Pourquoi les tolérances du moulage par injection sont-elles importantes ?
Dans le processus de production de pièces moulées par injection, les variations de dimensions sont inévitables en raison des influences du moule, de la machine de moulage par injection, des matériaux et des facteurs environnementaux. Il est donc essentiel de fixer des tolérances raisonnables pour les dimensions des produits et de s'assurer qu'ils respectent ces tolérances. Des tolérances appropriées peuvent :
- Veiller à ce que les pièces fonctionnent correctement, en particulier lorsque plusieurs composants doivent s'emboîter ;
- Garantir la cohérence et la fiabilité des produits ;
- Refléter les capacités de fabrication et de gestion de l'usine ;
- Améliorer l'image de l'entreprise et la satisfaction des clients.
Il est essentiel d'établir des valeurs de tolérance appropriées. Des tolérances trop grandes ou trop petites peuvent entraîner des problèmes dans l'utilisation du produit et témoignent d'un manque de connaissances dans le domaine du moulage par injection.
Sources des écarts dimensionnels dans les pièces moulées par injection
Les écarts dimensionnels dans les pièces moulées par injection proviennent principalement de deux catégories : facteurs du processus de moulage etfacteurs du moule. Voici une explication détaillée et un développement de ces facteurs :
Facteurs du processus de moulage
- Manque de cohérence des matériaux plastiques: Les différentes matières plastiques présentent des caractéristiques d'écoulement, de refroidissement et de rétrécissement variées au cours du moulage. Le manque d'homogénéité des matériaux peut entraîner des incohérences dimensionnelles au sein d'un même lot ou entre différents lots.
- Précision du contrôle des machines de moulage par injection: La précision du contrôle de la température et de la pression pendant le processus de moulage par injection affecte directement la stabilité dimensionnelle des produits. Les fluctuations de température et de pression peuvent conduire à des dimensions finales incohérentes.
- Température du moule: Le contrôle de la température du moule est crucial pour la qualité du moulage. Une température inégale ou un contrôle imprécis peut entraîner un refroidissement inégal des pièces, ce qui affecte la précision des dimensions.
- Déformation élastique du moule: Sous la pression d'injection, le moule peut subir une légère déformation élastique, ce qui a un impact indirect sur les dimensions et la forme des pièces.
Facteurs liés aux moisissures
- Précision de fabrication des dimensions du moule: La précision avec laquelle le moule est fabriqué est un facteur clé pour déterminer la précision dimensionnelle du produit final. De légères déviations dans le moule peuvent être amplifiées au cours du processus de moulage.
- Précision de positionnement des composants mobiles des moules: Pour les moules comportant des composants mobiles tels que des glissières et des broches d'éjection, la précision du positionnement répétitif de ces pièces a inévitablement un impact sur la cohérence des dimensions du produit. De plus amples détails à ce sujet seront expliqués ultérieurement.
En conclusion, la question des écarts dimensionnels dans les pièces moulées par injection est complexe et influencée par divers facteurs, notamment les propriétés des matériaux, les performances des équipements et la qualité des moules. Dans la production réelle, le contrôle précis des paramètres du processus de moulage, l'utilisation de moules de haute précision et l'optimisation de la qualité des matériaux peuvent réduire efficacement les écarts dimensionnels, garantissant ainsi la qualité et les performances du produit.
Normes communes pour les pièces moulées par injection
Dans le processus de fabrication et de conception des pièces moulées par injection, plusieurs normes sont couramment citées en référence pour garantir la qualité et la cohérence des produits. Elles sont énumérées ci-dessous à titre de référence rapide :
- DIN 16901: Cette norme allemande traite spécifiquement des tolérances dimensionnelles et des écarts pour les composants moulés en plastique, applicables à une variété de matériaux plastiques utilisés dans le moulage par injection.
- DIN 16742 : Il s'agit d'une norme relative aux tolérances générales et aux conditions d'acceptation des pièces moulées en plastique. Elle s'applique non seulement au moulage par injection, mais aussi au moulage par compression et au moulage par extrusion.
- GB/T 14486-2008: Il s'agit d'une norme nationale chinoise qui couvre les spécifications de tolérance dimensionnelle pour les pièces moulées en plastique, adaptées à diverses méthodes de traitement du plastique.
- Norme de l'industrie automobile QC-T-29017-1991: Cette norme spécifique à l'industrie automobile chinoise détaille les tolérances dimensionnelles des composants moulés en plastique dans le domaine de l'automobile.
- SAIC Standard MGR ES.22.PL.103: Il s'agit d'une norme d'entreprise de SAIC Motor Corporation Limited en Chine, qui régit spécifiquement les tolérances dimensionnelles dans la conception et la fabrication de pièces en plastique au sein de l'entreprise.
- ISO 2768: La présente norme internationale s'applique aux pièces usinées, y compris les composants en plastique, pour lesquelles des tolérances spécifiques ne sont pas explicitement indiquées.
- JIS B 0401: Cette norme industrielle japonaise, similaire à la norme ISO 2768, fournit des conseils pour les dimensions qui ne sont pas spécifiquement indiquées avec des tolérances sur les dessins d'ingénierie mécanique.
- ISO 20457: Cette norme internationale offre un guide complet des tolérances dimensionnelles pour les pièces moulées en plastique, applicables à diverses méthodes de transformation des matières plastiques.
Parmi ces normes, la norme ISO 2768 est peut-être la plus connue. Cependant, il s'agit d'une norme générale pour des tolérances non spécifiées et elle n'est pas spécifiquement conçue pour les pièces moulées par injection.
Une tolérance raisonnable doit refléter les niveaux de précision réalistes pouvant être atteints dans les pièces moulées par injection. La norme DIN 16901 est présentée plus en détail ci-dessous.
Comprendre la norme DIN 16901
1. Classification des dimensions
Dans la norme DIN 16901, les tolérances sont classées en deux catégories : TYPE A et TYPE B, spécifiquement conçus pour répondre aux caractéristiques des pièces moulées par injection. Pour mieux comprendre ce concept, examinons le processus de fermeture d'un moule d'injection, illustré ci-dessous :
Nous observons que certaines dimensions des pièces en plastique (Type B) sont uniquement déterminées par les caractéristiques des parties supérieure et inférieure du moule. Ces dimensions ont tendance à changer très peu au cours du processus de moulage par injection.
En revanche, d'autres dimensions (Type A), telles que l'épaisseur des parois latérales et du fond, sont déterminées après la fermeture des moules supérieur et inférieur. Comme il peut y avoir un certain désalignement à chaque fois que les moules se ferment, cela peut entraîner certaines déviations. C'est pourquoi une plus grande tolérance est autorisée pour ces dimensions.
Les dimensions de type A comprennent également les dimensions formées avec la participation de pièces mobiles telles que les coulisseaux et les élévateurs.
En d'autres termes, les dimensions de Type B ne sont pas affectées par les composants mobiles à l'intérieur du moule. Selon la figure 1 ci-dessous, les dimensions de type B sont également appelées dimensions liées au moule dans la norme DIN 16901, ce qui indique essentiellement la même idée.
Les dimensions de Type A cependant, comme le montre la figure 2 ci-dessous, sont influencées par ces pièces mobiles, y compris les positions relatives du moule supérieur, du moule inférieur, des glissières et des élévateurs, ce qui peut entraîner des écarts dimensionnels mineurs. De même, les dimensions de type A sont appelées dimensions non liées au moule dans la norme DIN 16901.
Comme indiqué ci-dessus, les tolérances pour les dimensions de Type A sont généralement plus grandes que celles du Type B, ce qui reflète les réalités du moulage par injection. Les professionnels expérimentés du moulage par injection ou de la conception de moules font généralement facilement la distinction entre les dimensions de type A et de type B.
2. Impact du matériau sur le niveau de précision
- Les différents matériaux plastiques ont des effets variables sur la stabilité dimensionnelle du produit. Certains matériaux présentent une meilleure stabilité dimensionnelle, ce qui permet d'atteindre des niveaux de précision plus élevés. Le choix des niveaux de tolérance doit être basé sur les caractéristiques des matériaux utilisés.
3. Tolérances dimensionnelles linéaires uniquement
- La norme DIN 16901 définit principalement les tolérances pour les dimensions linéaires, telles que la longueur, la largeur et la hauteur. Cependant, il ne couvre pas les tolérances géométriques, comme les tolérances de planéité ou de profil. Par conséquent, lorsque l'on considère la qualité et la précision globales d'un produit, il peut être nécessaire de se référer à d'autres normes ou pratiques industrielles pour ces aspects.
En résumé, la norme DIN 16901 fournit des indications essentielles sur les tolérances dimensionnelles pour l'industrie du moulage par injection. Elle définit différents niveaux de tolérance en fonction du degré d'impact sur les dimensions et du type de matériau utilisé, mais pour les tolérances de forme et de position, il convient de consulter d'autres normes.
Sélection de la plage de tolérance appropriée
Le choix de la bonne plage de tolérance est une étape cruciale pour garantir la précision de l'ajustement et de la fonctionnalité des pièces. Les tolérances se composent principalement de la dimension nominale et des tolérances supérieure et inférieure. Voici un guide concis sur la manière de sélectionner les tolérances appropriées pour les dimensions correspondantes :
Comprendre les composantes de la tolérance
- La tolérance se compose des éléments suivants dimension nominale et le les tolérances supérieures et inférieures. La dimension nominale est la taille de base spécifiée, tandis que les tolérances supérieure et inférieure définissent la plage de taille acceptable autour de la dimension nominale.
Choix de la gamme de dimensions
- En vous référant à des normes de tolérance telles que la norme DIN 16901, vous pouvez déterminer une plage de dimensions appropriée pour des matériaux spécifiques. Ces normes fournissent des tolérances recommandées pour différents types de dimensions, telles que les dimensions de type A et de type B.
Détermination des dimensions nominales
- La sélection de la dimension nominale est une étape clé, bien qu'elle échappe souvent aux normes de tolérance. Le choix des dimensions nominales doit être basé sur les exigences de conception, les besoins fonctionnels et la compatibilité. Par exemple, si une pièce doit s'adapter étroitement à d'autres composants, une dimension nominale plus compacte peut s'avérer nécessaire.
Envisager une application pratique
- Lors de la sélection des tolérances, il convient également de tenir compte de l'environnement d'application pratique de la pièce. Par exemple, si la pièce est utilisée dans des environnements présentant d'importantes variations de température, une plage de tolérance plus large peut être nécessaire pour tenir compte de la dilatation ou de la contraction thermique.
Coordination et vérification
- Après avoir déterminé les tolérances, coordonnez-vous avec l'équipe de conception, le service de production et le contrôle de la qualité pour vous assurer que les tolérances choisies sont dans les limites des capacités de fabrication et répondent aux exigences de performance du produit. Si nécessaire, effectuer des essais pratiques et des vérifications pour confirmer le caractère raisonnable des tolérances choisies.
En résumé, le choix de la tolérance appropriée implique une prise en compte complète des exigences de conception, des propriétés des matériaux, des méthodes de traitement et des environnements d'application réels, afin de garantir la qualité et les performances du produit.
Laissez-nous vous aider à choisir les bonnes tolérances
Le choix des tolérances appropriées est crucial pour garantir la qualité et la fonctionnalité des pièces en plastique. Compte tenu de la souplesse et de l'élasticité des matières plastiques, il peut s'avérer difficile de mesurer avec précision leurs dimensions. Nous mettons notre expertise à votre disposition pour vous aider à déterminer la plage de tolérance dimensionnelle appropriée. Voici notre approche et notre méthodologie :
Se concentrer sur les dimensions clés
- Pour les dimensions clés qui sont essentielles à la fonctionnalité et à la qualité globale du produit, nous établissons des fourchettes de tolérance strictes. Nous créons des outils de mesure spécialisés, tels que des jauges go/no-go, afin de garantir une mesure précise des dimensions.
Manipulation des dimensions les moins importantes
- Pour les dimensions secondaires moins critiques, nous utilisons généralement des outils de mesure standard tels que des pieds à coulisse. Nous évaluons également l'ajustement de ces dimensions à l'aide de pièces correspondantes afin de garantir la compatibilité.
- Outre l'utilisation de pièces d'ajustement pour les mesures, nous pouvons également utiliser des outils d'inspection imprimés en 3D pour mesurer la précision dimensionnelle. Bien que les produits imprimés en 3D aient une précision moindre, généralement de l'ordre de +/- 0,1-0,2 mm, ils sont rentables et ont des cycles de production courts, ce qui les rend appropriés pour des applications ayant des exigences de précision légèrement inférieures.
- Parfois, nous ne garantissons que l'ajustement sans fournir de valeurs de tolérance spécifiques. Comme nous l'avons déjà mentionné, il est difficile de mesurer avec précision les dimensions des plastiques, en particulier pour les matériaux plus souples comme le TPE, le TPU et le silicone.
Informations et documents nécessaires à une détermination efficace de la tolérance
Pour accomplir ces tâches plus efficacement, nous avons besoin des informations et du matériel suivants de votre part :
- Scénarios d'utilisation spécifiques de la pièce: La compréhension de l'environnement et des conditions dans lesquelles la pièce sera utilisée nous aide à déterminer avec plus de précision la plage de tolérance.
- Exemples de pièces assorties: Si possible, la fourniture d'échantillons d'autres pièces qui seront utilisées conjointement avec la pièce en question peut nous aider à mieux évaluer et tester l'adaptabilité des tolérances.
Notre objectif est de vous aider à déterminer les bonnes tolérances de manière rentable et efficace. Cette approche est particulièrement bénéfique pour les petites et moyennes entreprises, car elle permet de gagner du temps et de réduire les coûts tout en garantissant la qualité du produit.
