Ce qui determine le cout un moule injection?

Le moulage par injection est utilisé pour fabriquer une grande variété de produits. L’un des éléments clés est le moule d’injection qui, lorsqu’il est bien conçu, permet de fabriquer des produits de grande taille et des pièces d’une valeur de plusieurs millions d’euros. Dans cet article, nous examinons les facteurs qui influencent son coût.

Qu’est-ce qu’un moule à injection ? Quelles sont ses fonctions?

Le moule d’injection est la principale pièce utilisée pour fabriquer des produits en plastique par moulage par injection. Il donne forme à la pièce moulée, qui est plastifiée dans le cylindre de la machine de moulage par injection. Il sert également à refroidir la matière injectée dans les cavités de moulage. Il s’agit de dissiper uniformément et efficacement la chaleur de la matière liquide chaude. Une dernière fonction importante du moule d’injection est la possibilité de démouler la pièce finie. Cette activité doit être réalisée aussi rapidement que possible, ce qui réduit le temps de production, et d’une manière reproductible qui ne compromet pas la qualité des produits finis.

Construction du moule

Le moule d’injection est un outil très complexe composé de nombreux systèmes. Nous distinguons les systèmes fonctionnels suivants:

• les prises de moulures,
• système de remplissage,
• le système de refroidissement,
• pièce moulée et système d’éjection des lingots,
• des éléments de guidage et de fixation pour les moitiés du moule,
• le disque et les lecteurs de segments (le cas échéant),
• le logement.

Quels sont les facteurs qui influencent le coût de fabrication d’un moule d’injection ?

Acier de haute qualité

Les moules d’injection sont fabriqués en acier de haute qualité, ce qui leur permet d’avoir une durée de vie pouvant aller jusqu’à des millions de pièces produites. Le type de métal approprié est choisi individuellement pour la pièce. Cela dépend notamment Cela dépend notamment de son poids, de sa géométrie et du matériau à partir duquel elle sera fabriquée. Chaque matériau se caractérise par un retrait de transformation différent, de sorte que le moule est conçu sur la base de calculs des contraintes et des déformations du matériau.

Moule dédié pour une production donnée

En raison de la géométrie différente des détails, il est nécessaire d’investir dans des moules distincts adaptés au projet spécifique. Malheureusement, il n’est pas possible de produire des pièces de géométrie, de taille et de poids très différents dans un seul moule. Ce n’est que dans certains cas qu’il est possible de fabriquer deux détails différents dans un seul moule. Ce coût est unique et les moules réalisés sont la propriété du client.

Disponibilité et prix des matériaux

Un autre facteur influençant le coût du moule est la disponibilité et le prix du métal nécessaire à la fabrication du moule. Les prix de l’acier et du plastique ont considérablement augmenté ces dernières années.

Conception de moules d’injection

La conception d’un moule prend beaucoup de temps et les concepteurs doivent être compétents. Alors que la pièce à produire peut sembler simple dans sa conception, la forme souhaitée et le moule d’injection nécessaire pour la réaliser se caractérisent souvent par un haut degré de complexité.

Volume de la cavité

Il s’agit de la taille des cavités du moule. Plus le nombre de cavités ou le volume des cavités requis par le moule est élevé, plus le temps de pressage est long, ce qui ralentit le processus de production et entraîne une augmentation des coûts.

Méthodes de production du moulage par injection

Il ne faut pas non plus oublier la nécessité d’utiliser différents types de machines pour usiner le moule conçu. Cela génère également des coûts, qui influencent ensuite le coût d’un moule d’injection. Les méthodes de production les plus courantes sont les suivantes :

• Usinage CNC
  Les machines CNC sont souvent utilisées pour usiner l’acier inoxydable. L’usinage CNC enlève de la matière à l’aide d’un outil rotatif et d’une pièce solide. L’usinage peut produire des moules dans lesquels la conception de la cavité est très complexe. Ces outils permettent un haut degré de précision, ce qui est particulièrement important dans le contexte des petites pièces. Leur utilisation nécessite des compétences appropriées et une préparation de l’espace de travail.
• Usinage par décharge électrique (EDM)
  La méthode EDM est généralement utilisée pour créer des moules très complexes qui ne peuvent pas être facilement reproduits à l’aide de méthodes d’usinage standard. Elle implique l’utilisation d’une pièce et d’une électrode d’outil pour créer la forme de moule souhaitée. L’électrode de l’outil et l’électrode de la pièce sont séparées par un fluide diélectrique et soumises à des tensions qui provoquent des décharges de courant répétées. Les décharges sont responsables du façonnage de l’électrode de la pièce dans la forme finale. L’usinage par électroérosion est très précis et ne nécessite généralement pas de post-traitement supplémentaire.

Moules d’injection – types de systèmes

L’un des principaux critères de subdivision des moules d’injection liés à la transformation des matières plastiques est la distinction entre les systèmes à canal froid et les systèmes à canal chaud. Quelles sont les caractéristiques de chacun ?

Système de canaux froids (ZK)

• un volume d’injection plus élevé ;
• plus d’énergie nécessaire pour plastifier plus de plastique ;
• la formation d’une branche de lingot, appelée « lingot ». « Cette opération consiste à séparer le lingot des produits finis (si le lingot n’est pas autodénudant, un opérateur doit être engagé pour l’enlever manuellement), à broyer les lingots et à renvoyer le broyage à la production. Toutes ces activités impliquent une implication supplémentaire du personnel et une consommation supplémentaire d’électricité ;
• tous les plastiques ne sont pas recyclables et réutilisables, auquel cas nous produisons des déchets, généralement très coûteux,
• L’avantage des moules à canal froid est leur prix, car ils sont nettement moins chers que les moules à canal chaud.

Système à canal chaud (GK) :

• Ce système est plus sensible à tout type de contamination dans le plastique qu’un système à canal froid ;
• Le fraisage dans ces formes n’est pas recommandé ;
• Le système GK a besoin de temps entre le moment où il est mis en marche et celui où il est prêt à fonctionner – il doit atteindre la bonne température ;
• L’inconvénient majeur de ces formes est également leur prix, car les chauffages et autres composants consomment plus d’énergie que dans le cas des systèmes ZK ;
• Ce type de moule est généralement choisi pour la production de masse avec une automatisation complète du processus ;
• Le système de refroidissement est un élément extrêmement important du moule, car son efficacité en dépend. Si le moule fonctionne par cycles courts, c’est-à-dire en moins de 10 secondes, le système de refroidissement du moule doit être très efficace. En effet, le moule est une sorte d’échangeur de chaleur, qui doit être dissipée à partir du plastique injecté dans la cavité d’injection. Cela permet à la pièce moulée d’atteindre une rigidité suffisante pour pouvoir être poussée hors du moule et prendre la forme et les dimensions correctes;
• une autre fonction du moule est le démoulage des pièces moulées, pour lequel le système d’éjection est utilisé. Le démoulage des pièces moulées est possible à l’aide d’éjecteurs ordinaires (généralement des barres rondes ou une barre d’éjection);
• Le diamètre des éjecteurs est généralement le plus grand possible afin de ne pas perforer la pièce moulée lors de l’éjection. Ce problème ne se pose pas avec les plaques et les barres de pelage;
• Parfois, l’éjection des pièces moulées est assistée par un jet d’air comprimé, qui a également pour but d’éviter la déformation de la pièce moulée et d’accélérer le temps de démoulage.

Autres coûts du moulage par injection de matières plastiques

Le moulage par injection est une technologie largement utilisée. La production du moulage par injection représente souvent le coût le plus important de l’ensemble du processus. D’autres facteurs influencent le prix final:

• Taille de la pièce: plus l’objet ou la pièce à mouler est grand, plus le moule sera grand pour accueillir la pièce. Les pièces de grande taille nécessitent généralement une plus grande quantité de matériau injecté pour compléter le cycle de production. Par conséquent, la conception de moules plus grands implique généralement des coûts plus élevés que la production de la même conception mais avec des dimensions plus petites.
• Conception de pièces: La conception de pièces complexes avec des géométries avancées nécessite des moules complexes pour les fabriquer. Les moules ont généralement deux faces : la face A et la face B. La face A, également appelée face cosmétique, est généralement celle qui est vue par l’utilisateur. La face A, également appelée face cosmétique, est généralement celle que voit l’utilisateur. La face A doit être lisse et esthétique. La face B contient des structures cachées qui facilitent l’utilisation des pièces. La structure de la face B peut contenir des nervures, des saillies, etc. Sa finition est généralement beaucoup plus rugueuse que celle de la face A. Les conceptions complexes comprenant des contre-dépouilles peuvent également augmenter le coût du moule.
• Volume de production: Le nombre de pièces à produire par moulage par injection détermine la technologie de production et la qualité du matériau utilisé pour fabriquer le moule. Les projets de faible volume peuvent nécessiter des moules en aluminium usiné, tandis que les gros volumes de production nécessiteront des moules en acier de haute qualité.

Exemples d’utilisation de moules à injection

• Composants pour appareils ménagers et domestiques
• Raccords
• Casquettes
• Cassettes de tests médicaux
• Bobines
• Rosettes
• Éléments d’ameublement (p. ex. pieds)
• Éléments en caoutchouc
• Embouts
• Connecteurs de câbles
• Blocs pour enfants
• composants électroniques
• articles de tous les jours
• composants pour l’industrie médicale (par exemple, cassettes de test)
• boîtes éléments de mobilier
• supports de porte

Résumé

Le prix d’un moule d’injection dépend de nombreux facteurs, qui doivent être formulés au stade de la conception. Il n’est pas possible d’utiliser un moule pour produire des pièces de forme et de géométrie différentes. C’est pourquoi nous accordons une grande attention, dans le cadre de notre collaboration avec le client, à la réalisation exacte des hypothèses lors de la production.

Comment optimiser le coût des moules d’injection pour vos produits ? Consultez votre projet et obtenez les connaissances nécessaires pour économiser sur votre production.