Injection plastique, mode d'emploi

Principe de fonctionnement de la fabrication par injection plastique ?

L’injection plastique, aussi appelée moulage par injection ou injection thermoplastique, est une technique industrielle de fabrication de pièces plastiques. La matière première utilisée est donc le plastique qui est présenté sous formules de granules. Ces dernières sont fondues par apport de chaleur et friction dans une vis sans fin. Cette étape est appelée plastification. Elle correspond au changement d’état de la matière plastique, qui passe de solide à fluide. Le plastique obtenu est maintenant plus facile à travailler. Il va être injecté sous pression, grâce à des vérins hydrauliques, dans un moule. Celui-ci est constitué d’acier refroidi par divers canaux dans lesquels circule un liquide de refroidissement. Le plastique durcit sous l’effet du froid ce qui entraîne la solidification de la pièce souhaitée. Il ne reste plus qu’à ouvrir le moule et à éjecter le plastique solide. Cette dernière étape, comme toutes les précédentes, est entièrement automatisée. La machine qui réalise l’ensemble du processus est appelée presse d’injection, presse à injecter ou presse à injection.

Voici pour une meilleure compréhension une vidéo explicative qui détaille le procédé de fabrication par injection plastique (en anglais) :

Source disponible ici

Quelles sont les plastiques injectables ?

Tous les plastiques ne sont pas injectables. Il en existe cependant un grand nombre qui respecte les conditions nécessaires et qui peuvent subir un cycle d’injection plastique. Chacun présente des avantages et des bénéfices propres, ce qui pourra nous orienter en fonction des spécifications techniques de la pièce finale. Nous pouvons toutefois regrouper les plastiques injectables en trois grandes catégories :

Les thermodurcissables

Ces plastiques ont la propriété de prendre leur forme définitive au premier refroidissement. Cela signifie qu’ils vont être très solides, mais ne peuvent pas être réutilisés et refondus pour fabriquer d’autres pièces. Pas de réversibilité possible.

Ils sont utilisés pour les pièces de grande taille et nécessitant une bonne solidité, comme le mobilier de jardin par exemple.

Les thermoplastiques

Ils regroupent les plastiques qui se déforment lorsqu’ils montent en température. A l’inverse des thermodurcissables, les thermoplastiques vont reprendre leur forme initiale en refroidissant, sauf s’ils sont réchauffés et refroidis un grand nombre de fois.

Les pièces fabriquées avec ces plastiques sont relativement souples, comme les ustensiles de cuisine ou les jouets de construction pour enfants.

Les élastomères

Thermodurcissables et thermoplastiques se regroupent dans la famille des polymères. Il y a également une autre grande famille de plastiques injectables, les élastomères. Ces derniers présentent l’avantage d’avoir des propriétés élastiques. Ils peuvent être comparés dans leur comportement à du caoutchouc.

Les élastomères sont généralement utilisés pour la fabrication de pneus, de garnitures, de coussins ou de certains isolants.

Conception des pièces en plastique injecté

Avant l’étape de fabrication, il faut concevoir la pièce sur ordinateur. Des logiciels spécifiques de CAO ou Conception Assistée par Ordinateur sont utilisés pour cela.

La conception est une étape primordiale car elle va conditionner la bonne mise en œuvre de la fabrication ainsi que la qualité des pièces obtenues.

En effet, il faut en amont réfléchir aux différentes contraintes intrinsèquement liées à la fabrication par injection plastique :

  • Alimentation en plastique
  • Fabrication des moules
  • Géométrie de la pièce (épaisseur constante si possible)
  • Dépouilles (pour faciliter l’extraction)
  • Nervurage (pour limiter les risques de casse)

Comment reconnaître une pièce fabriquée par injection plastique ?

Dans notre environnement quotidien, il existe une très grande quantité de pièces en plastique injecté. Chaises, tables de jardin, jouets, pièces des appareils électroménagers, pare-chocs de voiture, …

Un œil averti remarquera facilement une pièce moulée par injection plastique grâce à ces différents éléments :

  • Pièces pleines en plastique
  • Petits ronds plats (emplacement des éjecteurs)
  • Géométries trapézoïdales ou facilitant le démoulage
  • Lignes de soudure
  • Défauts de surface

 

Les traitements ultérieurs au moulage par injection plastique

Afin d’obtenir un résultat final respectant un cahier des charges plus précis, différentes étapes peuvent venir s’ajouter à la fabrication initiale.

Le surmoulage en est une bonne illustration. Cette technique consiste à venir déposer une seconde couche de matière sur la pièce préalablement injectée. On peut ainsi obtenir deux coloris ou deux textures (comme pour les brosses à dents). Cette surcouche peut aussi permettre la protection de la pièce de départ, pour des applications anti-choc par exemple.

Il existe également une grande variété de traitements de surface possible post production pour travailler sur la couleur, les propriétés et la texture de la partie extérieure de la pièce.

 

HAUT