L'impression 3D peut-elle remplacer le moulage par injection ?

Lorsqu'il s'agit de pièces en plastique, le moulage par injection et l'impression 3D sont deux des procédés de fabrication les plus couramment utilisés pour la production. Lorsque vous envisagez votre prochain projet de pièces, vous vous demandez probablement lequel de ces procédés est le mieux adapté à votre conception. Dans cet article, nous comparons le moulage par injection à l'impression 3D et nous répondons à la question de savoir si l'impression 3D peut réellement remplacer le moulage par injection.

Qu'est-ce que l'impression 3D ?

L'impression 3D est un procédé de fabrication additive qui permet de construire des pièces et des prototypes couche par couche dans l'imprimante. L'impression 3D produit des pièces en recevant des instructions de conception par ordinateur, puis en imprimant la pièce à l'aide de filaments ou de poudre.

Qu'est-ce que le moulage par injection ?

Le moulage par injection est un procédé de fabrication dans lequel le matériau de construction fondu est versé dans un moule qui est l'inverse de la conception de la pièce. Une fois que le matériau fondu a refroidi, il devient solide dans le moule et le moule est retiré, laissant derrière lui la pièce fabriquée.

Volume de production

Le volume de production est l'un des facteurs les plus importants à prendre en compte lorsqu'il s'agit de décider quel procédé convient le mieux à votre projet. Le moulage par injection est très rentable pour la production de pièces en grande quantité, généralement définie comme 1 000 pièces ou plus par cycle. En revanche, pour les volumes de production plus faibles, l'impression 3D tend à être la solution la plus rentable. Par exemple, les procédés d'impression 3D tels que FDM ou SLS qui utilisent des plastiques abordables comme l'ABS, le PC et le nylon sont d'excellentes options pour la production de petites quantités de pièces, peu importe si les pièces sont identiques ou non. Pour les productions de taille moyenne, l'impression 3D par CMJ est une option à considérer en raison de sa rentabilité et de ses opérations relativement évolutives.

Géométries et caractéristiques complexes

Le moulage par injection, de par sa nature même, exige qu'un moule soit fabriqué en fonction de la conception de la pièce. Les ingénieurs et les concepteurs de produits savent de première main que la création de modèles CAO pour le moulage par injection n'est pas une tâche facile et qu'il faut tenir compte de nombreux facteurs. Par exemple, les angles droits dans la pièce rendent très difficile le démoulage de la pièce et les éléments complexes comportant des détails fins doivent être démoulés avec une extrême précaution. Tous ces facteurs font que le moulage par injection a du mal à produire des pièces au design et à la géométrie complexes. En revanche, l'impression 3D fait un travail remarquable pour produire des pièces complexes. Quelle que soit la complexité des caractéristiques, l'impression 3D est capable de produire ces pièces avec une grande facilité. Par conséquent, si votre pièce est complexe et que sa conception ne peut pas être ajustée pour être compatible avec le moulage par injection, il est préférable de produire votre pièce par impression 3D.

Délai d'exécution

D'une manière générale, le moulage par injection a des délais plus longs en raison des affinements de conception nécessaires pour construire le moule correct. Pour cette raison, le moulage par injection peut prendre jusqu'à 2 ou 3 semaines. L'impression 3D, en revanche, est beaucoup plus rapide. En fait, une fois les conceptions soumises, votre pièce imprimée en 3D peut être livrée en quelques jours seulement.

Modification de la conception pendant la production

Une fois qu'un moule a été défini pour l'injection, il faut beaucoup de temps et d'argent pour revenir en arrière et modifier le moule. C'est pourquoi la modification et la personnalisation de certaines caractéristiques de votre pièce peuvent s'avérer difficiles avec le moulage par injection. Pour les prototypes et les pièces qui doivent être ajustées en cours de route, l'impression 3D est une bien meilleure solution car tout ce que vous avez à faire est d'ajuster le fichier CAO, qui est ensuite téléchargé dans l'imprimante 3D.

Résistance de la pièce

L'un des principaux avantages du moulage par injection est que les pièces sont fabriquées à partir d'une seule couche coulée. Cette structure cohésive renforce les pièces car il y a moins de points de faiblesse. Avec l'impression 3D, les pièces sont imprimées couche par couche, ce qui réduit la résistance globale. En fait, l'impression 3D peut entraîner des défauts structurels qui ne se produisent généralement pas avec le moulage par injection de plastique. Pour ces raisons, si la résistance est l'une des principales priorités pour votre pièce, il est préférable d'utiliser le moulage par injection pour produire votre pièce si possible.

Finition de surface

Un autre avantage du moulage par injection sur l'impression 3D est la finition de surface. En effet, l'impression 3D produit des couches visibles dans votre pièce, ce qui rend la surface quelque peu rugueuse. Cette rugosité peut être problématique pour certaines applications qui frottent les unes contre les autres, comme les pièces de machine. Pour ces applications, vous devrez effectuer un post-traitement de votre impression 3D pour obtenir une surface lisse. En revanche, avec le moulage par injection, il n'y a pas de couches multiples et, par conséquent, la surface des pièces moulées par injection est très lisse. Pour ces raisons, si votre pièce doit avoir une finition de surface lisse, il est plus facile d'utiliser le moulage par injection plutôt que l'impression 3D.

Perte de matériau

L'impression 3D nécessite l'utilisation de structures de support pour produire certaines pièces. Par conséquent, il peut y avoir un certain gaspillage de matériaux dans la production en grande série, car ces structures de support sont retirées. Ce gaspillage de matériaux entraîne une augmentation des coûts de votre projet. En revanche, il y a très peu de gaspillage de matière dans le moulage par injection, car vous ne versez que la matière dont vous avez besoin pour remplir le moule. Pour ces raisons, le moulage par injection est supérieur à l'impression 3D pour la production de gros volumes, car le gaspillage de matériau est moindre.

 

La question est parfois posée : l'impression 3D pourrait-elle remplacer le moulage par injection ? La réponse courte est non. La vérité est que chacun de ces procédés de fabrication présente des avantages distincts par rapport à l'autre. Cela signifie que le choix entre le moulage par injection et l'impression 3D doit être fait au cas par cas, en fonction des priorités spécifiques de chaque pièce.