Comprendre les tolérances du moulage par injection

Publié le 25/01/2024 Par Protolabs

Même si le moulage par injection est un processus relativement précis, il peut y avoir de très petites variations entre votre conception et votre pièce finie. La tolérance est la plage d'écart dans les spécifications qui permet à votre pièce de fonctionner comme il se doit. C'est particulièrement important lorsque votre projet comporte plusieurs composants qui doivent s'emboîter au cours de l'assemblage. Si les tolérances critiques ne sont pas respectées, vos pièces ne s'ajusteront pas ou ne fonctionneront pas correctement.

Dans le domaine du moulage par injection, deux types de tolérances sont à prendre en compte : l'usinage et la résine. Chez Protolabs, notre tolérance d'usinage de +/-0,076 mm fait référence à la tolérance intégrée dans l'outil de moulage utilisé. Notre tolérance sur la résine se réfère à la pièce moulée finie et peut être supérieure mais pas inférieure à +/- 0,051 mm/mm.

Examinons quelques considérations clés en matière de conception, de matériaux et de processus qui vous aideront à garantir le respect des tolérances clés et la performance parfaite de vos pièces moulées.

Conception pour la moulabilité : Dimensions des pièces

Il est important de concevoir en tenant compte de la moulabilité. Notre analyse conception pour la fabrication du moulage par injection (DFM) examine quelques conseils de conception clés destinés à améliorer la fabricabilité de votre pièce, en cas de problèmes de conception dès le départ. Voici quelques bonnes pratiques de conception pour garantir la précision des dimensions de votre pièce finie moulée par injection.

Épaisseur des parois

L'épaisseur des parois est l'un des principaux facteurs de stabilité dimensionnelle.

L'épaisseur des parois des pièces est l'un des principaux facteurs de stabilité dimensionnelle, ce qui est essentiel pour rester dans des plages de tolérance plus étroites. Au cours du processus de moulage par injection, la résine est instable pendant un certain temps, alors qu'elle refroidit et durcit pour former une pièce complète.

Les pièces épaisses ont tendance à s'enfoncer. Les zones épaisses mettent plus de temps à refroidir que les zones plus fines. Cela peut entraîner des fissures et des imperfections sur l'extérieur de la pièce, car le noyau fondu se rétracte vers l'intérieur et entraîne les parois extérieures avec lui. Le gauchissement est fréquent dans les pièces dont l'épaisseur des parois n'est pas constante, ce qui signifie qu'elles peuvent ne pas respecter la plage de tolérance souhaitée. La meilleure façon d'éviter ces problèmes est d'avoir une épaisseur de paroi constante sur l'ensemble de la pièce.

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Proper wall thickness will reduce the risk of cosmetic defects in plastic parts.

Draft

Il est important de respecter les principes de conception appropriés lorsque l'on réfléchit aux contraintes de fabrication tout au long du processus de moulage par injection. Par exemple, le moulage nécessite un draft pour le fraisage et l'éjection du moule. Si des tolérances ont été attribuées à une pièce conçue sur la base de modèles dont la dépouille est trop faible, il faudra modifier la géométrie de la pièce pour qu'elle puisse être moulée efficacement. Les modifications des angles de dépouille affectent les dimensions de la pièce, ce qui, à son tour, modifie les tolérances prévues. En règle générale, un angle de dépouille de 1 à 2 degrés donne de bons résultats dans la plupart des cas.

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An undrafted (left) versus drafted (right) cube.

Comment les matières affectent les tolérances de moulage

Le choix de la résine est crucial. Chaque matériau présente des caractéristiques différentes et fond, s'écoule et se refroidit à des vitesses différentes lorsqu'il durcit pour prendre sa forme finale. Déterminer la matière adéquate pour votre application peut faire la différence entre la réussite et l'échec de votre pièce.

Rétrécissement

Tous les matières se rétractent.

Tous les matériaux se rétractent lorsqu'ils sont refroidis dans un moule. L'une des caractéristiques les plus importantes de la sélection d'un matériau est sans doute son taux de rétrécissement et il est important de réfléchir à la façon dont le moule peut s'y adapter.

En fin de compte, vous devez tenir compte à la fois de la conception de la pièce, de la sélection des matières et de la conception de l'outil pour vous assurer que vous atteignez les tolérances souhaitées.

Contrôles de processus pour des pièces de qualité

Protolabs utilise le moulage scientifique, qui optimise trois parties du processus de moulage : le remplissage, l'emballage et le maintien. Ce processus nous permet de fournir des pièces homogènes, qu'il s'agisse de la première, de la cinquième ou de la centième série. Il s'agit d'un processus durable qui garantit que chaque processus de fabrication est reproductible et que les dimensions des pièces restent cohérentes d'une série à l'autre.

Certaines caractéristiques sont plus importantes que d'autres pour le fonctionnement de votre produit. C'est pourquoi nous vous recommandons d'indiquer jusqu'à cinq caractéristiques critiques pour la qualité (CTQ) dans votre modèle CAO, y compris les tolérances. C'est facile à faire. Avant de soumettre votre fichier CAO, utilisez un cercle rouge pour indiquer les caractéristiques les plus critiques de votre conception de pièce. Le fait d'attirer l'attention sur les spécifications les plus vitales nous permet de nous assurer que nous accordons une attention encore plus grande à ces caractéristiques lorsque nous cherchons à répondre à vos besoins. Le CTQ nous permet de produire des pièces qui restent cohérentes aussi longtemps que nous les fabriquons.


Trousse de conception pour la moulabilité

Tout d'abord, une fois que vous avez téléchargé votre pièce, vous trouverez notre retour d'information sur la conception pour la fabrication (DFM) du moulage par injection directement dans votre devis. Il met en évidence tous les conseils susceptibles d'améliorer la fabricabilité de votre pièce. Suivez les conseils DFM et utilisez la boîte à outils pour vous guider dans les modifications à apporter à la conception de votre pièce. Ces modifications vous aideront grandement à obtenir les pièces que vous attendez.

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