De nombreux secteurs et entreprises industriels ont besoin dans leur activité et leur production, sur l’usage de pièces plastiques. C’est le cas par exemple de l’automobile et de l’aéronautique, de l’agroalimentaire, de la bureautique, de la santé, etc. Pour cela, elles s’appuient sur l’expert d’entreprises expertes dans la fabrication de ces éléments, et notamment dans les procédés par injection thermoplastique. Mais finalement, qu’est-ce que l’injection plastique, quels sont les atouts de cette technique, et comment se passe la fabrication d’une pièce via ce procédé ?
Qu’est-ce que l’injection plastique ?
Impression 3D, rotomoulage, moulage sous vide, moulage par soufflage… Il existe une grande diversité de techniques de fabrication de pièces en plastique. L’un des plus employés est l’injection de pièces par injection de matière plastique chauffée, ou injection thermoplastique.
Si la technique peut être complexe, le principe de l’injection plastique est quant à lui relativement simple à comprendre. L’idée est en effet d’injecter dans un moule à la forme de la pièce souhaitée, du plastique chauffé et ramolli sous pression. La matière prendra ainsi la forme, l’empreinte du moule en question, afin de donner la pièce souhaitée, élément complet ou sous-ensemble d’un élément plus complexe.
Ainsi, le moule est probablement l’élément essentiel de cette technologie, demandant une grande précision dans sa conception et sa fabrication, la précision de l’empreinte déterminant la précision des pièces ainsi obtenues.
Petite histoire de l’injection thermoplastique
Ce procédé de fabrication plastique n’est pas nouveau puisque le brevet aurait été déposé dans la deuxième moitié du XIXe siècle par l’américain John Wesley Hyatt. Les pièces alors réalisées étaient somme toute très simples dans leurs formes. La première presse à injection fut quant à elle développée en 1919, mais son arrivée en France date seulement du début des années 1930. Le procédé industriel pour une véritable production en masse, plus de vitesse et de qualité dans la précision des pièces plastiques, a été développé au sortir de la Seconde Guerre mondiale, avec l’essor nouveau de cette matière et une demande en très forte croissance.
Quels sont les avantages de l’injection thermoplastique ?
Si de nombreux industriels optent pour la technique d’injection pour la fabrication en série de pièces plastique, ce n’est pas un hasard. En effet, ce procédé comporte un certain nombre d’atouts et d’avantages permettant de répondre avec précision aux besoins et aux attentes de l’industrie automobile, aéronautique, bureautique, etc. En voici les principaux :
Précision, finesse et détails :
Réalisé avec la plus grande finesse et la plus grande précision, le moule rempli de matière plastique injectée sous précision permet d’obtenir une pièce finie aux formes complexes. L’étape de l’usinage de finition post injection est donc inutile.
Une production de pièces en série :
Si l’impression 3D est particulièrement adaptée à la création et la fabrication de pièces uniques, l’injection thermoplastique est quant à elle particulièrement adaptée à la production en série grâce à un processus entièrement automatisé, depuis l’alimentation en polymères jusqu’à l’éjection des pièces achevées. Le principal travail, au cours des cycles de fabrication, est donc un travail de contrôle de qualité et de surveillance des processus.
Une diversité de tailles, d’aspects et de finitions :
De nombreuses pièces plastiques peuvent être réalisées en employant le procédé d’injection thermoplastique, avec une grande diversité de tailles et de finitions. Néanmoins, compte tenu de la taille des moules, mais aussi de la taille des presses à injecter, les machines spécialisées dans cette technique, l’injection plastique est plutôt réservée aux pièces de petite ou moyenne dimension.
Un processus de fabrication au coût réduit :
La notion de coût est évidemment essentielle pour les industriels devant faire réaliser des pièces en séries, et c’est justement l’un des avantages de la technique. En effet, si tout le travail d’étude, de conception de la pièce à réaliser, de conception et de fabrication du moule peut être coûteux, l’automatisation quasi totale des différentes étapes d’injection plastique et le rythme de fabrication permettent au final d’obtenir une production à un coût intéressant pour les commanditaires.
… et ses inconvénients
Bien entendu, ce procédé de fabrication n’a pas que des atouts et des avantages. On note également quelques limites à cette technique :
- L’injection thermoplastique n’est pas adaptée à une fabrication en petite série. Il faudra alors lui préférer un autre procédé ;
- Assez coûteux, les moules généralement conçus en aluminium ont une durée de vie quelque peu limitée, permettant néanmoins de réaliser plusieurs milliers de pièces ;
- Le processus de création de pièces par injection est finalement assez long, depuis la phase d’étude et la fabrication du/des moules jusqu’à la réalisation des pièces elles-mêmes.
- L’injection plastique n’est pas forcément adaptée à toutes les formes. Ainsi, pour des pièces creuses, le soufflage ou le rotomoulage pourront s’avérer plus pertinents.
Comment se déroule un cycle d’injection plastique ?
Une fois compris le concept de l’injection plastique et les avantages de cette technique, il semble intéressant d’expliquer les grandes étapes d’un cycle d’injection :
1 – La presse est alimentée en polymères, des granulés plastiques, de façon manuelle ou automatisée ;
2 – La matière plastique est versée dans une vis de plastification où elle sera chauffée et ramollie afin d’obtenir la consistance idéale pour l’étape suivante ;
3 – Fluide, quasi liquide, une quantité précise de plastique est injectée sous pression dans un moule afin de remplir totalement ce dernier. La pression est maintenue tout au long du cycle ;
4 – La matière injectée est refroidie, naturellement ou grâce un système refroidissement du moule, jusqu’à durcissement et solidification complets :
5 – Une fois la pièce réalisée, le moule est ouvert et la pièce éjectée. Un nouveau cycle de fabrication peut alors commencer.
Vous êtes industriels et souhaitez faire réaliser des pièces plastiques en série ? N’hésitez pas à vous rapprocher d’entreprise spécialisée dans la plasturgie afin d’identifier la technologie de fabrication idéale la plus adaptée à vos besoins, dans notre cas par moulage, le choix des polymères idéals, les besoins en outillage, d’en savoir plus sur les coûts de réalisation et d’obtenir un devis, etc.
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