatoirement la réalisation d’un outillage qui représente souvent un frein dans l’industrialisation d’un produit.
Les pièces réalisées par injection sont très répétables, avec des tolérances très fines. Ce procédé est utilisé dans tous les métiers. Les produits injectés nous entourent au quotidien, et les exemples sont nombreux ; capsules de café, habitacles automobile, produits de bureau, cosmétiques, claviers, mobiliers et boitiers…
Il est possible d’injecter des pièces de quelques millimètres (horlogerie, médical) jusqu’à plusieurs mètres (éléments de carrosserie, tables, etc.). L’injection plastique présente d’ailleurs des atouts indéniables :
– La diversité des matériaux (plus de 5000 références de thermoplastiques dont une part grandissante de matériaux recyclés, recyclables et biosourcés).
– Des coûts relativement faibles
– L’excellente répétabilité du process
– Les possibilités presque infinies de taille et de géométrie
Simplifions ensemble le procédé de fabrication
Pour comprendre comment fonctionne l’injection plastique
Nous prenons souvent l’habitude de comparer l’injection plastique à la réalisation de gaufres. Cela pour imager et simplifier le métier de l’injection. La presse à injecter (ici le gaufrier) reste un élément standard. On utilise des plaques empreintes (le moule d’injection) pour réaliser croques monsieur ou gaufres (les différentes pièces plastiques).
Une presse à injecter sert donc pour injecter de multiples géométries de pièces. On gère différemment l’amenage de la matière dans une presse à injecter par rapport à un gaufrier. Nous avons réalisé le croquis ci après pour vous aider à comprendre.
On amène des granulés depuis une trémie dans une vis sans fin. Cette vis sans fin s’intègre à un fourreau. L’ensemble trémie/vis/fourreau représente le cylindre de plastification. Le fourreau transforme en chauffant les granulés en un mélange homogène. La vis sans fin pousse le mélange vers l’outillage. On chauffe, mélange et poussons simultanément la matière vers l’outillage. Cela assure une parfaite homogénéité du mélange et de bonnes conditions pour l’injection dans l’outillage. Avant l’injection à proprement parler, on maintien le polymère (plastique fondu) dans le fourreau. Cela dans le but d’augmenter la pression avant l’injection.
Lorsque le mélange est suffisamment sous pression, on pousse le plastique fondu dans l’outillage (ou parle alors d’injection). La pression de serrage maintenue après l’injection permet de contenir la matière dans l’outillage. Elle commence alors à se refroidir, et limite ainsi la déformation et le retrait post-moulage.
Le temps de cycle, variable importante de l’injection plastique
Et comment l’influencer?
Les temps de cycles en injection varient généralement de quelques secondes à plusieurs minutes. Ainsi, on injecte en quelques secondes (+/- 2,5) les bouchons de bouteilles. On augmente considérablement le temps de cycle pour es pièces très épaisses et volumineuses. Par exemple, on utilise 90 secondes pour injecter une palette plastique 80×120.
On décompose d’ailleurs les temps de cycle en deux phases majeures ;
– Remplissage (on pousse la matière dans l’empreinte)
– Refroidissement (on utilise la différence de température entre le polymère et l’outillage pour figer le plastique).
Le processus de refroidissement commence ainsi dans l’outillage ; Le plastique arrive depuis le fourreau à des températures variant généralement entre 180°C et 300°C. Il commence alors à se figer dans l’outillage. Celui-ci est ainsi régulé entre 10°C et 80°C.
Le moule d’injection (ou outillage) est alors ouvert une fois la pièce suffisamment figée. On pousse donc les éjecteurs pour décoller la pièce de la surface du moule. Enfin, des robots prennent les pièces dans l’outillage et les déposent sur un tapis ou contenant.
Qu’en est il des moules d’injection?
Et comment optimiser leur réalisation?
Les moules d’injection sont des éléments très complexes, habituellement réalisés en aluminium, acier ou inox. La réussite d’un projet en injection repose en grande partie sur la qualité de l’outillage et de la conception de celui ci. Nombre d’empreintes, situation du point d’injection, type d’injection, positionnement des éjecteurs, proximité et nombre des canaux de refroidissement, qualité des aciers, de l’usinage, de la finition des empreintes et assemblage des différents éléments composant un moule d’injection sont autant de facteurs qui influeront à un moment ou un autre le processus de moulage et la viabilité du process d’injection sur le long terme.
Certains des outils que nous avons conçus fabrique quotidiennement 300.000 pièces, et cela depuis maintenant plus de 10 ans. D’autres à l’inverse ne sont montés que pour injecter 50 pièces par an. C’est la compréhension de votre besoin initial qui nous permet aujourd’hui de dessiner au mieux les outils, et de répondre au mieux à vos besoins, en évitant que les frais fixes ne représentent une part trop importante.
5 sites d’usinages pour répondre à vos attentes
Moules neufs, entretien & modifications ou périphériques de production
– Huyghe Modelage sera spécialisée dans la réalisation d’empreintes prototype, très souvent en aluminium parfois sans refroidissement ni même de plaques d’éjection. Cette approche permet, par le biais d’opération humaine plus importante (démoulage et décarottage manuel, temps de cycle long) et de temps de cycle non optimisée de vérifier la viabilité d’une géométrie pièce dans de bons matériaux. Nous travaillons beaucoup avec les centres de R&D, et pour les plateformes didactiques dans la réalisation d’outils d’injection
– FERO est la dernière arrivée dans le groupe et dans nos capacités d’usinage. Elle possède une excellente expérience dans la fabrication d’outillage d’injection. Plutôt spécialisé sur les petites et moyennes matrices (jusqu’à 5T), multi-empreintes, à mouvements ou non, FERO nous permet de répondre à 90% des demandes de développement d’outils et de moules d’injection.
– OPMM (2 sites) est spécialisée dans la modification, la maintenance et la réparation d’outillages. Capables de gérer des outillages de très grosses tailles (jusqu’à 30T par partie), notre ADN s’est construit autour de la reprise d’outils, le 2nd STEP et la modification / maintenance d’outillages. L’expérience et l’habitude de notre équipe nous permet même aujourd’hui de travailler sans plans, dans des délais défiants toute concurrence.
En parallèle, nous continuons à développer des outils, de 2T jusqu’à 20T pour tous les besoins de nos clients.
– MDM : MDM ne réalise pas à proprement parler d’outillages d’injection. Par contre, nous travaillons indirectement avec l’ensemble des acteurs du marchés en développant l’ensemble des gabarits souhaités par nos clients. Gabarits de contrôle, gabarits de perçage, de reprise ou d’assemblage sont souvent utilisés en périphérique pour finaliser l’utilisation d’une pièce et sa parfaite intégration dans son environnement. MDM possède ainsi une excellente expertise dans la réalisation pure ou dans le design complet de ces gabarits en prenant en compte votre cahier des charges.
Quelques exemples,
de réalisations
Découvrez quelques réalisations.
Nous avons quelques exemples de produits conçus qui pourraient répondre de manière standard dans différents domaines d’activités !
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Et l’injection des pièces dans tout cela?
Nous pouvons également vous le proposer!
Nos clients nous demandent fréquemment de leur proposer une prestation complète; design des pièces, industrialisation de celles-ci, fabrication de l’outillage, des gabarits de contrôle (si nécessaire). En vue de gagner du temps, nous sommes également capables de vous proposer l’injection des premières pièces en vue de débogguer l’outillage. Nous possédons ainsi un parc machine de 30 presses, permettant de réaliser des pièces de quelques grammes jusqu’à 7 kg, et possédons une expérience dans l’injection plastique de presque tous les matériaux. En injection, bi-injection ou surmoulage, en atelier technique ou salle blanche, nous accompagnons nos clients qui le demande dans le démarrage d’une production pour vous fournir si besoin une prestation complète. Il arrive même fréquemment que nos clients nous demande de garder la production complète de vos pièces, ce que nous ferons avec plaisir pour vous !
Si vous souhaitez d’ailleurs en savoir plus sur nos compétences d’injection, n’hésitez pas à jeter un oeil à notre site internet dédié, via notre société SAGAERT PLASTIQUE
Ainsi, n’hésitez pas à revenir vers nous, vous verrez ensemble, vos projets plastiques seront fantastiques!
Réalisation d'outillage d'injection
Réalisation de gabarit de contrôle injection
Une usine d'injection dans le groupe injection
Questions / Réponses
Découvrez les réponses à toutes vos questions
Quel type de projet pouvez-vous réaliser ?
Nous couvrons un large éventail de besoins. Qu’il s’agisse de réaliser des pièces mécaniques simples en sous-traitance, ou de vous développer des outils et gabarits pour répondre à vos problématiques d’ergonomie et de répétabilité nous pourrons vous répondre. Nous pouvons finalement répondre dans le développement et la réalisation d’ensembles et de sous-ensembles complets en combinant nos savoir-faire. C’est le groupement des industries textile confectionnés, en tôlerie, en injection plastique ou en usinage.
Quel expérience avez-vous ?
Notre expérience dans l’aviation avec de grands groupes des industries de l’aéronautique est une grande aide. Zodiac, devenu SAFRAN nous fait confiance, ainsi que d’autres intégrateurs et fabricants de composants pour le domaine aérien. Une majorité d’entre eux préfèrent garder une confidentialité dans nos rapports. Cela n’empêche toutefois pas pas nos ateliers à répondre aux attentes des services ingénierie de nos clients.
Nous travaillons également avec des sociétés spécialisées dans la maintenance aéronautique. En lien avec le transport aérien et les compagnies aérienne, nous produisons et dupliquons des pièces pour maintenance l’intérieur des avions et limiter les temps d’arrêts dans les aéroports.
Nous avons également avancer avec le service recherche et développement d’ARIANE dans le développement de civière utilisée en environnement confiné. Nous fabriquons des housses de protection pour les propulseurs des moteurs de lanceur de dernière génération.
Nous n’avons pas (encore) d’expérience avec la NASA ou encore SpaceX, qui deviennent de véritables références dans le domaine. Mais en travaillant avec vous, c’est peut-être un pas de plus pour voir nos pièces s’envoler ensemble vers le cosmos!
Acceptez-vous les commandes de prototypes ?
Spécialiste de la fabrication sur mesure, et dans le développement d’outils et de gabarits, nous sommes habitués à produire des pièces unitaire ou de petite série, voir à gérer de nombreuses itérations de développement avant que le projet ne bascule dans des productions série (interne ou externalisée par vos soins).
Avez-vous de la flexibilité sur vos offres et devis ?
Dans toute relation industrielle, nous considérons comme néfaste de vous fournir des offres opaques. Nous décortiquons toujours nos devis, discutons de nos choix, et nous adaptons à vos souhaits et habitudes. Vous souhaitez des matériaux spécifiques, des fournisseurs identifiés ou préférez nous orienter vers des prestataires et sous-traitants reconnus par vos équipes? Pas de problème, nous adapterons nos offres en conséquence, et suivrons le bon déroulement du projet avec le même sérieux.
Quelles références avez-vous ?
Nous travaillons ou avons travaillé avec des noms reconnus comme Airbus Group, Zodiac Aérospace, SAFRAN, ONERA. Nous collaborons également avec des fabricants de drones, ou des fournisseurs d’équipements aéronautiques. Nous aimons collaborer avec les industries françaises du secteur, et parfois même à l’export. Un de nos sites (SEALICONE) est d’ailleurs présent à chaque édition du salon aéronautique du Bourget.
Laissez-nous vous aider à décoller ensemble!
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Ou appelez nous au 03.20.78.73.31,
nous vous aiderons ou vous orienterons sur un type de matériau et suivrons votre demande sur l’un ou l’autre de nos sites !
