Un œillet en caoutchouc est placé au bout du doigt, et le prix indiqué ne semble pas correspondre au coût de matière en milligrammes. Il est judicieux de demander une réduction au fournisseur si vous comprenez le processus de fabrication, du remplissage du moule à la réception du sachet contenant les pièces, avec le nombre exact de pièces.

La fiche technique K2025 d'ARBURG décrit un joint en caoutchouc silicone liquide (LSR) à 64 cavités et un cycle de 25 secondes. Il s'agit d'un exemple typique de processus de production de joints, appliqué à un simple joint. Ce cahier des charges est indicatif et ne constitue pas un engagement de cadence de production pour chaque pièce.

Les petites pièces ne sont pas forcément synonymes de coûts de matériaux élevés. Dans le cas d'une pièce de forme classique, produite en grande série et de manière stable, cela peut s'avérer économique. Les pièces nécessitant une justification du coût des matériaux sont souvent des petites pièces en caoutchouc aux contours fins et fonctionnels, aux limites de surface très précises ou soumises à des exigences de manipulation spécifiques.

Les caractéristiques microscopiques déterminent tout

Un passage d'écoulement très fin, un noyau fragile ou une petite surface d'étanchéité peuvent constituer des problèmes lors du moulage de précision du caoutchouc. L'outil doit non seulement remplir ces zones, mais aussi évacuer l'air emprisonné et assurer la polymérisation du caoutchouc sans défauts de surface au niveau de l'interface.

La détermination du cycle n'explique qu'en partie le faible volume des pièces. Elle prend également en compte l'épaisseur de paroi, le composé, la polymérisation et le démoulage, entre autres facteurs. Les procédés de fabrication varient pour le LSR, le silicone solide, le NBR et l'EPDM.

Voyons, un poste de dépense important ne dépend pas du poids.

Une des méthodes pour évaluer les coûts du moulage du caoutchouc consiste à diviser le coût total d'un lot de fabrication par le nombre de pièces sans défaut obtenues. On comptabilise ainsi les coûts de préparation, d'outillage partagé, de temps machine et de finition, une fois l'inspection et l'emballage effectués. Même s'il s'agit d'une petite pièce, cela ne signifie pas qu'elle représente une part négligeable des autres processus ; il faut également prendre en compte la manutention des matériaux, l'outillage, etc.

Un plus grand nombre de cavités permet de partager le temps machine entre davantage de pièces, mais a tendance à complexifier l'outillage. Toutes les cavités doivent bénéficier d'un remplissage et d'un démoulage uniformes ; de plus, une justification de l'investissement est indispensable.

Il s'agit d'un exemple théorique et non de données réelles de production : quatre cavités, un cycle de 30 secondes, permettent de produire 480 pièces brutes par heure à pleine capacité. Avec un rendement de 90 %, 432 pièces seraient conformes ; à 75 %, seulement 360 le seraient conformes. Le coût horaire de fonctionnement restant inchangé, cela représenterait une augmentation de 20 % du coût unitaire, ce qui est acceptable.

Cet exemple ne tient pas compte de facteurs tels que les temps d'arrêt, l'outillage et les travaux de finition. Justifiez cette omission si le taux de production indiqué ne concerne que les pièces moulées parmi les produits expédiés.

Pourquoi les tolérances doivent être basées sur la fonction

L'effet d'une variation identique aura une ampleur différente selon les dimensions. Par exemple, prenons le cas dimensionnel : 0,05 mm représente 10 % d'une lèvre de 0,50 mm, alors qu'il ne représente que 1 % d'une section de 5 mm. Ces valeurs ne sont pas limitatives ; elles montrent qu'il ne faut pas extrapoler une tolérance d'un produit de grande taille sans en considérer les conséquences.

Lors de la conception des joints en caoutchouc, leurs tolérances doivent être déterminées par leur utilisation. Quel est le rôle du diamètre dans la fixation de l'outil ? Quelle partie des lèvres influe sur le niveau de fuite ? La conception prévoit-elle un contact plat ou une compression de la pièce lors du montage ? Une spécification trop stricte d'une surface peu critique peut engendrer des coûts de tri plus élevés sans pour autant améliorer les performances de la pièce.

Indiquez si la mesure doit être effectuée librement ou avec des pièces fixées et, le cas échéant, dans quelles conditions. Fournissez ces détails après le moulage ou la post-cuisson. Ces précisions, bien que mineures, permettent d'éviter tout malentendu lors des mesures.

L'élimination des bavures peut limiter la production

Une fine pellicule de bavure sur une large bordure non fonctionnelle peut ne pas poser de problème. Cependant, dans le cas d'une fente de vanne étroite ou d'une lèvre d'étanchéité, une telle pellicule risque d'obstruer l'ouverture, d'entraîner un montage incorrect ou de rompre le contact. Exiger l'absence totale de bavure ne fera que semer la confusion chez les fournisseurs quant au sens d'inspection de la pièce et aux imperfections justifiant un rejet.

Délimitez les zones du produit sur le schéma technique en indiquant ses interactions avec les autres composants de l'assemblage. Définissez ensemble une limite de bavure quantifiable et des méthodes de contrôle. Si l'ébavurage ou le fraisage cryogénique peuvent améliorer certaines conceptions, aucune méthode n'est efficace sur toutes les pièces de petite taille. Vérifiez l'absence de déchirures, de déformations et de résidus sur les bords finis.

Boîtier public micro-moulé : un couvercle d’interrupteur de 0,009 g

Dans son article de présentation du salon K2019, ARBURG a dévoilé l'utilisation de couvercles de micro-interrupteurs fabriqués chacun avec 0,009 g d'élastomère. La cellule prévue devait comprendre un moule à huit cavités, une presse électrique ALLROUNDER 270 A et une unité de micro-injection pour le traitement du LSR sans post-cuisson. Le cycle durerait 20 secondes.

Cette description va au-delà du simple moulage. Pour séparer les pièces par cavité, effectuer un contrôle optique, les démouler et les emballer dans des sacs en papier, un robot MULTILIFT H serait nécessaire.

Ces opérations de finition sont très facilement négligées si l'on doit dessiner et décrire seulement un très petit composant d'un caoutchouc.

Comme il s'agissait d'une utilisation d'équipement publique et non d'un client de YIDA, aucun prix de vente n'a été divulgué, et aucun résultat de qualité à long terme n'a fait l'objet de leur communication. L'entreprise explique plutôt le surcoût par les exigences de manutention et d'inspection que par des données chiffrées.

L'inspection doit effectuer la mesure d'une pièce sans la modifier.

La manipulation de petites pièces en caoutchouc n'a généralement pas d'incidence sur le résultat, mais il arrive que des erreurs se produisent. Par exemple, la pression d'un pied à coulisse peut aplatir un rebord, une pièce légèrement inclinée risque d'apparaître déformée à la caméra, etc. De plus, les reflets de surface, le silicone translucide ou même une légère teinte blanche peuvent rendre l'identification des caractéristiques d'une pièce assez difficile.

Par conséquent, le plan d'inspection des pièces en caoutchouc doit être très détaillé : la méthode de positionnement de la pièce, le niveau d'éclairage, le grossissement et la méthode de détection des bords doivent être clairement définis. Il convient d'effectuer plusieurs essais sur les mêmes pièces et de comparer les différences, non seulement entre opérateurs, mais aussi entre postes de travail, avant de rejeter un lot de production.

La caméra ne contrôle que les pièces visibles et a été programmée pour ne reconnaître que celles-ci. Par conséquent, une inspection optique à 100 % ne permet pas d'éliminer les tests d'étanchéité, de force d'actionnement ou de rétention, même si ces tests sont essentiels à la validation des pièces.

La bonne norme d'abord

L'achat judicieux d'un produit implique de préciser l'édition et les modifications apportées. Cependant, les tolérances des pièces en caoutchouc restent basées sur le dessin ; une méthode de mesure appropriée et les caractéristiques importantes doivent être discutées.

Un certificat de matériau ou un échantillon d'essai ne peuvent à eux seuls garantir la résistance d'un minuscule rebord moulé au démoulage, à la finition et aux autres étapes de traitement. C'est un exemple où un contrôle sur un produit réel s'avère indispensable.

Le processus d'assemblage, du moule au client

1. Déterminer toutes les dimensions principales des pièces, les surfaces des pièces qui sont en contact mobile avec d'autres pièces et les fonctions d'étanchéité, de rétention ou d'actionnement qui doivent être vérifiées.

2. Identifier la formulation et la version du dessin utilisées et effectuer un contrôle de cavité pour chacune dans l'outillage qui sera utilisé à des fins de production.

3. Prouver la répétabilité de la mesure en effectuant l'inspection avec le dispositif convenu et en utilisant les procédures de conditionnement requises.

4. Une fois toutes les étapes de finition, de post-cuisson, de lavage, etc. effectuées, assurez-vous que les pièces ne sont pas évaluées uniquement par inspection du démoulant.

5. Essayez les pièces dans un matériel d'accouplement réel sur toute la gamme des fluides, de la pression, de la température et du mouvement.

6. Effectuer des tests de comptage, d'emballage et d'alimentation automatique ; et effectuer un contrôle de collage, de déformation ou de contamination des pièces lors de la simulation de transport, le cas échéant.

7. S’assurer que les règles de traçabilité des cavités, de contrôle des modifications et de capacité à maintenir un niveau de production satisfaisant sont en place avant de mettre les produits en vente régulière.

Cela permet de lier la précision du moulage du caoutchouc à une production utile. Même si la vitesse de moulage est l'atout majeur d'une nouvelle machine, elle ne sera pas à la hauteur des attentes si l'équipement de contrôle ou le système d'alimentation du client est trop lent.

Éléments à joindre à la demande de devis

Pour aider les fournisseurs à distinguer les coûts d'outillage des frais récurrents, tout en identifiant les coûts indirects liés au moulage d'une pièce en caoutchouc, il convient de préciser que le type de moule peut varier en fonction du composé, de la complexité de la pièce et, par conséquent, du volume. Il peut s'agir d'un moule à compression, à transfert ou à injection. La solution la plus automatisée n'est généralement pas la plus avantageuse.

Discutez du problème avant de demander une réduction de prix.

Contactez d'abord l'équipe de Yida en lui fournissant la conception du produit et les détails des conditions de service. Précisez également le mode de commande et décrivez la caractéristique la plus difficile à maîtriser. Joignez à votre devis votre plan d'inspection des pièces en caoutchouc et expliquez comment se dérouleront l'assemblage ou l'alimentation du composant. Ces informations permettront une évaluation plus précise des possibilités et des coûts.