Comprendre les tolérances des pièces plastiques
Les tolérances appliquées aux pièces plastiques injectées expliquées et détaillées dans ce guide pratique à destination des ingénieurs en mécanique.
General tolerances in plastics processing
General tolerances in plastics processing The understanding of general tolerances of plastic parts is not always understood by mechanics used to CNC machining or tolerancing.
Some French plastics manufacturers also use a French standard (NFT58000), which has been obsolete for almost 20 years! DIN ISO 20547 dating from 2021 is much more suitable for technical materials!
Principe à comprendre :
Injected thermoplastic materials are first heated and then injected under pressure into a mould cavity. Between the plastic phase (soft material) and the solid phase, the material shrinks during cooling. The shrinkage is taken into account in the design and manufacture of the mould. (Overall, a cavity is made larger than the part...so that the right size is reached during cooling...quite easy isn't it?
tolérance générale
except that ....
- Not all materials have the same shrinkage rate
- Shrinkage is not always the same in length and width of the material flow
- The injection parameters used (pressure, temperatures) have an influence on the shrinkage
- Mould temperature also varies the shrinkage (and also the potential deformation of the parts)
- .... and the list can be much longer...if we also consider that the material supplier also has manufacturing tolerances...as does the mouldmaker...and the moulding company...
Le retrait étant exprimé en % de la longueur, on comprend tout de suite que la tolérance sera également proportionnelle à la longueur du produit…(tout comme c’est le cas pour une tolérance géométrique en mécanique, qui est proportionnelle à la dimension)….ceci étant dit, on a déja plié le concept de tolérance générale à ± 0.2 !
How ISO 20457 works
The first point to note is that the ISO20457 standard is not fixed like the previous one on existing resins since it takes into account intrinsic criteria of the materials and the types of transformation that can be used.
Are you ready? Let's get to the heart of the matter:
The tolerance grid (TG) to be used, will be based on 5 material / process and product criteria combined!
TG = P1+P2+P3+P4+P5
Need an example?
- Injected part (1 Point)
- in ABS (modulus of elasticity: 1600 MPA) (1 Point)
- Shrinkage: 0.7% (1 Point)
- Control of shrinkage (do we have the data sheet?) - (1 Point)
- Commonly used product (normal) - (0 Point)
TG = 1 + 1 + 1 + 1 + 0 = TG4
The standard ISO20457just like its ancestor NFT58000In addition to the above, a distinction is made between dimensions that do and do not include the parting line in the dimension chain.
Faq Plastics
What is NFT 58000 french norm ?
Tolerance and draft angle... how do you do it?
What's the difference between NFT58000 and ISO20457?
What impact do tolerances have on manufacturing costs?
Tolerance and draft angle... how do you do it?
❓ Questions fréquentes
Quelles tolérances dimensionnelles peut-on atteindre en injection plastique ?
En injection plastique, les tolérances standards s'établissent typiquement entre ±0,1 mm et ±0,3 mm selon la cote et le polymère. Pour les pièces de précision, on peut atteindre ±0,05 mm avec un moule optimisé et un process maîtrisé. Les pièces très chargées en fibres restent plus stables dimensionnellement que les non chargées.
Quelle est la norme principale pour les tolérances en plasturgie ?
La norme de référence est ISO 20457 (anciennement DIN 16742) qui définit les tolérances dimensionnelles pour les pièces moulées en matière plastique. Elle propose deux niveaux : tolérances générales et tolérances tributaires de l'outillage. NFT 58000 est également utilisée en France pour les pièces standard en plasturgie.
Pourquoi les pièces plastiques ont-elles des tolérances plus larges que le métal ?
Les pièces plastiques subissent un retrait important au refroidissement (0,5 à 2,5% selon le polymère), avec des variations selon la direction des fibres, l'épaisseur locale et l'orientation moléculaire. Ce retrait n'est pas uniforme, contrairement à l'usinage métallique précis. Les tolérances larges absorbent cette variabilité inhérente au procédé.
Quels facteurs influencent les tolérances d'une pièce injectée ?
Les facteurs principaux sont le type de polymère, son taux de retrait, l'épaisseur de paroi, la qualité du moule, la stabilité du process (température moule, pressions), l'humidité du polymère, le nombre d'empreintes, le post-retrait après éjection, et l'environnement de mesure. La répétabilité dépend du contrôle de tous ces paramètres.
Comment spécifier les tolérances sur un plan technique plastique ?
Le plan doit indiquer la norme appliquée (ISO 20457), les tolérances générales par classe, les tolérances spécifiques sur les cotes critiques, les surfaces fonctionnelles, les états de surface, et les éventuelles tolérances géométriques GD&T. Distinguer cotes fonctionnelles de cotes informatives évite des coûts inutiles de validation et contrôle.
Qu'est-ce que la classe IT en tolérancement plastique ?
Les classes IT (International Tolerance) graduent la précision dimensionnelle, de IT11 (large) à IT16 (très large) en injection plastique courante. IT13-IT14 est la zone typique de l'injection standard. Les classes IT plus serrées (IT11-IT12) nécessitent un moule à haute précision et un process très stable et maîtrisé.
