Dois-je thermoformer ou mouler par injection ma pièce ?

Décider de thermoformer ou de mouler par injection votre produit pièce en plastique¹ dépend de la compréhension des besoins de votre projet - la taille, la complexité, le volume de production et le budget sont autant d'éléments qui jouent un rôle. Thermoformage² chauffe une feuille de plastique et la façonne sur un moule, ce qui en fait une technique idéale pour les pièces simples et de grande taille produites en petites ou moyennes quantités. Le moulage par injection, quant à lui, injecte du plastique fondu dans un moule sous haute pression, ce qui le rend idéal pour les petites pièces complexes produites en grandes quantités.

Le thermoformage est idéal pour les pièces simples de grande taille et de faible volume. moulage par injection³ convient aux petites pièces complexes avec une grande précision et une grande évolutivité.

Ce guide présente les deux procédés, en explorant leurs applications, leurs avantages et leurs inconvénients, les flux de travail et les considérations de conception, afin de vous aider à choisir la meilleure méthode pour votre pièce.

Qu'est-ce que le thermoformage et le moulage par injection ?

Ces deux processus transforment le plastique en pièces fonctionnelles, mais leurs méthodes et leurs résultats diffèrent considérablement.

Le thermoformage met en forme des feuilles de plastique chauffées sur un moule, tandis que le moulage par injection remplit un moule de plastique fondu sous pression.

Thermoformage

Le thermoformage consiste à chauffer une feuille thermoplastique jusqu'à ce qu'elle devienne souple, puis à utiliser le vide ou la pression pour la former sur un moule à une face. Une fois refroidie, la pièce est découpée pour obtenir sa forme finale. Ce procédé est idéal pour les articles de grande taille et peu profonds tels que les plateaux d'emballage, les panneaux automobiles et les panneaux de signalisation.

Moulage par injection

Le moulage par injection consiste à faire fondre des granulés de plastique et à les injecter sous haute pression dans un moule à deux faces. Après refroidissement, la pièce est éjectée, révélant des détails complexes et des tolérances serrées. C'est le procédé de prédilection pour les petites pièces complexes telles que les boîtiers électroniques et les composants médicaux.

Quelles sont les différences entre le thermoformage et le moulage par injection en termes d'applications ?

Le processus adéquat dépend de ce que vous fabriquez et de sa destination.

Le thermoformage brille dans les applications simples et à grande échelle telles que les plateaux et les panneaux, tandis que le moulage par injection domine les domaines axés sur la précision tels que l'électronique et les dispositifs médicaux.

Applications de thermoformage

• Automobile : Tableaux de bord, garnitures intérieures.

• Emballage : Plaquettes thermoformées, barquettes alimentaires.

• Signalisation : Grands écrans.

• Médical : Plateaux, boîtiers de non-précision.

Applications du moulage par injection

• Électronique grand public : Etuis de téléphone, pièces d'appareils électroménagers.

• Automobile : Clips, connecteurs.

• Dispositifs médicaux : Seringues, outils chirurgicaux.

• Jouets : Figurines détaillées, pièces de jeu.

Quels sont les avantages et les inconvénients du thermoformage par rapport au moulage par injection ?

Chaque processus présente des avantages et des inconvénients qui influencent votre décision.

Le thermoformage offre de faibles coûts de démarrage et des délais d'exécution rapides, tandis que le moulage par injection offre une précision et une rentabilité à grande échelle.

Les pros du thermoformage

• Un outillage abordable.

• Installation et production rapides.

• Idéal pour les pièces simples et de grande taille.

• Un minimum de déchets grâce à des garnitures réutilisables.

Thermoformage Cons

• Coûteux par pièce pour les gros volumes.

• Limité aux feuilles de plastique.

• Moins de précision pour les dessins complexes.

Les pros du moulage par injection

• Haute précision et répétabilité.

• Large choix de matériaux.

• Economique pour les grandes séries.

• Traite les géométries complexes.

Moulage par injection - Conséquences

• Outillage initial coûteux.

• Délais d'exécution plus longs.

• Augmentation des déchets provenant des glissières/portes.

Quelles sont les principales étapes du thermoformage et du moulage par injection ?

Connaître le fonctionnement de chaque processus permet d'anticiper les difficultés et d'optimiser les résultats.

Le thermoformage chauffe, forme, refroidit et ajuste, tandis que le moulage par injection fond, injecte, refroidit et éjecte.

Étapes du thermoformage

1. Feuille de chaleur : Chauffer une feuille de plastique (par exemple, PET) jusqu'à ce qu'elle devienne souple.

2. Forme : Utiliser le vide/la pression pour le façonner sur un moule.

3. Cool : Laissez-le se solidifier.

4. La garniture : Couper l'excédent de matériau.

Étapes du moulage par injection

1. Faire fondre le plastique : Chauffer des granulés (par exemple, ABS) dans un tonneau.

2. Injecter : Forcer le plastique fondu dans un moule.

3. Cool : Laisser durcir.

4. Ejecter : Retirer la pièce finie.

Comment les matériaux affectent-ils le thermoformage et le moulage par injection ?

Choix des matériaux⁴ façonne le processus et la performance des pièces.

Le thermoformage utilise des feuilles de plastique comme le PP et le PET, tandis que le moulage par injection utilise une gamme plus large, y compris l'ABS et le PC.

Matériaux de thermoformage

• Polypropylène (PP) : Flexible, utilisé dans l'emballage.

• Polyéthylène téréphtalate (PET) : Transparent, pour les plateaux.

• Chlorure de polyvinyle (PVC) : Rigide, pour la signalisation.

Une épaisseur de tôle uniforme est essentielle pour éviter les points faibles.

Matériaux de moulage par injection

• ABS : Dur, pour l'électronique.

• Polycarbonate (PC) : Solide, pour les lentilles.

• Nylon : Durable, pour les engrenages.

Les propriétés d'écoulement et de retrait doivent s'aligner sur la conception du moule.

Quels sont les éléments de conception à prendre en compte ?

Une bonne conception permet d'éviter les défauts et de garantir la fonctionnalité.

Le thermoformage a besoin d'angles de dépouille et d'une épaisseur uniforme ; le moulage par injection nécessite des parois cohérentes et des angles faciles à éjecter.

Liste de contrôle pour le thermoformage

• Angles d'ébauche⁵: 1-5° pour le démoulage.

• Épaisseur : Même pour prévenir l'amincissement.

• Rayons : ≥0.125 pouces pour éviter les déchirures.

Liste de contrôle pour le moulage par injection

• Épaisseur de la paroi : 0.080-0.120 pouces, uniforme.

• Angles d'ébauche : 1-2° pour l'éjection.

• Côtes : Profondeur ≤ 3x l'épaisseur de la paroi.

Comment choisir entre le thermoformage et le moulage par injection ?

Un cadre clair guide votre choix.

Il faut tenir compte de la taille, du volume, de la complexité et du coût des pièces pour choisir le bon procédé.

Guide de décision

• Taille : Thermoformage pour les pièces >1m².

• Volume : Thermoformage 5 000.

• La complexité : Moulage par injection pour des tolérances serrées (<0,005 pouces).

• Budget : Thermoformage pour un démarrage rapide ; moulage par injection pour une mise à l'échelle.

Quelles sont les technologies connexes à connaître ?

Le contexte est important - d'autres processus et étapes influencent votre choix.

En amont : production de matériaux et fabrication de moules ; en aval : assemblage et finition.

En amont

• Préparation du matériel : Feuilles pour le thermoformage, granulés pour le moulage par injection.

• Création de moules : CNC ou impression 3D.

En aval

• Assemblage : Assemblage de pièces.

• Finition : Peinture, polissage.

Alternatives

• Moulage par soufflage⁶: Les objets creux comme les bouteilles.

• Moulage par rotation : Grandes pièces sans soudure.

Conclusion

Le thermoformage convient aux pièces simples et de grande taille, avec des volumes réduits et une mise en œuvre rapide, tandis que le moulage par injection excelle pour les pièces complexes et de petite taille, avec une grande précision et une rentabilité à l'échelle. Évaluez la taille, la complexité, le volume et le budget de votre pièce pour faire un choix judicieux.