Qu’est-ce que le moulage par injection ?
Le moulage par injection est une méthode dans laquelle une matière plastique entièrement fondue est malaxée par une vis à une température donnée, injectée sous haute pression dans l’empreinte du moule, puis solidifiée par refroidissement afin d’obtenir des produits moulés.
Cette méthode convient à la production en masse de pièces de forme complexe et constitue l’une des méthodes de traitement les plus importantes.
Pourquoi utiliser le moulage par injection ?
1. Rendement élevé
La production en série par moulage par injection permet d’obtenir une efficacité de traitement supérieure. Une fois qu’une méthode de fabrication à grand volume a été choisie, le procédé de moulage du plastique est rapide, ce qui autorise la production en série et améliore la qualité des produits.
2. Grande résistance des matériaux plastiques
L’utilisation d’additifs à base de fibres de verre est très courante. Ces plastiques composites de haute technicité sont très durables et peuvent répondre aux caractéristiques et aux fonctions requises par différents produits.
Surtout, la densité du plastique est élevée lors du moulage initial ; c’est alors que le moulage par injection plastique offre une souplesse que les autres procédés de moulage ne peuvent pas fournir.
3. Les moules d’injection à faible coût offrent des finitions de surface impressionnantes
Tout en résistant à des pressions élevées et en offrant une bonne qualité de produit et un aspect détaillé et superbe.
Le moulage par injection peut ainsi assurer une excellente reproduction des détails des pièces moulées et réduire le temps et le coût des opérations secondaires.
4. Le moulage par injection est un processus hautement reproductible
Le moulage par injection est un procédé hautement répétable : la deuxième pièce produite sera exactement identique à la première, ce qui permet de bien maîtriser la constance du produit et la fiabilité des composants en production de masse.
Histoire du moulage par injection
En 1872, l’inventeur américain John Wesley Hyatt et son frère Isaiah ont breveté la première presse à injecter.
La machine était relativement simple par rapport à celles utilisées actuellement : elle ressemblait à une aiguille hypodermique géante et utilisait un piston pour injecter du plastique dans un moule à travers un cylindre chauffé.
L’industrie s’est lentement développée à la fin du XIXe siècle, produisant des produits tels que des cols, des boutons et des peignes à cheveux.
En 1903, les chimistes allemands Arthur Eichengrün et Theodore Becker inventent le premier polymère soluble, l’acétate de cellulose, plus inflammable que le nitrate de cellulose.
Il a finalement été proposé sous forme de poudre et est devenu plus facile à mouler par injection.
En 1919, Arthur Eichengrün a mis au point la première machine de moulage par injection au sens propre du terme.
En 1939, Arthur Eichengrün a obtenu un brevet pour le moulage par injection d’acétate plastifié. Le procédé s’est ensuite développé rapidement dans les années 1940, la Seconde Guerre mondiale créant une immense demande de produits bon marché fabriqués en série.
En 1946, l’inventeur américain James Watson Hendry a construit la première machine de moulage par injection à vis, qui permettait de contrôler plus précisément la vitesse d’injection et la qualité des produits.
Cette machine permettait également de mélanger le matériau avant l’injection, ce qui permettait d’ajouter des pigments au matériau plastique et de les mélanger soigneusement avant l’injection.
Dans les années 1970, Hendry a mis au point le premier procédé de moulage par injection assisté par gaz, capable de produire des pièces creuses complexes qui refroidissaient rapidement.
Cela a considérablement amélioré la flexibilité de la conception ainsi que la résistance et la finition des pièces fabriquées, tout en réduisant les délais de production, les coûts, le poids et les déchets.
Au fil des ans, l’industrie du moulage par injection plastique est passée de la fabrication de peignes et de boutons à celle d’une large gamme de produits destinés à de nombreux secteurs, notamment l’automobile, le médical, l’aérospatiale, les biens de consommation, les jouets, la plomberie, l’emballage et la construction.
Les produits moulés par injection sont présents dans de nombreux secteurs, en particulier dans l’automobile, l’industrie et les produits ménagers.
Avantages du moulage par injection
1. Convient à la fabrication de produits complexes et précis
L’un des principaux avantages de la technologie de moulage par injection des plastiques est la facilité avec laquelle il est possible de concevoir des pièces et assemblages plastiques complexes de précision.
Par rapport aux autres techniques, le moulage par injection se caractérise par de très faibles tolérances.
C’est pourquoi il est également largement utilisé pour la production de pièces automobiles.
2. Liberté de choisir parmi une large gamme de matériaux
Un grand nombre de matières plastiques sont disponibles pour le procédé de moulage par injection.
Il existe des matériaux tels que les plastiques antistatiques, les caoutchoucs thermoplastiques, les plastiques résistants aux produits chimiques et les matériaux biodégradables avec des couleurs assorties ou des mélanges-maîtres.
3. Processus automatisé pour réduire les coûts de fabrication
Le moulage par injection est un procédé automatisé. Un opérateur peut souvent gérer deux presses à injecter ou plus, notamment si les pièces plastiques moulées par injection peuvent être déchargées automatiquement ; les besoins en main-d’œuvre sont donc relativement faibles.
La plupart des opérations de moulage par injection sont réalisées à l’aide de machines et de robots. Comme l’automatisation réduit les coûts de fabrication des moules, les frais généraux diminuent également.
En outre, la réduction de la main-d’œuvre permet de diminuer le coût total de fabrication du produit.
4. Méthode de production très efficace
Dans l’industrie, la plupart des professionnels du moulage s’accordent à dire qu’il existe des éléments de conception fondamentaux qui doivent intervenir au cours du processus d’injection pour fonctionner correctement.
Ils comprennent l’épaisseur de paroi, la conception des nervures et bossages, les transitions d’angle, les lignes de soudure, le placement des seuils et des évents correctement positionnés.
Une fois le moule d’injection réalisé selon les spécifications du client et la machine de moulage par injection préprogrammée, le procédé de moulage proprement dit devient très rapide.
L’ensemble du cycle de moulage — fermeture, chargement, plastification, injection, ouverture et démoulage — est exécuté par le fonctionnement de la presse à injecter ; le procédé de fabrication par injection est donc facile à automatiser entièrement et à piloter par programme.
Il est ainsi possible de produire davantage de pièces avec un seul moule. Cette forte productivité rend aussi le service de moulage par injection plastique efficace et économique.
5. Produire moins de déchets et passer au vert
En moulage par injection, la répétabilité des pièces est très élevée. Les rebuts produits pendant le moulage peuvent être réutilisés, de sorte que le gaspillage de matières premières est très faible lors du moulage par injection.
Résumé
Cet article nous a appris pourquoi le moulage par injection convient à la production en grand volume et pourquoi, à mesure que la quantité augmente, le prix unitaire du produit diminue fortement.
Si vous devez fabriquer un grand volume de produits plastiques, envisagez ce procédé de fabrication de pièces plastiques.
Bien entendu, il faut beaucoup de temps pour que chaque produit en plastique passe du stade du développement à celui de la demande du marché.
Au début du développement, si le volume de produits reste incertain, vous pouvez choisir un moule d’injection mono-empreinte : le prix du moule sera alors plus faible, tandis que le prix unitaire du produit sera relativement plus élevé.
Lorsque le volume augmente fortement, vous pouvez envisager des moules d’injection multi-empreintes, qui réduisent le coût des produits en production de masse tout en améliorant nettement l’efficacité afin de répondre rapidement à la demande du marché.
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