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.
Tolérances générales en plasturgie
La compréhension des tolérances générales des pièces plastiques n’est pas toujours comprises par les mécaniciens habitués à l’usinage CNC ou à la tolerie.
Certains plasturgistes français utilisent également une norme francaise (NFT58000), obsolète depuis presque 20 ans ! la norme DIN ISO 20547 datant de 2021 est beaucoup plus adaptées aux matières techniques !
Principe à comprendre :
Les matières thermoplastiques injectées, sont d’abord chauffées, puis injectées sous pression dans une empreinte de moule. Entre la phase plastique (matière molle) et la phase solide, la matière subit un retrait lors du refroidissement. Lors de la conception du moule, et de sa fabrication, le retrait est pris en compte. (Globalement, on fait une empreinte plus grande que la pièce..pour que l’on atteigne la bonne dimension lors du refroidissement..simple non ?
tolérance générale
sauf que ….
- Toutes les matières n’ont pas le même retrait
- Le retrait n’est pas forcément le même dans la longueur de la pièce que dans sa largeur
- Les paramètres d’injection utilisés (pression, températures) peuvent faire varier le retrait
- La thermique du moule font également varier le retrait (et aussi les déformation potentielles des pièces)
- ….et la liste peut encore être beaucoup plus longue…si on considére également que le fournisseur de matière à lui aussi des tolérances de fabrication…que le mouliste aussi…et que l’injecteur aussi…
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 !
Comment fonctionne la norme ISO 20457
Le premier point à relever, est que la norme ISO20457 n’est pas figée comme la précédente sur les résines existantes puisqu’elle prends en compte des critères intrinsèques aux matériaux et aux types de transformation pouvant être utilisés.
Vous êtes prets ? On entre dans le vif du sujet :
La grille de tolérance (TG) a utiliser, sera fonction de 5 critères matériaux / process et produit combinés !
TG = P1+P2+P3+P4+P5
Un petit exemple ?
- Pièce injectée (1 Point)
- en ABS (module Elasticité : 1600 MPA) (1 Point)
- Retrait : 0.7% (1 Point)
- Maitrise du retrait (on a la fiche technique ?) – (1 Point)
- Produit d’utilisation courrant (normale) – (0 Point)
TG = 1 + 1 + 1 + 1 + 0 = TG4
La norme ISO20457, tout comme son ancètre NFT58000, font également la distinction entre les cotes faisant entrer ou non le plan de joint dans la chaine de cotes.
FAQ plasturgie
Qu’est ce que la norme NFT 58000 ?
Tolérance et angle de dépouille…comment fait on ?
Quelle est la diférence entre la norme NFT58000 et la norme ISO20457 ?
Quel est l’impact des tolérances sur le cout de fabrication ?
Tolérance et angle de dépouille…comment fait on ?
❓ 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.
