Finitions de surface pour l’injection plastique : les standards SPI et VDI

Afin d’augmenter l’attrait des pièces mécaniques fabriquées par moulage par injection ou d’en améliorer le côté fonctionnel, les moules préparés dans le cadre du moulage par injection peuvent avoir à subir certains traitements de surface. Cet article dresse le portrait des deux options les plus populaires sur le marché : les standards SPI et VDI .

Les pièces moulées par injection obtenues dans le cadre du procédé de fabrication d’injection plastique demandent souvent une rectification de leur grain de surface avant leur utilisation finale. Il existe toute une gamme de finitions de surface disponibles que l’on peut utiliser dans ce cas et qui auront une influence directe sur l’aspect visuel, la texture, le ressenti et d’autres caractéristiques typiques de la surface d’une pièce mécanique.

Il s’agit là d’une considération essentielle pour la conception du moule d’injection plastique qu’il est important de prendre en ligne de compte, non seulement du point de vue d’un ingénieur mais aussi du point de vue d’un client.

Quand utiliser des finitions de surface pour l’injection plastique

La plupart des moules sont obtenus par usinage d’aluminium ou d’acier et la moindre imperfection à la surface de ces derniers, comme les marques habituellement laissées par les appareils d’usinage, sera nécessairement reportée sur les pièces qu’ils serviront à mouler, à moins que les imperfections en question ne soient retirées par polissage ou microbillage.

Dans de nombreux cas, en particulier quand on parle de l’intérieur d’une pièce, qui est rarement visible à l’œil nu, les marques d’outillage peuvent être laissées sur le moule sans que cela ait un impact sur le fonctionnement de la pièce ou son aspect esthétique.

La surface des pièces moulées visible, en revanche, nécessite des traitements additionnels, ce que pratiquement tous les moules subissent, à des degrés plus ou moins importants. Il faut comprendre, toutefois, que plus le moule devra être poli, plus les frais d’outillage seront conséquents et plus le temps de réalisation sera allongé.

Injection molding part without surface finish
Moule usiné tel quel en injection plastique, sans finition de surface

Comment choisir les finitions de surface en injection plastique

La finition de surface dans le cadre de l’injection plastique est différente de ce que l’on peut voir en usinage CNC ou en impression 3D. Dans ces deux derniers cas, le traitement est appliqué après que la pièce ait été produite, comme une étape de fabrication additionnelle.

Pour le procédé d’injection plastique, c’est la surface du moule elle-même qui est préparée de telle sorte que les pièces moulées ressortent avec le grain de surface désiré. Par exemple, si la pièce réclame une finition mate, la texture de l’intérieur du moule sera traitée pour obtenir des pièces avec un fini mat.

Ci-dessous sont mentionnés différents facteurs à prendre en compte pour obtenir la bonne surface des pièces moulées. Ces facteurs détermineront ainsile type de traitement à appliquer sur la surface des pièces :

Améliorer l’aspect esthétique d’une pièce

Les concepteurs peuvent s’arrêter à une texture spécifique pour des raisons purement esthétiques : une texture lisse ou une finition mate permet non seulement d’améliorer l’apparence d’une pièce et de lui donner un côté bien exécuté, mais aussi de masquer certaines imperfections, comme les lignes d’écoulement ou de soudure, les retassures ou les ombrages, qui sont tous des défauts propres au procédé de moulage par injection.

D’un point de vue purement commercial, un client préfèrera toujours des pièces présentant un bon état de surface.

Améliorer le côté fonctionnel d’une pièce

Améliorer la finition de surface permet de faciliter l’adhésion de la peinture ou des autocollants. À titre d’exemple, une finition mate peut facilement conserver la peinture à sa surface pour une durée supérieure et est bien adaptée aux étiquettes autocollantes. Cela permet également d’améliorer la prise en main de la pièce.

Traiter la texture de la surface d’un moule peut également permettre d’éviter certains défauts sur la surface des pièces moulées, comme les bavures, et d’assurer que la matière plastique utilisée remplisse bien l’intégralité du moule. Si ce dernier est bien conçu et avec la bonne texture, cela peut également faciliter l’évacuation des gaz prisonniers.

Finition SPI pour l’injection plastique

SPI est l’acronyme de « Society of Plastics Industry », une organisation professionnelle qui a défini plusieurs procédures standardisées de traitements de surface, afin d’obtenir différents types de rendus. Le moule peut être polie manuellement ou à l’aide de machines.

SPI finishes

Le tableau ci-dessous donne les explications nécessaires :

Finitions SPI Description Applications État de surface
(Ra µm)
Matériaux adaptés
A-1 Grade #3, disque de polissage à base de poudre de diamant granulométrie 6000 Pièces hautement polies 0,012- 0,025 Acrylique
A-2 Grade #6, disque de polissage à base de poudre de diamant granulométrie 3000 Pièces hautement polies 0,025-0,05 Acrylique, PC
A-3 Grade #15, disque de polissage à base de poudre de diamant granulométrie 1200 Polissage léger à intense 0,05-0,10 ABS, Acrylique, PS, Nylon, PC
B-1 Papier de verre granulométrie 600 Polissage intermédiaire 0,05-0,10 ABS, Acrylique, PP, PS, HDPE, Nylon, PC
B-2 Papier de verre granulométrie 400 Polissage intermédiaire 0,10- 0,15 ABS, Acrylique, PP, PS, HDPE, Nylon, PC
B-3 Papier de verre granulométrie 320 Polissage léger à intermédiaire 0,28-0,32 ABS, Acrylique, PP, PS, HDPE, Nylon
C-1 Polissage à la pierre granulométrie 600 Pièces légèrement polies 0,35-0,40 ABS, Acrylique, PP, PS, HDPE, Nylon, TPU
C-2 Polissage à la pierre granulométrie 400 Pièces légèrement polies 0,45-0,55 ABS, Acrylique, PP, PS, HDPE, Nylon, TPU
C-3 Polissage à la pierre granulométrie 320 Pièces légèrement polies 0,63-0,70 ABS, Acrylique, PP, PS, HDPE, Nylon, TPU
D-1 Microbillage à sec (billes de verre) Rendu satiné 0,80-1,00 ABS, PP, PS, HDPE, Nylon, PC, TPU
D-2 Sablage à l’oxyde d’aluminium #240 Rendu terne 1,00-2,80 ABS, PP, PS, HDPE, Nylon, TPU
D-3 Sablage à l’oxyde d’aluminium #24 Rendu terne 3,20-18 ABS, PP,

Finition VDI (STD) pour l’injection plastique

Le terme « traitement de surface VDI 3400 » (généralement abrégé en « traitement de surface VDI ») fait référence au standard établi par la société des ingénieurs allemands (Verein Deutscher Ingenieure, ou VDI en allemand), pour catégoriser le rendu de certaines textures. D

ans le cadre de la fabrication des moules, les traitements VDI sont principalement administrés par électro-érosion (Electrical Discharge Machining, ou EDM en anglais), mais ils peuvent également être exécutés de façon plus traditionnelle (comme ce que l’on voit avec le SPI).

Bien qu’il s’agisse d’un standard élaboré à la base par des ingénieurs allemands, il est aujourd’hui communément utilisé parmi les outilleurs du monde entier, y compris en Amérique du Nord, en Europe et en Asie.

STD Finishes

Les scores VDI sont basés sur l’état de surface et sa rugosité. L’image ci-dessus donne une idée des différentes textures obtenues en fonction des différents indices de rugosité.

Score VDI Description Applications États de surface (Ra µm)
12 Polissage à la pierre granulométrie 600 Pièces légèrement polies  0,40
15 Polissage à la pierre granulométrie 400 Pièces légèrement polies 0,56
18 Microbillage à sec (billes de verre) Rendu satiné 0,80
21 Sablage à l’oxyde d’aluminium # 240 Rendu terne 1,12
24 Sablage à l’oxyde d’aluminium # 240 Rendu terne 1,60
27 Sablage à l’oxyde d’aluminium # 240 Rendu terne 2,24
30 Sablage à l’oxyde d’aluminium # 24 Rendu terne 3,15
33 Sablage à l’oxyde d’aluminium # 24 Rendu terne 4,50
36 Sablage à l’oxyde d’aluminium # 24 Rendu terne 6,30
39 Sablage à l’oxyde d’aluminium # 24 Rendu terne 9,00
42 Sablage à l’oxyde d’aluminium # 24 Rendu terne 12,50
45 Sablage à l’oxyde d’aluminium # 24 Rendu terne 18,00

Choisissez la bonne finition de surface pour votre moule

Des deux catégories de finitions de surface mentionnées plus haut pour l’injection plastique, les grades SPI A et B sont considérés comme permettant d’obtenir les surfaces les plus lisses, avec le degré de rugosité le moins élevé, ce qui en fait les traitements les plus onéreux.

À l’opposé, le score 12 en VDI (équivalent au niveau de qualité le plus élevé de cette échelle) correspond, en termes de grain de surface, au grade C du standard SPI.

Pour vos pièces moulées par injection, Xometry vous offre la possibilité de choisir n’importe lequel des deux standards de traitement de surface. Nos experts en moulage par injection seront ravis de vous épauler et de vous conseiller quant à l’option la mieux adaptée à votre projet, d’une finition mate à une finition brillante.

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Cet échantillon a été moulé en plastique ABS noir et représente les douze finitions SPI, ainsi que les textures de surface courantes VDI 3400 au dos. C’est un excellent outil à garder à portée de main lorsque vous travaillez sur de nouveaux projets de moulage par injection.

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Injection moulding VDI surface finishes
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