Qu'est-ce que le moulage par injection à faible volume ? Le guide complet

Le moulage par injection est l'un des moyens les plus courants de fabriquer des pièces en plastique à grande échelle. Mais saviez-vous que le moulage par injection peut également être utilisé pour les petites séries ?

Le moulage par injection à faible volume permet aux fabricants de produire de petits lots de composants en plastique de haute qualité sans les coûts élevés associés à la production à fort volume.

Si vous vous demandez ce qu'est exactement le moulage par injection à faible volume, comment il fonctionne et quand vous devez l'utiliser, vous êtes au bon endroit. En tant que professionnel moulage par injection de plastique je rédige ce guide complet pour vous apprendre tout ce que vous devez savoir.

Qu'est-ce que le moulage par injection à faible volume ?

Le moulage par injection à faible volume fait référence à la production de petits lots de pièces en plastique, généralement moins de 10 000 pièces par an. Il s'appuie sur le même processus de moulage par injection que celui utilisé pour la fabrication en grande série, mais à plus petite échelle.

Plutôt que de produire des centaines de milliers ou des millions de pièces plastiques identiques, le moulage par injection à faible volume produit de plus petites quantités, de l'ordre de 10 à 10 000 pièces par an.

Le moulage par injection de faibles volumes permet de produire des pièces en plastique de haute qualité à faible coût et en petites quantités. Il s'agit donc d'une solution idéale pour les entreprises qui ont besoin de petites séries pour tester leurs produits, fabriquer des produits en petite série ou faire la jonction avec des volumes plus importants.

Comment fonctionne le moulage par injection à faible volume ?

Alors que le moulage par injection de gros volumes s'appuie sur de grandes machines et des outils en acier trempé, le moulage par injection de faibles volumes peut utiliser des équipements plus petits et des moules en aluminium plus souples afin de réduire les coûts. Pour le reste, le processus global est le même.

Voici les principales étapes :

1. Conception d'outils : Un moule d'injection est conçu, souvent avec moins de cavités puisque seul un petit nombre de pièces sera produit. Les moules simples réduisent les coûts d'outillage.
2. Production d'outils : Au lieu de l'acier, des métaux plus souples comme l'aluminium sont usinés ou fabriqués à l'aide de l'impression 3D pour créer le moule. Cela permet d'économiser sur les coûts des matériaux et de l'usinage.
3. Réglage du moule : Le moule est placé dans la machine de moulage par injection de plastique et fixé. Les paramètres critiques du processus sont définis en fonction du matériau utilisé.
4. Moulage par injection : Le plastique fondu est injecté dans les cavités du moule sous l'effet de la chaleur et de la pression. Il refroidit et se solidifie pour former les pièces finies.
5. Ejection de la pièce : Le moule s'ouvre et des broches d'éjection poussent les pièces en plastique finies hors du moule. Les pièces sont ensuite découpées et subissent d'éventuelles finitions secondaires.

Comme vous pouvez le constater, le moulage par injection à faible volume fonctionne pratiquement de la même manière que le moulage par injection traditionnel, mais à plus petite échelle. Les principales différences résident dans le fait que l'outillage est moins cher et que l'équipement utilisé est plus petit.

Quels sont les matériaux utilisables ?

Le moulage par injection à faible volume peut fonctionner avec la plupart des thermoplastiques standard, y compris :

• Polypropylène (PP)
• Acrylonitrile butadiène styrène (ABS)
• Polycarbonate (PC)
• Nylon (PA)

Les plastiques spéciaux sont également possibles, mais les quantités minimales de commande sont plus élevées, car moins de matériaux sont utilisés dans la production de faibles volumes.

Le choix dépend en grande partie des exigences de performance des pièces et du volume de production. Les travaux à faible volume se prêtent mieux aux résines moins chères comme le PP.

Avantages du moulage par injection à faible volume

Plusieurs avantages clés font du moulage par injection à faible volume un choix intéressant par rapport à d'autres méthodes de fabrication :

1. Réduction des coûts de démarrage et de production

Comme le moulage par injection à faible volume utilise des moules plus simples et moins coûteux et des équipements plus petits, les coûts de démarrage et de production par pièce sont nettement inférieurs. Les petites séries sont donc beaucoup plus économiques.

2. Haute qualité de production

Malgré des coûts inférieurs, le moulage par injection en petites séries conserve les mêmes niveaux élevés de répétabilité, de précision et de qualité que la production en grandes séries. Les performances des pièces sont identiques à celles des pièces produites en grande quantité.

3. Des délais plus courts

Avec des moules et des outils plus simples, les fournisseurs de moulage par injection à faible volume peuvent fournir des pièces beaucoup plus rapidement que la production à haut volume. Les délais d'exécution sont plus courts car le travail d'outillage nécessaire est moins important.

4. Flexibilité de la conception

La réduction de l'investissement en outillage permet également une plus grande flexibilité lors de l'itération des conceptions de pièces. Les modifications de conception peuvent être apportées sans qu'il soit nécessaire de procéder à de coûteux remaniements du moule en acier, ce qui permet d'économiser du temps et de l'argent.

5. Évolutif pour des volumes plus importants

La production de moulage par injection à faible volume peut être utilisée pour la fabrication initiale tout en augmentant les volumes de production de masse. Les entreprises économisent de l'argent avant de s'engager dans le moulage par injection en grande série.

Quand utiliser le moulage par injection à faible volume ?

Il existe plusieurs situations dans lesquelles le moulage par injection à faible volume se distingue du moulage par injection conventionnel à grande échelle :

1. Production à court terme

Le moulage par injection de petits volumes permet de réduire le coût élevé de la production de petits lots pour des séries de fabrication de quelques centaines à quelques milliers de pièces en plastique, souvent en guise de transition vers des volumes plus importants. L'investissement moindre dans l'outillage est rentable pour les séries inférieures à 10 000 pièces.

2. Vérification de la conception et essais

Produire des pièces identiques à la conception finale en utilisant le processus de production réel permet de réaliser des essais et des vérifications complets avant d'investir dans un outillage de grande capacité. Les entreprises confirment la conception et les performances des pièces avant la production en série.

3. Fabrication sur mesure/à la demande

Pour les commandes de pièces plastiques sur mesure ou personnalisées, lorsque les acheteurs souhaitent des composants spécialisés en petites séries, la fabrication en petites quantités est idéale. Elle permet une production rentable identique aux procédés et matériaux à haut volume.

4. Prototypage rapide

Alors que l'impression 3D excelle pour les premières étapes du prototypage, le moulage par injection à faible volume permet d'obtenir des prototypes plastiques de préproduction plus raffinés, identiques aux composants finaux fabriqués en série. Les attributs de performance critiques peuvent être testés.

En résumé, le moulage par injection à faible volume excelle dans la production de petits lots où une précision et une répétabilité élevées sont encore nécessaires sans les coûts élevés des outils et équipements de moulage par injection conventionnels pour la production de masse.

Trouver le bon partenaire pour le moulage par injection de faibles volumes

Choisir le bon partenaire pour le moulage par injection de petites séries est essentiel pour garantir des pièces de haute qualité livrées de manière fiable dans le respect des délais et du budget de votre projet. Voici quelques conseils :

1. S'assurer qu'ils sont spécialisés dans le moulage à faible volume

Tous les moulistes par injection ne travaillent pas avec des volumes réduits. Recherchez un expert spécialisé dans les faibles volumes et qui a optimisé son processus en fonction de lots plus petits. Il comprendra mieux les exigences particulières.

2. Rechercher des capacités d'exécution rapide

La rapidité étant l'un des avantages du moulage par injection à faible volume, recherchez un atelier capable de livrer les pièces rapidement. Demandez-lui quels sont ses délais habituels pour les nouveaux outils et la production.

3. Examiner les études de cas de leurs projets antérieurs

Examinez les partenaires potentiels en consultant les études de cas relatives aux travaux de moulage par injection de petites séries qu'ils ont réalisés par le passé. Assurez-vous qu'ils disposent d'une expertise dans différentes applications avec différents matériaux, géométries de pièces et volumes.

4. S'assurer qu'ils offrent un soutien en matière de conception et d'ingénierie

Pour garantir des conceptions de pièces manufacturables optimisées pour leur processus, choisissez un atelier qui propose une analyse DFM en amont et une collaboration en matière d'ingénierie afin d'éviter les problèmes de production.

Conclusion

J'espère que ce guide vous a donné un aperçu complet de ce qu'est exactement la fabrication de moules par injection à faible volume.

Les principaux enseignements sont les suivants :

• Il permet de produire de petites séries de 10 à 10 000 pièces en plastique de haute qualité par an.
• S'appuie sur le moulage par injection, mais avec des moules et des équipements plus petits et moins coûteux.
• Réduction substantielle des coûts pour les petites séries par rapport à la production en grande série
• Maintien d'une précision, d'une répétabilité et d'une performance identiques
• Idéal pour les essais de conception, la production en petite série et les commandes personnalisées

En résumé, le moulage par injection en petites séries comble le fossé entre le prototypage et la production de masse. Il rend la production de pièces plastiques en petites séries abordable sans sacrifier la qualité.

Qu'est-ce que le moulage par injection à faible volume ? Il s'agit d'une solution de fabrication indispensable pour les entreprises qui ont besoin de produire des composants plastiques à faible coût pour des volumes inférieurs à 10 000 pièces par an.