4 conseils pour budgétiser une fabrication de pièces plastiques

Avant de lancer une production de pièces plastiques, il y a plusieurs points déterminants à considérer :

• Les volumes de production estimés
• Le budget de fabrication des outillages
• Le coût de la matière première
• Le niveau de qualité souhaité

Déterminer les volumes de production

Sous réserve de faisabilité technique, l’un des principaux critères déterminant le choix d’un procédé est le volume de production souhaité. 

Pour quelle raison ? Tout simplement parce que chaque procédé a ses propres exigences, ses avantages et ses inconvénients en termes de coût de production, de coût d’outillage ou de temps de cycle.

 D’une manière générale, on peut dire que dans la majorité des cas :

• Un volume de production minimal de 40 pièces est idéal en rotomoulage (temps de cycle >40 min);
• L’extrusion-soufflage est adaptée pour produire un minimum de 5 000 pièces (temps de cycle entre 15s et 4min) ;
• L’injection plastique devient rentable à partir d’une production de 25 000 pièces (temps de cycle entre 5s et 60s);

Bien évidemment, ces chiffres sont donnés à titre indicatif et tout projet doit être étudié au cas par cas.

Vous désirez commencer par de faibles  volumes puis augmenter les cadences ? C’est possible dans de nombreuses situations.

Exemple : entamer une production de pièces creuses, comme des bidons étanches, en rotomoulage permet d’accélérer la mise sur le marché, car les temps de développement sont réduits. Cela ne vous empêche pas de commencer à étudier les outillages pour lancer une future production en soufflage, si les volumes prévisionnels de vente correspondent.

Le budget de fabrication des outillages

Coût des outillages d’injection

Les moules pour l’injection plastique sont des bijoux de technologie :

• Précision d’usinage de l’ordre de 0.03 mm ;
• Ils incluent des canaux de refroidissement pour réduire au maximum les temps de cycle ;
• Ils sont prévus pour résister à de fortes pressions ;
• Ils sont fabriqués dans des aciers très résistants, ce qui optimise leur durée de vie ;
• Ils intègrent parfois des capteurs de pression pour la surveillance du procédé ;

Le développement et la fabrication d’un moule d’injection plastique peuvent coûter entre 5000  et 200 000 € selon la complexité du projet.

Coût des outillages en extrusion-soufflage

La conception des moules de soufflage se rapproche de celle des outillages d’injection, mais le coût est environ 30% moins élevé, à volume de pièces équivalent.

Il y a plusieurs raisons à cela :

• D’une part, la conception des moules est moins complexe, car le démoulage des pièces est plus simple à gérer ;
• D’autre part l’utilisation de moules en aluminium demande moins d’opérations manuelles d’ajustage ;

Coût des outillages en rotomoulage

Le rotomoulage nécessite de faibles investissements matériels.

À titre de comparaison, un moule servant à fabriquer une très grosse pièce en rotomoulage coûte 10 fois moins cher qu’un moule servant à fabriquer une petite pièce en injection.

Les raisons sont les suivantes :

• Les moules font office de simple coque et n’ont pas besoin de résister à la pression d’injection, leur épaisseur est donc réduite.
• La présence de circuits de refroidissement n’est pas nécessaire, ce qui réduit fortement les coûts ;
• La fabrication de moules en acier de chaudronnerie est  moins onéreuse que l’usinage d’un bloc d’acier ;

Le coût de la matière première

Le coût matière dépend à la fois du prix de la matière choisie et du poids des pièces. Ainsi, on cherchera à réduire l’épaisseur des parois et à éviter les zones superflues, lors de la conception (Design To Cost). De plus, réduire l’épaisseur des parois est très important en injection, car le temps de refroidissement augmente de façon exponentielle avec l’épaisseur.

Quelles sont les matières les moins chères ?

Pour réduire au maximum les coûts de production, votre plasturgiste choisira la matière plastique la moins chère. Ce choix dépend également du procédé retenu :

• En injection, le moins cher est le polypropylène (PP) ;
• En extrusion-soufflage et en rotomoulage, c’est le polyéthylène (PE) ;

Si le choix doit s’orienter sur un autre matériau, c’est donc pour des considérations techniques (résistance au choc, température, chimique, feu, etc.) ou environnementales (matières alternatives, ajout de MPR).

Le cas des matières plastiques recyclées (MPR)

• Les MPR colorées sont souvent plus chères que les matières vierges, car il y a une forte demande du marché et une offre trop faible, notamment en raison du manque de filières d’approvisionnement disponibles.
• Les MPR de couleur sombre (noir, gris, marron), issues de mélanges de matière, sont généralement moins chères que les matières vierges.

Le niveau de qualité souhaité

La qualité des pièces que vous désirez est un paramètre à fixer le plus tôt possible, car il influe sur les coûts de développement et de production.

Quelle tolérance ?

Pour les pièces creuses, si une certaine précision des épaisseurs est recherchée, évitez le rotomoulage, car ce procédé ne permet pas de maîtriser les épaisseurs. Choisissez plutôt le soufflage, car le placage de la matière sous pression (8 bars) permet une bonne maîtrise de l’épaisseur de peau.

Dans les autres cas, le procédé qui apporte la meilleure précision reste l’injection plastique.

Quelles finitions ?

En matière d’aspect et de finition des pièces, de nombreuses possibilités vous sont offertes. Renseignez-vous sur leur coût avant d’inclure certaines exigences dans votre cahier des charges ! Voici quelques possibilités :

• Texturation des moules : grainage chimique, usinage par érosion, texturation laser, sablage, microbillage ;
• Métallisation : appliquée après fabrication des pièces, par revêtement sous vide ou dépôt chimique ;
• Laquage, peinture ;

Vous avez un projet de conception de pièces plastiques et vous souhaitez être accompagné dans le choix des matières plastiques adaptées ? Les experts d’Anvi Plasturgie sont à votre écoute !