Introduction
Moulage par injection plastique est l’un des processus fondamentaux dans les industries, facilitant la production de diverses pièces et composants. Réputé pour sa polyvalence et sa qualité inégalées par rapport aux autres méthodes de fabrication, il reste un choix incontournable pour de nombreux fabricants. Cependant, une préoccupation majeure concernant cette technologie concerne les coûts qui y sont associés. Cet article vise à approfondir les différents facteurs influençant le coût du moulage par injection plastique et à décrire les techniques permettant d'atténuer les dépenses globales du processus.
Facteurs associés au coût du moulage par injection
Le coût du moulage par injection plastique n’est jamais fixe car il varie d’un processus à l’autre. Les coûts de moulage par injection personnalisé peuvent varier de quelques milliers à des centaines de milliers. Certains des facteurs associés au coût du moulage par injection sont discutés ci-dessous.
- Coût de l'outil de moulage :
L'outil de moulage est un équipement coûteux dans ce processus. Bien qu'il s'agisse d'un investissement ponctuel, il est essentiel pour déterminer le coût global du processus. Les moules sont généralement fabriqués par Usinage CNC, Usinage par électroérosion (EDM) et Impression 3D. Les techniques d'usinage CNC sont utilisées pour la fabrication de moules en acier et en aluminium. Dans ce processus, des techniques d'enlèvement de matière CNC sont appliquées pour la fabrication de moules en aluminium avec une grande précision. L'EDM permet la fabrication de pièces complexes avec une grande précision. Il s'agit de méthodes de décharge électrique pour fondre puis former une pièce métallique avec une très grande précision. Cependant, pour un processus de fabrication rapide et rapide des moules, des méthodes d'impression 3D sont utilisées. Dans ce processus, la plupart des techniques ne nécessitent pas de main-d'œuvre qualifiée, ce qui réduit considérablement le coût du moule. Bien que ce soit très rentable, les moules imprimés en 3D peuvent subir un rétrécissement et être limités à certaines dimensions et tailles.
- Coût de l'équipement:
Le coût du moulage par injection de plastique est également déterminé par le type d’équipement utilisé. L'équipement nécessaire à ce processus varie de petites à grandes machines avec des fonctions et des spécifications différentes. Les types d'équipements utilisés dans ce processus sont les machines de moulage par injection électriques, les machines de moulage par injection hydrauliques et les machines de moulage par injection hybrides.
Le budget initial d'une machine de moulage par injection électrique peut être élevé, mais elle permet d'économiser en termes de coûts d'exploitation car elle fonctionne avec moins d'énergie. Une machine de moulage par injection électrique utilise un mécanisme d'électro-servomoteur et est précise et prête à l'emploi. Les machines hydrauliques remplissent leur fonction avec une pompe hydraulique. Ils sont moins coûteux et peuvent fournir une éjection et une injection constantes. Cependant, leur fonctionnement peut être coûteux car leur fonctionnement consomme beaucoup d’énergie. La presse à injecter hybride, quant à elle, combine les caractéristiques des machines hydrauliques et électriques. Il utilise de l'huile distribuée par un servomoteur et une pompe hydraulique pour produire des composants créant une pression hydraulique dans les machines. Ces machines produisent des opérations reproductibles, avec une efficacité énergétique et une précision élevées par rapport à leurs homologues.
- Résines plastiques et coûts additifs :
Dans les machines de moulage par injection plastique, une large gamme de résines plastiques est utilisée, telles que PC, PE, PU et ABS, etc. Leur disponibilité, leur prix et leurs propriétés sont cruciaux pour déterminer le coût global du moulage par injection plastique. Le coût final du plastique est déterminé par le type de conception et la quantité utilisée, qui peut généralement atteindre plusieurs dollars par kg.
- Coût des pièces moulées par injection :
Le coût des pièces moulées par injection est déterminé par la complexité du moule. Il comprend le coût associé à la conception, à la taille et au volume des composants de moulage par injection. Lorsqu'un moule est préparé, un coût supplémentaire basé sur le processus de finition tel que la finition de surface, le sablage et le polissage, etc., se produit souvent car la pièce n'est pas préparée.
- Coût du travail:
Un coût important de ce processus est le coût de la main d’œuvre qui comprend les coûts d’installation, de maintenance et d’exploitation dans le moulage par injection plastique. Le coût d'installation comprend le coût associé à chaque phase d'installation. Les coûts de maintenance et d'exploitation sont mineurs mais peuvent affecter de manière significative le coût global du processus de moulage par injection plastique.
Réduire le coût du moulage par injection plastique
La réduction du coût global du moulage par injection plastique est recherchée par le fabricant. Une astuce simple consiste à augmenter le nombre de quantités de moules, ce qui réduit considérablement le coût du moule. Il existe également d'autres moyens de réduire le coût global de ce processus,
- Analyse de la conception pour la fabrication (DFM) :
Le DFM est généralement utilisé par les fabricants pour réduire le coût global du moulage par injection plastique. Dans DFM, la pièce fabriquée est conçue dans le cadre du budget du client et remplit l'objectif recherché. En utilisant différentes techniques scientifiques, une conception et un processus efficaces sont déterminés, ce qui entraîne une réduction des coûts.
- Pièces moins complexes et utilisation de moules universels :
Une autre façon de réduire le coût du moulage par injection plastique consiste à simplifier la conception globale de la pièce. Cela réduirait le coût associé à la fabrication d'un moule complexe et permettrait d'économiser de l'argent en supprimant les fonctionnalités supplémentaires du composant. Dans de tels processus, un moule universel peut également être utilisé, ce qui peut réduire le coût de fabrication du moule.
- Choix de matériaux de moulage par injection et de moules à insérer :
Le choix des matériaux de moulage par injection peut également affecter le coût du moulage par injection plastique. L'utilisation d'ABS ou de polypropylène peut minimiser considérablement les coûts de production. Une autre méthode pour réduire les coûts consiste à utiliser insérer le moulage par injection car il n'applique pas les bandes de roulement sur le plastique pour le connecter aux pièces métalliques.
- Réduire le nombre d'empreintes dans les moules :
Le nombre de cavités dans un moule est directement proportionnel à son coût. Par conséquent, pour réduire le coût du moule, les fabricants recherchent des moules comportant un nombre minimum de cavités. Dans ce processus, l'analyse Moldflow peut être cruciale car elle propose une conception optimisée pour notre pièce car elle identifie les zones où la cavité peut être supprimée.
- Utilisation de pièces auto-accouplées :
L’utilisation de pièces auto-accouplées peut également réduire le coût global du moulage par injection plastique. Cela peut réduire les coûts de moulage par injection en simplifiant le processus de conception. Les pièces auto-assemblantes peuvent être fixées lorsqu'elles sont tournées à 180 degrés afin qu'un seul demi-moule puisse être utilisé pour créer une pièce entière.
Conclusion
Le moulage par injection, l'un des processus les plus répandus dans l'industrie manufacturière, devient souvent un point central des efforts de réduction des coûts. Avec les progrès technologiques, les fabricants optimisent de plus en plus le processus de conception, réduisant ainsi les coûts globaux.
