Conception de moulage par injection : 10 considérations critiques en matière de conception de qualité

Michael Paloian | 04 août 2019

Il existe des milliers de concepteurs qui conçoivent des pièces moulées par injection, mais il existe un groupe d'élite au sein de cette vaste communauté qui peut réellement concevoir des pièces pour les mouleurs par injection. La conception des produits moulés par injection passe par de nombreuses phases de développement avant que toutes les pièces ne soient finalement documentées et transmises à un mouleur pour la production. Cette dernière étape du processus de développement est la plus critique, car des modifications ou des corrections de conception ne peuvent plus être apportées sans augmenter considérablement les coûts ou retarder le projet. Malheureusement, les erreurs de conception des pièces en plastique ne seront découvertes qu'après que les pièces du premier article auront été inspectées et évaluées par le projet de groupe. Même avec la simulation sophistiquée actuelle du flux de moule, les contrôles d'interférences CAO 3D, le prototypage rapide et de nombreux autres outils de développement, il est impossible pour quiconque de prédire tous les problèmes potentiels d'une pièce moulée par injection. Cependant, il existe une méthode très simple et peu coûteuse pour minimiser les problèmes potentiels et garantir pratiquement des pièces parfaites. C'est ce qu'on appelle un partenariat avec votre mouleur, qui est le sujet de cet article.

Peu importe à quel point vous pensez savoir comment concevoir correctement des pièces pour le moulage par injection : vous devez toujours former un partenariat étroit avec votre mouleur préféré le plus tôt possible dans le processus de conception. Chaque mouleur a ses propres préférences en matière d'outillage et de techniques de moulage de pièces, ce qui peut avoir un effet significatif sur la conception des pièces. Ces préférences subjectives peuvent influencer l'un des principaux paramètres de conception suivants affectant une pièce moulée par injection :

Il est souvent difficile pour les concepteurs/ingénieurs de développer cette relation dès le début du processus de conception, car la sélection d'un mouleur est souvent reportée jusqu'à ce que la conception soit terminée et publiée pour un devis formel par le service des achats. De plus, de nombreux mouleurs ne fourniront aucune contribution tant qu'ils ne seront pas assurés que le projet leur sera attribué. Cette impasse empêche les concepteurs de suivre ces recommandations, ce qui entraîne souvent des retards inacceptables ou des dépassements de coûts en raison de la complexité des outils ou des longs temps de cycle. Ces politiques ne sont pas rentables à long terme, car elles réduisent considérablement l’efficacité du développement d’un produit. Il existe cependant des solutions simples pour résoudre ce paradoxe.

La première solution généralement utilisée par les grandes entreprises consiste à générer une liste restreinte de fournisseurs privilégiés sur la base d’une analyse approfondie des experts au sein de leur personnel. Ce groupe limité de trois à quatre mouleurs et fabricants d'outils privilégiés est généralement accessible aux ingénieurs tout au long du développement en raison de leurs accords commerciaux mutuellement avantageux. Les petites entreprises peuvent sélectionner un ou deux mouleurs viables dès le début du processus en établissant une relation commerciale de bonne foi. Cet accord informel de poignée de main exige que les deux parties soient mutuellement honnêtes quant aux coûts estimés et aux conditions de leurs relations commerciales finales. Même s'il n'y a aucune garantie, une alliance pourrait être développée lorsque les mouleurs et les concepteurs partageraient leurs connaissances tout au long du processus de développement de la conception.

Il convient de noter que la conception d’une pièce moulée par injection de qualité nécessite qu’un concepteur connaisse tous les paramètres de conception fondamentaux associés au moulage par injection et qu’il soit hautement qualifié dans le domaine. Le partenariat mouleur/concepteur n'est pas destiné à être un programme de stages : il est censé optimiser le transfert de la conception finale à la production avec peu ou pas de changements. Si elles sont réalisées avec succès, les pièces de production finales sont généralement moulées de manière rentable et précisément selon les spécifications pour les raisons suivantes.

1. Options matérielles et conséquences

Les matériaux sont souvent spécifiés au début du processus de conception et doivent être mutuellement convenus par les deux parties. Parfois, les mouleurs peuvent acheter de grandes quantités de résines spécifiques à des prix très réduits. Ces réductions peuvent être répercutées sur les clients. Par exemple, si un concepteur peut spécifier une qualité ABS qui correspond aux propriétés d'un matériau acheté en grande quantité par un mouleur, plusieurs dizaines de milliers de dollars peuvent être économisés. Un concepteur peut découvrir que certaines résines hautes performances ne conviennent pas parfaitement à un mouleur en raison de leur viscosité, de leur teneur élevée en verre ou de leur cristallinité. Une résine peut être choisie pour des propriétés physiques ou chimiques spécifiques, mais peut être très difficile à mouler ou à maintenir des tolérances spécifiées. Les mouleurs doivent être en accord avec les résines spécifiées et les exigences globales des pièces, car ils seront tenus de mouler réellement les pièces.