Comment demander un devis d’injection plastique et quelles données font varier le prix

Pour étudier une pièce en plastique, il faut savoir quoi fabriquer, dans quelle matière et en quelle quantité. S’il manque l’une de ces informations, il faut faire une hypothèse, et cette hypothèse peut ne pas correspondre à votre besoin.

Nous vous indiquons les données à réunir pour une pièce injectée ou soufflée et l’influence de chacune sur le prix. Nous fabriquons par injection et par soufflage dans notre usine de Tibi (Alicante). Nos presses à injecter vont de 100 à 500 t de force de fermeture. Vous trouverez à la fin une liste de contrôle.

Un manuel universitaire sur les plastiques calcule poste par poste le coût d’une pièce injectée^{Source 1}. Voici les principaux postes qui dépendent de votre pièce ; ils expliquent pourquoi nous vous demandons chaque donnée.

• Matière, selon le poids de la pièce, les pertes (la matière perdue en cours de route) et le prix du plastique et de ses additifs^{Source 1}.
• Moule, dont le coût peut être amorti sur les pièces. Si le client fournit son propre moule, cette part n’entre pas dans le prix^{Source 1}.
• Machine, soit le tarif horaire de la presse divisé par le nombre de pièces qu’elle produit en une heure^{Source 1}.
• Opérations secondaires, comme l’assemblage, le perçage ou l’usinage, avec leur temps et leur tarif^{Source 1}.
• Emballage, qui fait partie du coût du produit, et le transport uniquement si le prix l’inclut^{Source 1}.

Le cycle est le temps que met la presse pour fabriquer les pièces d’une injection. Une bonne partie de ce temps sert à les refroidir jusqu’à ce qu’elles supportent l’éjection^{Source 2}. Dans l’équation du refroidissement, l’épaisseur est élevée au carré, et c’est pourquoi elle est le facteur le plus influent^{Source 2}. Avec la même matière et les mêmes températures, une paroi deux fois plus épaisse met de l’ordre de quatre fois plus de temps à refroidir. Si une zone épaisse n’a pas de fonction, mieux vaut la revoir avant de fabriquer le moule.

Mieux vaut commencer par le modèle 3D dans un format neutre, qui s’ouvre avec d’autres logiciels que celui qui l’a créé. L’un des plus répandus est le STEP (ISO 10303-21)^{Source 3}, conçu pour échanger des données produit entre systèmes informatiques^{Source 4}. L’IGES est une autre option neutre pour échanger la définition d’une pièce entre logiciels de conception et de fabrication^{Source 5}.

Le fichier 3D seul peut ne pas suffire. Pendant des années, la forme a été transmise en STEP AP203, l’un des protocoles d’application les plus utilisés avec l’AP214^{Source 4}, et les cotes et les tolérances étaient recopiées à la main depuis le plan^{Source 3}. L’AP242, publié en 2014 pour remplacer les précédents, peut les intégrer au fichier^{Source 3}, à condition que le destinataire sache les lire. C’est pourquoi il est utile d’ajouter un plan 2D en PDF, qui servira en outre de référence pour valider les échantillons^{Source 6}. Il devrait comporter les éléments suivants.

• Les cotes critiques, chacune avec sa tolérance, par exemple le diamètre où vient se loger un axe ou la distance entre deux points de fixation.
• La matière et son grade, ou les exigences auxquelles elle doit répondre.
• La finition de chaque face visible et les zones où aucune marque n’est admise.
• Le numéro de plan et son indice de révision, pour parler de la même version^{Source 1}.

Le plastique et son grade exact doivent être très clairement définis dès la première demande^{Source 1}. Un même plastique est vendu en différents grades, plus ou moins fluides ou chargés de fibres de verre, qui se mettent en œuvre différemment^{Source 7,Source 8}.

La matière influe sur le prix par son coût au kilo et par sa mise en œuvre. Certains plastiques absorbent l’humidité et doivent être séchés avant l’injection^{Source 7}. Chaque plastique se rétracte en refroidissant dans une proportion qui lui est propre, le retrait, et l’empreinte du moule est agrandie en fonction du retrait nominal de la matière^{Source 9}. C’est pourquoi un moule conçu pour un plastique peut ne pas donner les mêmes cotes avec un autre.

Un moule plus froid raccourcit le cycle, dans les limites que permet chaque matière^{Source 11}. Si vous n’avez pas encore choisi le plastique, indiquez-nous à quoi sert la pièce, à quelle température elle sera utilisée, si elle sera exposée au soleil ou en contact avec des aliments et quelles contraintes mécaniques elle doit supporter.

Le coût relativement élevé du moule est l’un des grands inconvénients de l’injection^{Source 1}. Pour l’amortir dans le prix, il faut estimer combien de pièces seront fabriquées avec ce moule, et chacune se voit imputer le coût du moule divisé par ce nombre total de pièces^{Source 1}.

Le coût à la pièce peut ainsi se résumer en deux termes : un coût variable, qui comprend la matière et le temps machine, et le coût du moule divisé par le nombre total de pièces^{Source 1}. Dans la figure, chaque colonne représente cette somme pour un nombre total de pièces qui double d’une colonne à l’autre, et ses commandes vous permettent de les parcourir.

Établi d’atelier avec un moule d’injection fermé surmonté d’un compteur de cycles, à côté une palette portant une caisse pleine de pièces et, à droite, onze colonnes devant un panneau ligné, une pour chaque doublement du nombre total de pièces, de 1 000 à 1 024 000. Chaque colonne représente le coût à la pièce : un bloc clair, identique dans toutes, qui est le coût variable, surmonté d’une plaque d’acier, qui est la part du moule et mesure dans chaque colonne la moitié de la précédente. La rangée descend vite, puis s’aplanit au niveau du coût variable. Un chariot au bord de l’établi désigne la colonne du nombre total de pièces choisi, teintée de vert, au départ celle des 1 000 pièces, où le moule pèse huit fois le coût variable. Quand on parcourt les quantités, le compteur tourne et la pile gagne une caisse à chaque doublement du nombre total de pièces. C’est le même moule à une empreinte pour toutes les quantités, et les unités sont relatives : le coût variable d’une pièce vaut 1 et le moule coûte autant que le coût variable de 8 000 pièces.

Le coût à la pièce diminue à mesure qu’augmente le nombre total de pièces^{Source 12}. Les colonnes descendent vite puis se stabilisent, car la part du moule devient faible face au coût variable.

Mieux vaut donner vos prévisions par semaine, par mois et par an, avec les pics de demande, et préciser le stock que vous pouvez entreposer^{Source 12}. La taille de lot, c’est-à-dire le nombre de pièces de chaque lancement, compte aussi. Chaque lancement entraîne un coût de changement de moule et de matière d’essai qu’un système de calcul des coûts d’injection divise par le nombre de pièces du lot^{Source 13}, si bien qu’il pèse davantage sur un petit lot.

Une empreinte est chacune des cavités du moule qui donne une pièce par cycle. Dans l’exemple du manuel, le coût à la pièce le plus bas est obtenu avec 2 empreintes pour 200 000 pièces au total, avec 4 pour 400 000 et avec 8 pour 800 000^{Source 12}. C’est un exemple, pas une règle.

En général, plus il y a d’empreintes, plus la variation entre les pièces est grande, et la précision exigée en limite le nombre^{Source 12}. Ce nombre est aussi limité lorsque la marque du point d’injection, par où entre le plastique, ne doit pas rester visible^{Source 12}. Selon le manuel, avec des canaux froids, une deuxième empreinte coûte environ 60 % de plus qu’une seule, et avec des canaux chauds, 100 % de plus^{Source 12}. Nous présentons ces systèmes dans notre article sur les types de moules d’injection.

La couleur dépend du plastique, des additifs, de la texture, de la forme, de la lumière, de l’environnement d’utilisation, du procédé et, surtout, de la personne qui la regarde^{Source 14}. Une référence de nuancier permet de commencer, mais peut ne pas suffire.

Mieux vaut envoyer un échantillon physique en plastique. Un échantillon en papier, en peinture ou en tissu peut entraîner un écart dû au métamérisme lorsqu’on reproduit sa teinte avec un mélange maître, le concentré de pigments que l’on incorpore au plastique^{Source 15}. Il y a métamérisme lorsque deux couleurs identiques sous un éclairage ne le sont plus sous un autre. Cela tient au fait que les deux échantillons réfléchissent chaque zone du spectre différemment, et comme chaque lumière répartit son énergie autrement, l’écart se voit sous certains éclairages et pas sous d’autres^{Source 15}.

Ajoutez l’usage final et la réglementation, qui peuvent limiter les pigments utilisables^{Source 15,Source 14}, la matière, l’épaisseur, la texture, l’éclairage sous lequel la couleur sera évaluée et l’écart de couleur que vous acceptez. Ce sont, entre autres, les données que demande un fabricant de concentrés pour reproduire une teinte^{Source 14}.

Le concentré entre dans le coût de la matière selon son taux d’incorporation, 1 % dans l’exemple du manuel^{Source 1}. Nous expliquons comment mesurer un écart de couleur et lui fixer une tolérance dans notre article sur la mesure de la couleur des plastiques.

Une tolérance indique de combien une cote réelle peut s’écarter de celle du plan. La norme internationale de tolérances pour les pièces plastiques moulées est l’ISO 20457:2026, deuxième édition, d’août 2026, qui remplace celle de 2018^{Source 16}. Elle existe parce que le plastique varie davantage que le métal en raison du retrait, des déformations et d’un refroidissement inégal, et qu’en général les critères du métal ne s’appliquent pas tels quels^{Source 16}.

Elle mentionne l’injection, l’injection-compression, le moulage par transfert, le moulage par compression et le rotomoulage, et ne s’applique à d’autres procédés que si les parties au contrat en conviennent^{Source 17}. Le soufflage ne figure pas dans cette liste. En Allemagne, la DIN 16742 de 2013 a laissé place à la DIN ISO 20457, version allemande de l’ISO 20457 de 2018, avec le même principe de classification^{Source 18}. Si votre plan cite encore la DIN 16742, il est utile de revoir avec votre fournisseur le passage à l’ISO 20457:2026, car la norme indiquée sur le plan fixe les tolérances et les conditions de réception^{Source 16}.

La pièce reproduit la surface de l’empreinte, plus ou moins fidèlement selon la température du moule^{Source 2}, si bien que la finition se décide surtout dans le moule. Pour les surfaces obtenues par électroérosion, un usinage par décharges électriques, la recommandation VDI 3400 regroupe la rugosité en classes allant de VDI 00 à VDI 45, une échelle utilisée dans le monde entier pour les moules^{Source 19}.

Une texture exige un angle de dépouille plus grand ; c’est l’inclinaison des parois qui permet de sortir la pièce du moule. À titre indicatif, on prévoit de 1 à 2 degrés, auxquels on ajoute au moins 1,5 degré par 0,025 mm de profondeur de texture ; une texture cuir de 0,125 mm ajoute donc au moins 7,5 degrés à la dépouille normale^{Source 20}. Ce sont les fournisseurs de textures ou les fabricants de moules qui donnent les recommandations propres à chacune^{Source 20}.

Avant la série, le moule passe par plusieurs essais. On les désigne généralement par un T suivi d’un numéro, et le dernier est appelé Tf^{Source 6}. Ce sont en général des appellations d’usage et non celles d’une norme, et mieux vaut donc convenir de ce que comprend chacun.

1. Premier essai, pour vérifier que le moule fonctionne. S’il se passe bien et que des échantillons sortent déjà, il compte comme le premier essai avec échantillons^{Source 6}.
2. Premiers échantillons, qui peuvent ne pas encore avoir les cotes ni l’état de surface définitifs^{Source 6}.
3. Rapport dimensionnel de toutes les cotes, ce que l’on appelle l’inspection du premier article^{Source 6}.
4. Corrections du moule là où la pièce ne respecte pas les données 2D ou 3D^{Source 6}.
5. Texture ou polissage, une fois les cotes confirmées. Avec l’essai d’injection correspondant, cette étape peut prendre jusqu’à une semaine^{Source 6}.
6. Essai final, dans des conditions qui simulent la série. Il se termine lorsque ses échantillons sont validés^{Source 6}.

Cette phase peut entraîner de sérieux retards dans un projet^{Source 6}. C’est pourquoi il est utile d’indiquer la date à laquelle vous avez besoin des premières pièces et de la série, et s’il y a derrière une date fixe, comme le lancement d’un produit.

Lorsque le moule existe déjà, il faut d’abord vérifier qu’il est compatible avec la presse sur laquelle il sera monté.

• Force de fermeture. La force nécessaire augmente avec la pression d’injection et avec la surface projetée de toutes les empreintes réunies, celle qu’elles occupent sur un seul plan, qui correspond pour chaque pièce à son contour le plus large^{Source 21}. Les presses à injecter de notre usine vont de 100 à 500 t, et nous expliquons ce chiffre dans la section qualité.
• Dimensions. Le moule doit passer entre les colonnes de la presse, et celle-ci doit s’ouvrir suffisamment pour le monter, l’ouvrir et éjecter la pièce^{Source 21}.
• Dosage. La capacité d’injection doit être proportionnée à la pièce, car le plastique qui séjourne trop longtemps dans le fourreau peut se dégrader^{Source 11}.

Lorsqu’un moule passe d’un mouleur à un autre, il est conseillé de l’examiner avec son propriétaire à la réception et de réunir ses dimensions, son poids, ses raccordements d’eau et hydrauliques, ainsi que les temps, les températures et les matières avec lesquels il était exploité^{Source 22}.

Si la pièce doit entrer en contact avec des aliments, le règlement (UE) n° 10/2011 s’applique dans l’Union européenne^{Source 23}. Il établit une liste de l’Union des substances autorisées et fixe, de manière générale, une limite de migration globale, c’est-à-dire ce que le plastique peut céder lors des essais, de 10 mg par dm² de surface en contact^{Source 23}.

En dehors de la vente au détail, une déclaration écrite de conformité est exigée. Elle indique notamment avec quels aliments la pièce peut être utilisée, la durée et la température du contact et le rapport surface/volume le plus élevé qui a été vérifié^{Source 23}. Pour une pièce destinée au contact alimentaire, il est donc utile d’indiquer avec quels aliments elle sera en contact, à quelle température et pendant combien de temps.

Si elle doit être exposée aux intempéries, précisez-le aussi. La dégradation par le rayonnement ultraviolet du soleil est peut-être la plus importante des dégradations environnementales des plastiques. Son effet varie beaucoup d’un plastique à l’autre, et on la combat avec des additifs qui absorbent ce rayonnement, dont le plus courant est le noir de carbone^{Source 24}.

Les pièces soufflées sont creuses par nature^{Source 25}, comme les bouteilles, et nous expliquons comment elles sont fabriquées dans la section technologie. Presque toutes les données précédentes s’appliquent à elles, avec quelques nuances.

Le soufflage n’est pas un procédé particulièrement précis, même si l’injection-soufflage, qui part d’une pièce injectée, permet des tolérances nettement plus serrées que l’extrusion-soufflage^{Source 25}. L’épaisseur de paroi varie du fait même du procédé^{Source 25} ; indiquez donc l’épaisseur minimale nécessaire et à quel endroit. Comme l’ISO 20457 ne le mentionne pas, ses tolérances ne s’appliquent que si elles ont été convenues^{Source 17}, et mieux vaut donc les fixer sur le plan. Enfin, si le filetage est formé au soufflage, il est préférable qu’il soit à pas gros et qu’il admette une variation assez large^{Source 25}.

Ce tableau résume les principales données. Il n’est pas nécessaire de toutes les avoir pour demander un devis.

Il n’y a pas de chiffre unique. L’une des méthodes d’estimation additionne les heures d’usinage de chaque partie du moule et les multiplie par un taux horaire^{Source 12}. Le prix augmente avec le nombre d’empreintes et avec les canaux chauds^{Source 12}, et va des moules prototypes, les plus économiques, aux moules pour très grandes séries, les plus chers^{Source 26}.

En règle générale, il appartient au client^{Source 1}. Il est néanmoins conseillé de le préciser par écrit dans la commande, surtout si son coût est amorti dans le prix.

Si vous avez une pièce en tête, nous l’étudions avec vous à partir des données dont vous disposez déjà. Une personne de notre équipe s’occupe de vous, avec un service 100 % humain, du premier appel jusqu’à la livraison. Nous fabriquons à Tibi avec des procédés semi-automatisés et moins de 1 % de pièces retournées. Appelez-nous ou écrivez-nous et dites-nous ce dont vous avez besoin. Vous trouverez d’autres réponses courtes dans les questions fréquentes de notre page d’accueil.