Fabrication en prototypage ou en série de pièces plastiques : quelles sont les différences entre injection plastique et usinage plastique ?

Dans cet article vous retrouverez une comparaison de deux procédés de plasturgie : l'injection plastique et l'usinage plastique. En effet, parmi leurs différences réside une certaine complémentarité que l'on vous détaille ci-dessous.

L'injection et l'usinage plastique : deux savoir-faire de plasturgiste

La plasturgie est le secteur qui rassemble toutes les professions qui transforment les matières plastiques en objets du quotidien.
Aujourd’hui, découvrez deux procédés de plasturgiste, avec leurs différences et avantages. Ils sont employés pour façonner des objets que l’on retrouve dans notre quotidien : on vous présente l’usinage plastique et l’injection plastique. Dans certains cas, ils permettent de fabriquer les mêmes pièces mais de manière différente et dans des quantités qui diffèrent (prototypage ou série).

A la fois totalement différents et complémentaires, voici quelques exemples d’objets dont la fabrication peut s’opérer par l’un ou l’autre :

• Des pièces mécaniques,
• Des boitiers plastiques,
• Des habillages,
• Des capots,
• Des pièces techniques avec des angles
• …

L’injection plastique

Le procédé de l’injection plastique

L’injection plastique consiste à réaliser des objets à partir de plastique fondu injecté sous pression dans un moule. Le plastique étant sous forme de granulés, une vis sans fin achemine les granulés depuis la trémie jusqu’à la buse d’injection à travers un système de chauffe, passant d’un état solide a un état visqueux, avant de refroidir et durcir dans le moule.
Il est également possible d’utiliser certaines matières premières molles comme le caoutchouc ou le silicone, qui permettront de réaliser des pièces injectées souples.

Le moulage par injection est communément utilisé pour la fabrication de produits tels que des contenants (packagings), des bouteilles d'eau ou des étuis de téléphones portables. Ces objets de consommation courante sont le plus souvent moulés par injection plastique.

On peut se demander,

Pourquoi les fabricants ont recours au moulage par injection pour la fabrication de leurs pièces ?

Les fabricants ont recours au moulage par injection parce que le processus est relativement rapide et permet de générer un grand nombre de pièces identiques.
La fabrication par injection est particulièrement adaptée à la production en masse et à la production en très grande série : plus de 1000 pièces d’un coup. Il faut tout de même compter entre 2 et 6 mois pour la conception et la fabrication du moule, suivant la complexité de la pièce à mouler. Ensuite, la fabrication en série est extrêmement rapide (plusieurs pièces par minutes) et dépendra du nombre de pièces à fabriquer.

En résumé : les avantages et les inconvénients de l’injection plastique

+ Particulièrement adapté aux très grandes séries de production : +1000 pièces
+ Garantit la régularité des pièces avec peu de perte
+ Grandes économies d’échelle possibles sur de très grandes séries
- N’est pas adapté à la fabrication de prototypes ou en petite série : très onéreux
- Le coût de fabrication du moule a besoin d'être rentabilisé
- Le temps nécessaire à sa confection en amont de la production
- L’impossibilité de faire des modifications sur le moule entre deux séries sinon, il faut le refaire.

L’usinage plastique

Le procédé de l’usinage plastique

Le procédé de l’usinage plastique consiste à enlever de la matière par fraisage à commande numérique (CNC) à partir de plan de découpe sur des plaques de plastique à plat (2D). L’utilisation de commande numérique CNC permet de conférer à l’usinage une grande précision et la production en série.

L’usinage est la première étape de façonnage des boitiers et capots qui seront ensuite pliés et collés pour être finalisés : c’est le procédé de la tôlerie plastique, complémentaire à l’usinage plastique pour façonner des pièces en 3D.

Pourquoi les fabricants ont recours à l’usinage plastique pour la fabrication de leurs pièces ?

L'usinage est particulièrement adapté à la fabrication de pièces à l’unité : c’est le procédé phare pour la création de pièces sur-mesure.
En effet, le fait qu’il n’y ait pas besoin de moule permet plusieurs avantages en ce sens :

• On peut se permettre de produire à l’unité avec un coût maîtrisé : le coût du moule en moins.
• On peut souhaiter une fabrication rapide de sa ou ses pièces (2 semaines max) : puisqu’il n’y a pas besoin de prévoir le délai de fabrication du moule.
• On peut demander des modifications de sa ou ses pièces entre deux productions : puisqu’il s’agit d’un plan numérique, il n’est pas figé dans le temps, contrairement à un moule que l’on peut difficilement modifier. Une flexibilité appréciée des fabricants de boitiers électroniques notamment lorsque votre sous-traitant de composants électroniques change ses éléments ou même lorsque vous changer de fournisseur, et qu’il faut ainsi modifier le produit final (boitier ou habillage).

L’usinage présente un autre avantage qui peut être considéré comme un service associé : il s’agit de la reprise d’usinage. Toujours positionnée sur une offre sur-mesure, la reprise d’usinage est une possibilité de fabrication à moindre coût pour personnaliser une pièce standard : on vient effectuer des perçages, lamages et les impressions souhaités pour personnaliser la pièce ou le boitier plastique à votre image.

En résumé : les avantages et les inconvénients de l’usinage plastique

+ Particulièrement adapté à la fabrication à l’unité et à la confection de prototypes au lancement de projet par exemple.
+ Adapté aux petites et moyennes séries.
+ Procédé économe : pas de frais de moule.
+ Procédé réactif : comptez 2 semaines max pour la fabrication d’une pièce « standard » + la possibilité d’apporter des modifications au plan entre deux productions.
+ L’usinage et la reprise d’usinage sont deux services qui permettent la fabrication de pièces en plastique sur-mesure personnalisées.
- La technique de l’usinage par enlèvement de matière fait des copeaux et donc de la matière perdue. Elle peut être récupérée et valorisée grâce au procédé "d’upcycling" (le surcyclage).
- Peut être chronophage pour de la très grande série (plus de 1000 pièces)

Les liens entre l’injection et l’usinage plastique

La principale relation entre l’injection et l’usinage c’est lorsque la flexibilité de l’usinage se met au service de l’industrialisation de l’injection :
-> Vous souhaitez lancer une production en masse d’un produit qui n’est pas encore totalement terminé ou mis au point : la conception par usinage et tôlerie plastique permet la production de prototype à un coût maîtrisé.
En plus, la flexibilité de la technologie de l’usinage vous permet de faire une multitude de versions d’essai avant de valider un prototype final.
-> Ce prototype final pourra être par la suite utilisé en tant que pièce de référence (pièce de contrôle) pour la fabrication en série.
Des procédés interdépendants :
-> Les moules utilisés en injection plastique, qu'ils soient en métal ou en plastique, sont usinés.
-> Les copeaux restants après l'usinage peuvent être utilisés dans une démarche d'upcycling : ils peuvent être refondus, mis en plaque ou moulés.

A la fois concurrentes et complémentaires, ces activités de transformation du plastique ne sont pas réservées aux pays asiatiques : la France est reconnue pour ses savoir-faire en fabrication industrielle, faites travailler des fabricants français pour la fabrication de vos pièces plastiques sur-mesure, en prototype ou série il y a du choix sur notre territoire.
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