7 façons de réduire les coûts du moulage par injection du plastique

Le moulage par injection est un moyen rentable de produire des pièces, mais cette méthode implique souvent une quantité importante de déchets, qu’il s’agisse d’inefficacités, d’erreurs de l’utilisateur, sans oublier les dommages et les temps d’arrêt de la machine, ainsi que les taux de rebut élevés, etc. Voici 7 façons de réduire vos coûts du moulage par injection qui vous aideront à améliorer vos résultats.

1. Réduire les risques et le coût en termes de qualité

La question de la réduction des risques et du coût de la qualité sont souvent abordés de façon réactive plutôt que proactive. Ceci est la conséquence du fait que le développement de procédés de moulage par injection capables de gérer des variations anormales imprévues peut être très difficile à prévoir. Cela nous expose à des risques et des dépenses imprévus du fait de la livraison de pièces inacceptables.

Il est possible de faire différemment et mieux.  Commencez par utiliser des principes scientifiques de moulage pour développer un processus reproductible et solide.  Une fois le processus développé à l’aide de capteurs et de la technologie, vous serez en mesure de surveiller une grande variété de défauts courants dans le moulage par injection pour garantir une qualité à 100% à vos clients.

Combien de fois avons-nous fait face au scénario suivant : une presse qui fonctionne depuis des semaines, pourtant les techniciens de process doivent continuellement procéder à des ajustements. La qualité nous ayant alerté d’un défaut sur les pièces, nous devons donc à nouveau ajuster le processus pour corriger le défaut, mettre en quarantaine le produit suspect et soit trier, broyer ou retravailler les composants défectueux.

Dans le pire des cas, certains des composants ont déjà été expédiés au client et nous devons l’alerter du problème. Tout ceci engendre divers coûts. En l’absence d’un développement et de documentation d’un processus solide basé sur des principes scientifiques de moulage, vos techniciens passerons leur temps précieux à ajuster le processus, avec l’espoir de créer une bonne pièce.

Une fois le défaut découvert, les techniciens sont à nouveau appelés à la presse pour corriger le problème, et il y a une incertitude quant à la résolution du problème.  Il vous faut maintenant déterminer quoi faire avec le produit – le trier ou le retravailler peut prendre des jours ou des semaines et s’avère rarement efficace à 100%. Sans oublier que c’est une tâche sans valeur ajoutée, car il vous est impossible de contrôler la qualité de la pièce.

Si ces pièces ont été livrées au client, cela peut éventuellement se traduire en une diminution d’activité. Une telle situation aurait pu être évitée si vous aviez passé le temps en amont à créer et à documenter un processus capable de produire des pièces de qualité de manière reproductible. L’utilisation de capteurs de pression dans la cavité pour surveiller le processus peut augmenter le niveau de contrôle. Imaginez être en mesure de savoir si la pièce est de bonne ou mauvaise qualité et être capable de la trier automatiquement, tout cela avant l’ouverture du moule.

2. Augmentez l’efficacité grâce à l’automatisation

Grâce à la technologie et à la formation, vous pouvez automatiser plusieurs domaines de la production pour rendre la main-d’œuvre plus efficace. Le prélèvement de pièces, l’empilage des pièces et la palettisation sont trois processus qu’il peut être utile d’automatiser. La technologie de contrôle de processus peut permettre un tri automatisé des pièces et des alarmes pour vous informer lorsqu’un processus est hors tolérance. Cela améliore davantage l’efficacité et la précision en fournissant des données pouvant vous permettre de déterminer les causes profondes plus rapidement sans perdre du temps à chercher le bouc émissaire. Vous ferez moins de dépannage et mettrez progressivement fin à vos problèmes.

Pensez aux processus dans une installation sans automatisation. Tout au long du processus, vous devez retirer la pièce et le système de glissière du moule, organiser les pièces à emballer, emballer puis palettiser le produit final. Quelque part dans ce processus, il faut prévoir une étape d’assemblage qui ajoutera de la main-d’œuvre, de l’espace au sol et du temps supplémentaires.

Si ces processus sont effectués avec du travail manuel, le processus souffrira toujours d’une efficacité variable. Si l’on se concentre uniquement sur le retrait des pièces du moule, même les opérateurs les plus cohérents entraîneront une variation du temps de cycle, ce qui entraînera une variation de la qualité des pièces.  Cela sera aggravé à chaque étape du processus.

L’automatisation du processus vous aide à éliminer les incohérences, à accroître l’efficacité, à améliorer la qualité et à augmenter l’espace disponible au sol. L’automatisation de la qualité, que ce soit par le biais de la surveillance des processus, des systèmes de vision ou de la vérification dimensionnelle en ligne, peut garantir que vos clients ne reçoivent plus jamais de produits défectueux.

3. Accroître la prise de conscience de la variance du processus (réduire les rebuts)

Vous pouvez résoudre les problèmes en amont si vous savez immédiatement quand une variation s’est produite dans un processus. Cela signifie moins de rebuts, permettant une meilleure utilisation du temps machine disponible et moins d’argent gaspillé. Cela est possible grâce à un logiciel de contrôle de processus, une surveillance de la pression dans la cavité et de la formation.

En matière de production, la qualité a toujours un coût inhérent. Ce coût peut être encouru en amont de la production en utilisant des ressources et du temps précieux pour inspecter les pièces avant qu’elles ne puissent être expédiées au client. Le problème ici c’est l’incapacité à déterminer le coût fixe de la qualité. Autant la production varie, autant le temps de tri et le nombre d’employés nécessaires pour trier le produit varient également.

Si en plus, le problème de roulement du personnel se pose, il faudra investir dans la formation des nouveaux employés sur le tri des pièces défectueuses. Une façon d’être proactif dans la réduction ou l’élimination des pièces défectueuses consiste à s’assurer que tout le personnel technique soit formé selon le même standard, plutôt que d’être dans la réactivité et de jouer les sapeur-pompiers de hauts niveaux de rebut dus à de faibles niveaux de compétence et des processus mal définis avec des fenêtres de processus petites ou inexistantes.

Une autre façon de regarder le coût de la qualité est d’agir en amont. Si vous intégrez la qualité dans le processus et surveillez la qualité tout au long du cycle, vous serez en mesure de détecter les variations de processus.  Par exemple, si nous savons qu’un matériau présente un changement de viscosité important qui cause des problèmes de qualité, nous pouvons utiliser des outils de surveillance de processus pour détecter un changement de viscosité. À ce stade, le processus peut être recentré pour créer à nouveau des composants de qualité.

4. Achetez de la résine à spécifications larges

Une résine dont les propriétés varient davantage est moins chère, mais il peut être difficile de valider ou de maintenir des dimensions avec des pièces à tolérance serrée. Cela peut augmenter la variabilité et donc les taux de rebut, mais si nous utilisons les techniques DECOUPLED MOLDING® avec des capteurs dans le moule, cela peut s’avérer une entreprise réussie.

Combien de fois avez-vous vécu le scénario suivant : vous exécutez une bonne production pendant des jours, puis tout à coup, vous commencez à voir des défauts sur des pièces. Pour résoudre le problème, le technicien de processus réduit la vitesse de remplissage.  Quelques heures plus tard, vous avez certes une meilleure qualité, mais avec des cycles d’injection courts. Comment est-ce possible que vous ayez eu de bonnes pièces et puis subitement des pièces avec des défauts ? La réponse est probablement liée à la viscosité.

La viscosité peut souvent varier de 30% dans les deux sens, ce qui rend difficile la fabrication d’une bonne pièce, même avec un procédé Decoupled II. Pour s’assurer que des pièces identiques sont fabriquées à chaque cycle (ou au moins aussi souvent que possible), des capteurs de pression de cavité doivent être utilisés pour contrôler le processus et minimiser les impacts des changements de viscosité dans le matériau.

5. Réduction du temps de cycle

Vous pouvez utiliser des techniques scientifiques de moulage et de DECOUPLED MOLDING® pour optimiser les mouvements de serrage / éjection, le temps de remplissage, le temps d’emballage, le temps de maintien et le refroidissement. Vous ne pouvez utiliser que ce qui est nécessaire pour fabriquer de bonnes pièces avec un tampon plus petit.

Des unités de contrôle de température de moule de taille appropriée, ou thermolateurs, aideront également à réduire les temps de cycle. 80% du cycle de moulage est passé à refroidir la pièce de la température de fusion à une température d’éjection où la pièce est suffisamment rigide pour résister aux forces d’éjection et conserver l’intégrité dimensionnelle. Si le débit d’eau n’est pas suffisant, la capacité de refroidir la pièce à la bonne température sera compromise et il faudra laisser la pièce dans le moule plus longtemps, ce qui coûte plus cher.

L’évaluation de l’épaisseur de la pièce au début du projet est la première étape pour déterminer le temps de cycle.  Il est important de s’interroger sur l’épaisseur de la pièce et son impact sur le temps de cycle et les performances de la pièce. Souvent, nous constatons que les pièces ont été conçues de cette façon parce que «c’est ainsi que nous l’avons toujours fait». Comme vous pouvez l’imaginer, cela peut s’avérer très coûteux. La science et la simulation aident à prédire le succès de la conception, nous n’avons donc plus besoin de construire et de tester pour obtenir des résultats. Assurer une bonne conception des pièces n’est qu’un exemple de la façon dont vous pouvez réduire votre temps de cycle global.

6. Construisez des moules plus efficaces

En fait, un moule est un récipient sous pression et un échangeur de chaleur – il y aura toujours une perte de pression à l’intérieur de la cavité. Cependant, dans la plupart des cas, plus la perte de pression est faible entre la porte de poteau et l’extrémité de la cavité, moins nous sommes susceptibles d’avoir des problèmes de qualité tels que la déformation, les vides, des dépressions en surface, les cycles d’injection courts ou les variations dimensionnelles.

Pour faire couler le plastique, il doit être chauffé, mais pour l’éjecter, une partie de cette chaleur doit être éliminée.  Pour construire un moule efficace, il est essentiel de s’assurer que les conduites d’eau sont placées au bon endroit.  Il faut également sélectionner un métal qui transfère bien la chaleur mais peut également résister au matériau (en particulier un matériau avec une charge en fibre de verre ou de carbone). Enfin, le processus doit être mis en place avec un écoulement d’eau turbulent pour s’assurer que le moule peut atteindre rapidement la stabilité thermique et maintenir cette stabilité tout au long d’un long cycle de production.

Vous pouvez également améliorer l’efficacité du moule en augmentant la cavitation. Les moules à empreinte unique offrent le moins de variabilité, mais le prix à payer pour fabriquer une seule pièce à la fois est extrêmement élevé. Si vous pouvez passer à une cavitation plus élevée, vous pourrez fabriquer plus de pièces dans le même laps de temps. Il existe des limites sur le nombre de cavités que vous pouvez avoir, y compris la qualité, l’espacement des moules et des machines et les exigences de validation.

Une autre façon d’améliorer l’efficacité du moule consiste à construire des moules familiaux, qui incluent différentes géométries de pièces dans le même moule. Cela peut être extrêmement difficile, car les quatre variables plastiques diffèrent dans chaque cavité. Cependant, grâce au logiciel de contrôle de processus et les capteurs intégrés au moule, vous pouvez utiliser des vannes pour contrôler chaque cavité indépendamment.

7. Réduisez les coûts de transfert de moule

Les applications de développement de processus vous permettent de transférer rapidement et facilement un moule d’une machine à une autre. Les feuilles de configuration spécifiques à la machine sont automatiquement générées lors du transfert du moule, ce qui vous permet de fabriquer de bonnes pièces dès le premier cycle. Ces courbes peuvent être utilisées dans n’importe quelle machine tant qu’elle est capable de fournir un débit, des pressions, des températures et des volumes adéquats.  Ou si la simulation n’est pas utilisée, nous pouvons générer des modèles et les transférer sur n’importe quelle machine capable.

Économisez du temps, de l’énergie et des ressources en n’ayant pas à créer vos propres outils de conversion non réglementés ou à recréer le processus à partir de zéro pour chaque nouvelle machine.