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Jeremy Patterson

A Phoenix based design & development consultant.

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Chez hybster, nous avons fait le choix d’un bureau d’études plasturgie intégré, voici pourquoi :

Pour la fiabilité de conception

Ingénieurs, dessinateurs, techniciens, tout le pôle BE plasturgie se mobilise quotidiennement pour apporter une réponse constructive fiable et économique.

Ce pôle de compétences est aussi l’assurance d’une réactivité totale. En effet, cette expertise, assure de concevoir un projet en quelques jours seulement.

Enfin, bénéficier d’un B.E. intégré permet d’éviter le choix d’un prestataire externe qui devra ensuite se mettre en relation avec le fabriquant. En fait, bénéficier d’un tel service permet de faire une réelle économie de temps et d’argent.  

Pour aller plus vite

Les membres d’un bureau d’étude intégré s’intéressent ensemble et très en amont aux problématiques du produit, ce qui permet un gain de temps considérable, ainsi qu’une meilleure maîtrise des risques et du planning .

Pas d’aller et retour entre prestataires, ni de délais d’attente d’information,pas de conception théorique irréalistes et irréalisables ! Mais un respect des engagements et des conceptions réalistes !

Pour préparer la production

Nos chefs de projets et dessinateurs sont au cœur de l’usine, et chaque conception est validée par une étude DFM (design for manufacturing), réalisée par nos service méthode et fabrication.

Votre conception nécessite également des composants métalliques, des cartes électroniques, des faisceaux électriques, du textile ou autre chose…pas de problème ! Nous avons un réseau de professionnels locaux partageant le même sens de l’engagement et du service client !

En réunissant des professionnels habitués à travailler ensemble, le client peut se concentrer sur ses besoins et le produit qu’il souhaite développer, sans avoir à se préoccuper des différents métiers que cela implique.

Cette approche conjointe s’approche d’une méthodologie agile et permet d’obtenir des réponses cohérentes aux besoins de chaque client.

Nous intégrons également nos fournisseurs de matières dès les premières phases de la conception, afin de bénéficier de leur expertise pour chaque application :

  • Contact alimentaire,
  • Eau potable,
  • Bi Matière,
  • Etanchéité,
  • Haute températures,
  • Conducteurs thermiques ou électriques,
  • Résistance mécanique ,
  • Composites thermoplastiques ,
  • Toucher et haptique ,
  • Résistance au feu ,
  • Résistance aux hydrocarbures

Sur quels types de projets Hybster intervient il ?

Que ce soit pour un composant unique, une pièce décorée ou un assemblage complexe, chaque projet est étudié en tenant compte de son utilisation, de son environnement, des contraintes externes, et de son cout prévisionnel.

Véritables professionnels de la conception industrielle, les experts du B.E. hybster étudient et proposent un projet répondant à chaque exigence métier.

Une fois préparée, notre proposition est présentée par un de nos chef de projet qui amène une vision claire du produit futur. Professionnel des pièces plastiques, il saura apporter toutes les réponses aux interrogations du client.

Pour bénéficier d’une première étude, rien de plus simple. Il vous suffit de remplir le formulaire en cliquant sur le lien ci-dessous. Un chargé d’affaire prendra contact avec vous, fera un point détaillé de votre projet et se chargera de le transmettre à notre bureau d’étude.  Ce dernier préparera une première approche. Une fois celle-ci réalisée, votre chargé d’affaire dédié, vous présentera un résultat personnalisé, conforme à vos attentes. Cette première étude vous permettra de concrétiser sur le papier votre idée.

Contactez-nous dès maintenant pour en bénéficier.

Pour aller plus loin…

Notre équipe est également spécialiste du Design to cost, du design for Assembly, design for recycling et Design for repairability

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 !

  • P1 : Quel process de transformation allons nous utiliser ?
    Injection – Compression (1 point)
    Extrusion – Soufflage (2 points)
  • P2 : Quelle est la rigidité du matériau utilisé ? (Module elasticité)
    > 1200 MPA (1 point)
    > 30 MPA (2 points)
    > 3 MPA (3 points)
    < 3 MPA (4 points)
  • P3 : Quel est le retrait de la matière utilisée ? (cf plus haut…)
    <0.5% (0 Point)
    < 1% (1 point)
    < 2% (2 points)
    > 2% (3 points)
  • P4 : Maitrise du retrait (par le process)
    ± 10% (1 point)
    ± 20% (2 points)
    > 20% (3 points)
  • P5 : Quelle est la qualité escomptée
    Trés précise (-3 points)
    Précise (-2 points)
    Soignée (-1 point)
    Normale (0 point)

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 ?

La norme NFT 58000 définit les tolérances applicables pour des pièces en plastique injecté, suivant le matériau plastique, la dimension et la classe de précision demandée par le cahier des charges du produit.

Quelle est la diférence entre la norme NFT58000 et la norme ISO20457 ?

La norme NFT 58000 a été éditée dans les années 80, la norme ISO20457 est beaucoup plus récente. D’autre part, la norme NFT58000 est utilisée uniquement en France, à l’international, la norme ISO20457 est plus courante !

Quel est l’impact des tolérances sur le cout de fabrication ?

Plus les tolérances sont serrées, plus la probabilité de réaliser une pièce non conforme est importante. Cela signifie que le process est plus délicat à maintenir dans une fenêtre acceptable. il est commun de dire que pour réaliser une pièce tolérancée à ±0.1 mm, il faut une machine capable de réaliser les pièces à ± 0.01 (soit 10 fois plus précise).

Tolérance et angle de dépouille…comment fait on ?

Effectivement, quand on parle de pièce injectée en plastique, les angles de dépouille entrent en jeu. il est commun de noter au plan un annotation de type : »dépouille en plus » ou « dépouille en moins », en fonction du jeu fonctionnel demandé.

Un produit en matière plastique peut être très durable et résister à des contraintes très variées. Les thermoplastiques sont utilisés pour tout, même la ou on s’y attend le moins !
C’est un bond en avant par rapport à l’humble récipient en matière plastique qui se trouve dans votre cuisine. Si l’indication n’est pas évidente, il existe de nombreux types de matières plastiques.

Naturellement, cela signifie qu’il y a beaucoup de critères à prendre en compte lors du choix de la résine pour votre produit en plastique. La résine désigne les types de plastique, qui varient énormément grâce aux nombreuses avancées technologique des matières plastiques.

Vos produits n’ont peut-être pas besoin d’aller sur la planète mars, mais le mauvais plastique peut faire en sorte qu’ils n’aillent nulle part !

Alors, comment choisir la bonne résine ? Voici une démarche à suivre :

Définir l’objectif !

  • Que devra faire votre produit?
  • Quels sont les défis auxquels il devra faire face ?
  • Combien de temps doit-il être capable de faire son travail ?
  • Doit il être recyclé ?
  • Votre pièce devra-t-elle être rigide ou flexible ?
  • Doit-il être non toxique ?
  • Existe-t-il des normes ou des réglementations auxquelles vous devez vous conformer ?
  • En avez-vous besoin dans certaines couleurs?
  • Sera-t-il exposé à certains produits chimiques ?
  • Devra-t-il être décoré, collé,… ?

Voici quelques-unes des questions par lesquelles vous devriez commencer, car elles vous aideront à identifier les caractéristiques que vous voudrez dans votre choix de matière plastique.

Faites attention à chaque exigence de conception, même la texture et l’aspect. Ceux-ci guideront votre choix de résine.

Comprendre les types de plastiques

Il existe globalement deux types de plastiques : les plastiques thermodurcissables et les thermoplastiques. Leurs noms indiquent leur différence notable :

Les plastiques thermodurcissables sont durcis à la chaleur. Ils sont essentiellement cuits, ce qui les rend incroyablement durables mais aussi presque impossibles à recycler. Si votre produit doit supporter des températures importantes, cette famille de résines devrait être votre choix.

Ces matériaux peuvent être transformés par injection, compression, pultrusion,….les caoutchoucs et silicones sont aussi apparentés à ces matières. Hysbter n’est pas spécialisé dans ces types de matériaux.

Mais la plupart des applications plastiques utilisent des thermoplastiques. Ces types de résines sont fondues, pour prendre la forme du produit fini, puis conservent cette forme une fois refroidies. Le moulage par injection plastique et l’impression 3D FDM utilisent cette famille de résine. Il convient de mentionner que les thermoplastiques peuvent résister à la chaleur s’ils sont conçus pour le faire. Mais généralement, ces résines finiront par fondre à des températures suffisamment élevées.

Comprendre les familles de thermoplastiques

Encore une fois, il y a plusieurs choix :

Plastiques standards

Les résines de base sont destinées à des volumes de production élevés et à couts faibles. Les sacs en plastique, les packaging, les jouets, les boutons d’appareil et autres en sont des exemples typiques.

Plastiques techniques

Les résines techniques ont des propriétés mécaniques et thermiques supérieures et sont souvent utilisées pour créer des pièces industrielles.

Plastiques hautes performances

Les résines hautes performances sont vraiment résistantes et légères, c’est pourquoi elles sont les plus courantes dans l’industrie aérospatiale. Ils sont aussi nettement plus chères.

Vous vous souvenez du voyage sur mars ? Eh bien vous n’y arriverez pas si vous utilisez les deux premiers types de matières.

Le dilemme de beaucoup de clients !

Faut il privilégier la matière la moins chère ? la plus chère ? …..on vous aide à comprendre !!

  • Les matériaux ont des caractéristiques différentes.
    Par exemple (ici le module de flexion)
MatériauMiniMaxi
ABS/PC Blend2.02.30
ABS/PC Blend 20% Glass Fiber5.906.10
Comparatif module de flexion

Premier point : Il faudra 3 fois moins de matière (pas vraiment linéaire, mais passons, c’est pour illustrer le calcul !) chargée 20% fibres de verre que de matière standard…donc si on achète la matière moins de 3x le prix de la première, on a gagné ! facile non ?

Second point : le temps de cycle de la machine est proportionnel à l’épaisseur du produit (au carré !)..donc non seulement on produit moins de pièces à l’heure (donc un cout unitaire plus élevé), mais on dépensera plus d’énergie.

Troisième point : le matériau n’a pas non plus la même densité ! Donc si on rempli un moule (en litres), et que la densité n’est pas la même…on a un poids différent ! (comme on achète en kilos…çà change encore).

Il y a néanmoins des applications ou une résine standard sera plus avantageuse qu’un résine technique…mais on vous expliquera çà plus tard !

De nombreux clients nous demandent si nous pouvons utiliser des plastiques biosourcés ou des matériaux plastiques recyclés dans nos productions. Évidemment, la réponse est OUI !
Il y a néanmoins plusieurs manières de réaliser des produits en plastiques recyclés.

Plastiques recyclés, Plastiques recyclables, Plastiques biosourcés ou plastiques biodégradables – Faisons le point !

On peut constater une très grande variabilité du taux de recyclage des plastiques par pays, mais surtout par famille de plastiques. En effet, 7 familles de recyclage existent pour le plastiques :

  1. PET
  2. HDPE
  3. PVC
  4. LDPE
  5. PP
  6. EPS
  7. AUTRES

Vous aurez donc déjà compris que les plastiques biosourcés « exotiques » sont d’ores et déjà classifiés dans les « AUTRES », Les plastiques biosourcés ne sont pas automatiquement recyclables ! et les plastiques biosourcés ne sont pas automatiquement biodégradables !

En revanche, les plastiques recyclés sont forcément recyclables (CQFD), mais l’inverse ne l’est pas vraiment (en tout cas, pas dans la pratique !)

Les matières telles que l’ABS, Le PC (Polycarbonate), PU (Polyurethanes), PA (Polyamides), sont également renvoyés vers le segment « AUTRES ».

Cela ne veut pas dire qu’elles ne sont pas des matières plastiques recyclables….preuve en est, nous fabriquons des produits dans ces matériaux, en plastiques recyclés. (donc c’est techniquement possible, et les filières d’approvisionnement existent !! )

Deux approches pour l’intégration de matière biosourcée ou recyclée :

  • çà passe ou çà casse (au sens propre comme au sens figuré)
  • on se pose, on analyse, on fait les choses dans l’ordre

A votre avis, on a choisi laquelle ?
Prenons un exemple simple (un bout de notre logo, çà évitera que d’autres nous piquent les images…)

MOULAGE en 100% Matière Vierge
injection plastiques recyclés
injection thermoplastiques recyclés

Injection 100% recyclé

Le cahier des charges permet d’utiliser 100% de matière recyclée, l’aspect n’est pas primordial
injection plastiques recyclés
injection plastiques recyclés

Injection 70% recyclé (mélange vierge / recyclé)

Le cahier des charge ou la source de matière impose d’utiliser une part de matière vierge.
injection thermoplastiques recyclés
injection sandwich plastiques recyclés

Injection sandwich

L’aspect de la pièce (couleur, esthétique), nécessite une matière vierge à l’extérieur (peau).
injection bimatière plastiques recyclés
surmoulage de pièces plastiques

Injection bimatière

La partie esthétique nécessite une matière vierge, cepentant, la partie technique peut etre visiblement en matière recyclée. .

Notre presse 550 tonnes tri matière, permet de combiner à la fois l’injection sandwich et le moulage bimatière (ou bi injection)

Pour faciliter le recyclage en fin de vie, nous préconisons d’utiliser des matériaux de familles identiques, ce qui permettra de faciliter le tri. Il est néanmoins possible de coupler des familles de matières différentes (suivez notre guide)

Note à l’attention des designers et chefs de produits : L’utilisation de plastiques recyclés, peut avoir une influence sur le choix des coloris du produit fini, ou de son aspect (texture, rendu,…)

2 choix s’offrent à nous dans ce cas :

  • Revendiquer l’utilisation de plastiques recyclés (on assume l’aspect, on le communique, et on en fait un argument marketing)
  • On le cache (donc on utilise des artifices technologiques pour la cacher)

il peut etre intéressant, par exemple, d’utiliser des renforts mécaniques (fibre de verre, charge minérale,…) dans la partie « cachée » du produit, afin de lui apporter un peu plus de résistance mécanique, sans en avoir les désagréments sur les surfaces d’aspect.

Les chefs de projets Hybster sont à votre disposition pour vous accompagner.

Liens intéressants sur les plastiques recyclés :

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