Le moulage par injection est-il un type de fabrication additive ?

Le moulage par injection et la fabrication additive sont deux processus de fabrication différents qui sont souvent comparés. Mais le moulage par injection est-il réellement une forme de fabrication additive ? En tant que professionnel fabricant de moulage par injectionJe vous aiderai à le découvrir.

Le moulage par injection relève-t-il de la fabrication additive ?

La réponse courte est Non, le moulage par injection n'est pas considéré comme un type de fabrication additive.. Bien que les deux processus impliquent l'assemblage de matériaux pour créer une pièce, il existe des différences essentielles entre eux.

La fabrication additive, également connue sous le nom de Impression 3DLa fabrication additive est un processus au cours duquel une pièce est construite couche par couche à l'aide d'un modèle numérique. Les technologies de fabrication additive les plus courantes sont la modélisation par dépôt de matière fondue (FDM), la stéréolithographie (SLA) et le frittage sélectif par laser (SLS).

En revanche, le moulage par injection est un processus de fabrication dans lequel le plastique fondu est injecté sous haute pression dans la cavité d'un moule. Le moule est créé au préalable en fonction de la forme souhaitée de la pièce finale.

Ainsi, si la fabrication additive et le moulage par injection produisent tous deux de la matière, la différence essentielle réside dans la manière dont cette matière est déposée et formée :

• Fabrication additive dépose le matériau couche par couche sur la base d'un modèle numérique
• Moulage par injection injecte du plastique en fusion dans un moule préformé

En raison de cette différence fondamentale de processus, le moulage par injection est considéré comme une méthode de fabrication distincte des techniques additives telles que l'impression 3D.

Comparaison entre la fabrication additive et le moulage par injection

Au-delà de la différence fondamentale de processus, plusieurs autres facteurs distinguent la fabrication additive de la fabrication par moulage par injection :

1. La vitesse

Le moulage par injection est un procédé très rapide, capable de produire des centaines, voire des milliers de pièces identiques par heure. La machine de moulage par injection peut produire une pièce en moins d'une minute une fois que le moule est prêt.

En comparaison, la plupart des techniques de fabrication additive construisent les pièces relativement lentement, une couche à la fois. L'impression 3D des pièces peut prendre des heures, voire des jours, en fonction de leur taille et de leur complexité.

2. Coûts initiaux

Les moules nécessaires au moulage par injection peuvent être extrêmement onéreux, coûtant souvent plus de $100 000 ou plus. Cela signifie que l'investissement initial dans le moulage par injection est très élevé.

En comparaison, les coûts initiaux de la fabrication additive sont relativement faibles. Une imprimante 3D de bureau et les matériaux nécessaires peuvent ne coûter que quelques milliers de dollars pour démarrer. Aucun outillage n'est nécessaire puisque les pièces sont fabriquées directement à partir d'un fichier numérique.

3. Liberté de conception

L'un des principaux avantages de la fabrication additive est la liberté de conception sans précédent qu'elle offre. Les géométries extrêmement complexes avec des vides intérieurs et des structures en treillis ne posent aucun problème.

La conception du moulage par injection est restreinte en raison des limites de l'extraction d'une pièce solide d'un outil de moulage. De simples fentes dans l'outillage peuvent permettre certaines formes de contre-dépouilles, mais en général, les possibilités de conception des pièces sont plus limitées qu'avec l'impression 3D.

4. Post-traitement

Les pièces fabriquées de manière additive nécessitent souvent l'enlèvement du support et le ponçage pour lisser les surfaces stratifiées. Un post-traitement supplémentaire, comme le lissage à la vapeur ou la teinture, peut encore améliorer l'aspect de la pièce.

En revanche, les pièces moulées par injection peuvent être prêtes à l'emploi dès leur sortie du moule, sans aucun traitement ultérieur. La seule exception concerne les pièces qui nécessitent l'application de techniques de décoration supplémentaires, telles que la tampographie.

5. Quantités produites

Grâce à la rapidité de ses cycles, le moulage par injection est particulièrement adapté à la production de masse, avec des centaines, des milliers, voire des millions de pièces identiques. Les moules sont généralement conçus pour durer plus de 100 000 cycles.

La plupart des procédés de fabrication additive sont mieux adaptés à la production de petites séries en raison de la vitesse de fabrication relativement lente. Bien entendu, compte tenu des coûts élevés des moules d'injection, l'impression 3D peut être compétitive en termes de coûts pour des volumes plus faibles.

Le moulage par injection est-il un procédé additif hybride ?

Dans certains cas, la fabrication additive est combinée au moulage par injection pour créer ce que l'on appelle des "procédés de fabrication hybrides".

Par exemple, une application émergente est utiliser l'impression 3D de métaux pour fabriquer des moules d'injection avec des canaux de refroidissement conformes. Cela peut permettre un moulage par injection plus rapide et de meilleure qualité avec des temps de cycle réduits.

Ainsi, bien que la technique de base du moulage par injection ne soit pas considérée comme de la fabrication additive, l'intégration de l'impression 3D dans le processus de fabrication des moules représente un type d'approche hybride.

Le rôle des additifs dans le moulage par injection

Comme nous l'avons souligné ci-dessus avec les méthodes d'outillage hybrides, la fabrication additive peut jouer un rôle important dans le flux de travail plus large du moulage par injection, même si la technique de moulage de base reste tout à fait distincte.

Voici quelques exemples de fabricants qui utilisent l'impression 3D parallèlement au moulage par injection ou en complément de celui-ci :

• Prototypes - Testez rapidement des concepts ou évaluez l'ajustement et le fonctionnement des conceptions à l'aide de pièces imprimées en 3D peu coûteuses avant d'investir dans une production complète de pièces moulées par injection.
• Fabrication de ponts - Passage à l'impression 3D pour la production de faibles volumes entre les capacités de production du moulage par injection. Permet d'allonger le cycle de vie des produits à petite échelle.
• Pièces d'utilisation finale sur mesure - La combinaison de pièces imprimées en 3D à faible volume et de pièces moulées par injection à volume plus élevé permet une personnalisation de masse.
• Moules et outillage - Comme nous l'avons mentionné, l'utilisation de la technologie additive pour la fabrication de moules d'injection complexes permet d'améliorer la qualité et le rendement.
• Fixtures (en anglais) - Imprimer des montages, des gabarits et des guides personnalisés à l'aide d'imprimantes de bureau pour faciliter la configuration et la production du moulage par injection.

Par essence, l'additif fournit des capacités complémentaires qui étendent et améliorent le moulage par injection tout au long du cycle de vie du produit.

Les deux méthodes de fabrication fonctionnent main dans la main. Par conséquent, qualifier le moulage par injection d'additif reviendrait à réduire les différences qui permettent aux flux de travail du moulage par injection de devenir plus agiles et plus réactifs du début à la fin.

Conclusion : le moulage par injection complète la fabrication additive

Si la fabrication additive et le moulage par injection permettent tous deux de produire des pièces en plastique, ils s'appuient sur des approches fondamentalement différentes pour construire et consolider les matériaux. Des facteurs essentiels tels que la vitesse, le coût, l'évolutivité et la liberté de conception distinguent clairement les deux méthodologies.

Plutôt que de positionner le moulage par injection comme un sous-ensemble de la fabrication additive, il est préférable de le définir comme un processus complémentaire amélioré par l'impression 3D. Les fabricants s'appuient sur les techniques additives pour étendre les capacités de prototypage, d'outillage, de production de ponts, de personnalisation et de création de fixations afin de soutenir le moulage par injection évolutif.

La synergie entre les deux technologies permet de créer des systèmes de production flexibles et réactifs tout au long du cycle de vie des produits, depuis les premières étapes du développement jusqu'à la fin de vie. La combinaison du moulage additif et du moulage par injection est au cœur des stratégies de fabrication avancée agile, car la technologie façonne de plus en plus l'usine du futur.