Comment les données de pression dans la cavité, les technologies de contrôle des processus et un personnel qualifié peuvent aider les moulistes à produire des pièces homogènes et de haute qualité à partir de résines recyclées, de résines broyées et de résines à spécifications étendues.
La matière première représente l’un des principaux coûts variables dans le moulage par injection. Lorsque les prix des résines augmentent, que l’approvisionnement devient imprévisible ou que les clients exigent une teneur en matières recyclées plus élevée, les moulistes se mettent naturellement à étudier des alternatives à la résine vierge de première qualité.
Ces alternatives peuvent notamment inclure :
- Rebroyage en interne
- Matériaux recyclés d’origine post-industrielle (PIR)
- Matériau recyclé post-consommation (PCR)
- Résine à spécifications larges ou de qualité inférieure
- Des qualités de résine alternatives à moindre coût
Une stratégie adéquate en matière de matériaux peut permettre de réduire la consommation de résine vierge, de répondre aux exigences en matière de développement durable, d’améliorer la flexibilité de l’approvisionnement et de réduire les coûts.
Mais acheter des matériaux moins chers ne représente que la moitié de l’équation.
Les variations de viscosité, d’indice de fluidité à l’état fondu, de retrait, de teneur en charge, d’humidité, de contamination ou d’historique de transformation peuvent influencer la manière dont la cavité se remplit, se compacte, conserve sa forme et refroidit. Sans une visibilité suffisante sur le processus, les économies réalisées sur les matières premières peuvent rapidement être perdues en raison des rebuts, des retouches, des temps de démarrage plus longs, du tri, des temps d’arrêt et des réclamations des clients.
L’objectif n’est pas simplement d’acheter de la résine moins chère. Il s’agit de produire des pièces conformes au coût total le plus bas possible tout en garantissant la viabilité du processus.
La résine recyclée est-elle toujours moins chère ?
Pas forcément.
Le prix de la résine recyclée dépend du polymère, de la qualité, de la couleur, de la provenance, des exigences en matière de certification, de l’offre régionale et des prix actuels de la résine vierge.
Le PCR de haute qualité peut coûter autant, voire plus, qu’une qualité vierge comparable, en raison des opérations de collecte, de tri, de nettoyage, d’analyse, de formulation et de traçabilité nécessaires à sa production. Les prix peuvent également évoluer rapidement. En mai 2026, S&P Global a indiqué que plusieurs indices de référence du PET et du polyéthylène recyclés étaient passés d’une prime historique à une décote, les prix de la résine vierge ayant augmenté plus rapidement. [1]
Le broyage en interne, le PIR, les résines à large gamme de spécifications et certaines qualités de résines retraitées peuvent offrir des possibilités d’économies plus prévisibles. Toutefois, l’analyse de rentabilité doit se fonder sur les tarifs actuels des fournisseurs et sur le coût total par pièce conforme, et non sur l’hypothèse selon laquelle toutes les résines recyclées sont moins chères.
Une étude réalisée en 2024 sur le PPS renforcé de fibres de verre recyclées a mis en évidence des économies sur le coût des matières premières pouvant atteindre 44 % par rapport au matériau vierge évalué. Les grades recyclés ont également présenté des variations en termes d’indice de fluidité à l’état fondu, de retrait, de forces de moulage requises et de résistance à la traction, ce qui souligne la nécessité d’évaluer à la fois le prix et les performances. [2]
Comprendre les matériaux « Regrind », « PIR », « PCR » et « Wide-Spec »
Ces catégories ne doivent pas être considérées comme interchangeables. Chacune peut avoir une source, un historique de traitement, un niveau de cohérence et des exigences de qualification différents.
Rebroyage en interne
Les rebroyats internes sont généralement constitués de déchets de moulage connus, tels que les canaux de coulée, les têtes de coulée ou les pièces rejetées, qui sont broyés puis réintroduits dans la production.
Lorsqu’il est trié par type de résine, par couleur et par source de production, il peut s’avérer plus prévisible que les matériaux provenant de plusieurs sources externes. Une exposition répétée à la chaleur et aux efforts de cisaillement peut toutefois altérer sa viscosité et ses propriétés mécaniques.
UL Solutions définit les « matières broyées éligibles » comme des déchets de moulage récupérés et réutilisés au sein du même site. Conformément à la norme UL 746D, ces résidus peuvent représenter jusqu’à 25 % du mélange dans la trémie, à condition que les 75 % restants soient constitués de la même qualité de matière vierge dont proviennent les résidus. Il ne s’agit pas d’une tolérance universelle applicable à tous les matériaux recyclés ou à tous les composants moulés. [3]
Matériaux recyclés d’origine post-industrielle
Les matériaux recyclés post-industriels (PIR) proviennent de déchets de fabrication qui n’ont pas été mis à la disposition des consommateurs. Il peut s’agir de carottes, de canaux de coulée, de chutes d’usinage, de composants rejetés ou de déchets de mélange.
Un flux de PIR contrôlé et provenant d’une seule source peut présenter des propriétés relativement homogènes. Les variations peuvent s’accentuer lorsque des matériaux provenant de plusieurs sources ou de différentes qualités sont mélangés sans ségrégation, essais ou mise en mélange suffisants.
Matériau recyclé post-consommation
Les matériaux recyclés post-consommation (PCR) ont achevé un cycle d’utilisation par les consommateurs avant d’être collectés et traités en vue de leur réutilisation.
La PCR peut présenter une combinaison plus large de types de résines d’origine, de pigments, d’additifs, de charges, de contaminants, d’exposition à l’humidité et d’antécédents de transformation. Les transformateurs doivent valider des lots de production représentatifs plutôt que de partir du principe qu’un seul essai réussi garantit la performance à long terme.
Résine à spécifications élargies et de qualité inférieure
La résine « wide-spec » ou « off-grade » ne répond généralement pas à une ou plusieurs des spécifications principales d’un fabricant.
Les propriétés concernées peuvent inclure l’indice de fluidité à chaud, la densité, la résistance aux chocs, la couleur, la concentration en additifs, la teneur en charges ou l’aspect des granulés.
Le matériau peut tout de même convenir à l’application, mais le transformateur doit déterminer quelle propriété ne respecte pas les spécifications et si cela a une incidence sur le processus de transformation ou sur les performances de la pièce finie.
Le simple fait que le prix d’achat soit inférieur ne suffit pas à garantir l’adéquation du matériau.
Chaque pièce moulée possède un historique de pression dans la cavité
Chaque pièce moulée par injection est formée sous pression à l’intérieur de la cavité.
Au fur et à mesure que le matériau se remplit, se tasse, se stabilise et refroidit, il crée un profil de pression qui reflète les conditions subies par cette pièce. La pression dans la cavité peut fournir des informations sur :
- Arrivée de la matière fondue
- Progression du remplissage
- Pression au point de transfert
- Pression maximale dans la cavité
- Efficacité de l’emballage
- Intégrale de pression
- Comportement du joint de porte
- Chute de pression
- Balance à cavité
- Variation d’un tir à l’autre
Lorsque les pièces conformes sont mesurées et mises en corrélation avec leurs courbes de pression de cavité, ces courbes deviennent des signatures de processus. Les cycles ultérieurs peuvent alors être comparés au processus validé afin d’identifier tout écart avant que celui-ci n’entraîne la production de rebuts non contrôlés ou n’atteigne le client.
Les données relatives à la pression dans la cavité permettent de visualiser l’endroit exact où la pièce est réellement moulée, ce qui en fait un indicateur de processus très utile pour évaluer le remplissage, le tassement, le retrait, le poids de la pièce, ses dimensions ainsi que les défauts liés au remplissage. [4]
Comment la pression dans la cavité permet d’utiliser différents matériaux
Les matériaux moins coûteux et recyclés ne créent de la valeur que si l’on parvient à gérer leur variabilité.
Avec les mêmes réglages de la machine, un lot de matière à viscosité plus élevée peut nécessiter une pression plus importante pour remplir la cavité, entraîner une baisse de pression vers la fin du remplissage ou ne pas compacter la pièce de manière aussi efficace. Cela peut accroître le risque de défauts de remplissage, de creux ou de variations dimensionnelles.
Un lot présentant une viscosité plus faible peut se couler plus facilement, créer un gradient de pression différent ou augmenter le risque de surremplissage, de formation de bulles, ainsi que de variations du poids des pièces ou de retrait.
Les données provenant de la machine restent essentielles, mais la position de la vis, la pression d’injection, la température du cylindre et d’autres signaux émis par la presse ne permettent pas toujours de déterminer avec précision comment le matériau s’est comporté à l’intérieur du moule.
Les données de la machine indiquent ce qu’a fait la presse.
Les données relatives à la pression dans la cavité indiquent les conditions auxquelles le matériau a été soumis à l’intérieur de celle-ci.
Surveillance et régulation de la pression dans la cavité
La surveillance et le contrôle permettent d’atteindre différents niveaux de maîtrise des processus.
Surveillance de la pression dans la cavité
La surveillance rend le processus de formage des pièces transparent. Elle permet aux transformateurs de :
- Consultez et comparez chaque cycle
- Mettre en place des modèles de processus et des alertes
- Détecter la dérive du processus
- Surveiller l’équilibre de la cavité
- Identifiez les pièces suspectes
- Créer des registres de production et de qualité
- Cherchez à savoir ce qui a changé
Pour les entreprises qui font leurs premiers pas dans le domaine des données intégrées au moule, la surveillance peut apporter une valeur ajoutée considérable grâce à un dépannage plus rapide et à une meilleure maîtrise des incidents.
Régulation de la pression dans la cavité
Le contrôle de la pression dans la cavité utilise la mesure effectuée à l’intérieur de celle-ci comme signal de régulation active du processus.
Grâce à une intégration avec des machines compatibles et à un processus correctement mis au point, ce système peut être utilisé pour :
- Déclencher les transitions entre les étapes du processus
- Maintenir les conditions souhaitées à l’intérieur de la cavité
- Réagir plus efficacement aux variations de viscosité
- Réduire les différences entre les machines
- Améliorer la reproductibilité d’un lot de matière à l’autre
Les capteurs génèrent la mesure. Le système de commande détermine la manière dont cette mesure est utilisée.
Transformer les données relatives à la pression dans la cavité en mesures concrètes
Les capteurs de pression de cavité RJG mesurent les conditions à l’intérieur du moule à chaque cycle.
CoPilot® transforme ce signal en surveillance en temps réel, en alertes, en contrôle des processus, en décisions relatives à la qualité et en tri des pièces suspectes.
The Hub® rassemble les informations provenant des systèmes connectés au sein d’une vue d’ensemble de l’usine, permettant ainsi la surveillance et l’analyse à distance. The Hub Connect intègre les données de processus et de production dans les flux de travail ERP et MES, contribuant ainsi à réduire les rapports manuels, les feuilles de calcul isolées et les erreurs de saisie.
RJG propose également la technologie de moulage à basse pression constante iMFLUX®, qui adapte le processus de remplissage aux variations des matériaux et des conditions d’exploitation.
Pour les essais d’outillage, le dépannage et la maîtrise urgente de la qualité, CoPilot® Go vous permet d’accéder plus rapidement aux données de pression dans les cavités sans nécessiter d’interface permanente avec la machine. Il permet de capturer des profils de pression, facilite le tri en temps réel des pièces suspectes et contribue à transférer les connaissances acquises lors des essais d’outillage vers la production.
Comment la technologie DECOUPLED MOLDING® améliore la flexibilité des matériaux
La méthodologie DECOUPLED MOLDING® de RJG divise le processus de moulage en étapes contrôlées, plutôt que de considérer l’injection comme un processus continu.
Dans un procédé DECOUPLED MOLDING® III :
- Le remplissage de la cavité s’effectue avec un contrôle de la vitesse.
- Un deuxième étage de vitesse remplit la cavité.
- La machine passe en mode de maintien dès que la pression cible sélectionnée dans la cavité est atteinte.
Cette distinction revêt une importance particulière lorsque la viscosité du matériau varie.
Un procédé basé sur la position demande à la machine de se positionner sur la même vis, même lorsque le matériau se comporte différemment. Un procédé basé sur la pression dans la cavité vise à obtenir les conditions requises à l’intérieur de celle-ci.
Dans une plage de matériaux et de procédés correctement définie, la machine peut être amenée à s’adapter différemment à des lots présentant une viscosité plus élevée ou plus faible. Toutefois, les conditions à l’intérieur de la cavité associées à une pièce conforme peuvent rester plus stables que les réglages de la machine nécessaires à leur fabrication.
La technologie à elle seule ne suffit pas
Les capteurs et les systèmes de contrôle des processus apportent visibilité et capacités. Les personnes qui les utilisent doivent également comprendre :
- Comportement des matières plastiques
- Préparation du matériel
- Remplir, tasser et maintenir
- Courbes de pression dans la cavité
- Qualification des lots de matières premières
- Développement de procédés
- Seuils d’alerte et de tri
- Dépannage scientifique
En l’absence d’une norme commune de traitement, les techniciens risquent de réagir différemment face à une même variation selon les équipes, les machines et les sites.
Les formations RJG en moulage par injection aident les équipes à mettre en place des processus reproductibles et à interpréter les données. Parmi les formations proposées, citons notamment « Les principes fondamentaux du moulage par injection systématique », l’atelier « DECOUPLED MOLDING® », les formations « Master Molder® I et II » et la formation « CoPilot® ».
RJG propose également des formations en ligne sur le moulage par injection, à suivre à votre rythme, notamment « Les bases du moulage par injection », « Introduction à la gestion des matériaux », « Introduction au dépannage », « Découvrez votre CoPilot » et « Mathématiques pour les mouleurs ».
Des matériaux moins coûteux permettent de fabriquer des pièces de haute qualité
Le fait que les matériaux varient ne signifie pas nécessairement que la qualité varie.
L’essentiel est de savoir ce qui a changé et de disposer d’un processus capable de détecter et de gérer ce changement.
Lorsque les données relatives à la pression dans la cavité sont associées à des matériaux certifiés, à des modèles de processus validés, à des capteurs adaptés, à une technologie de contrôle des processus, aux techniques DECOUPLED MOLDING® et à un personnel qualifié, les moulistes peuvent :
- Élargir leur choix de matériaux utilisables
- Traitez les matériaux recyclés en toute confiance
- Réduire la dépendance vis-à-vis de la résine vierge de première qualité
- Détecter les variations plus tôt
- Réduire la production suspecte
- Améliorer l’uniformité des pièces
- Réduire le coût total par pièce conforme
Le résultat ne se résume pas simplement à un matériau moins coûteux. Il s’agit d’un procédé de moulage plus performant qui préserve la qualité tout en offrant des possibilités de réduction des coûts.
Identifiez les défauts avant qu’ils ne se transforment en rebuts
La variation des matériaux n’est peut-être pas le seul facteur qui augmente votre coût total par pièce conforme.
Des contrôles des matières insuffisants, une visibilité limitée sur les moules, des méthodes de traitement incohérentes, une technologie sous-utilisée, des problèmes de performance des machines et des lacunes dans les compétences du personnel peuvent tous avoir une incidence sur les résultats.
Une évaluation des écarts RJG porte sur vos matériaux, vos machines, vos moules, vos procédés, votre technologie, vos contrôles qualité, vos indicateurs de performance et les compétences de votre personnel.
Votre équipe reçoit un plan d’amélioration classé par ordre de priorité, un aperçu des opportunités de retour sur investissement, des recommandations en matière de technologies et de formation, ainsi que des conseils pratiques axés sur les opportunités présentant le plus grand impact potentiel.
Découvrez où votre activité présente des baisses de performance et quelles sont les priorités à traiter en premier lieu.
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Recherche et références techniques
- S&P Global : pour la première fois à l’échelle mondiale, les polymères recyclés se négocient à un prix inférieur à celui des polymères vierges
- Dollischek et al. : Moulage par injection de PPS GF40 renforcé de fibres de verre issues du recyclage post-industriel
- UL Solutions : Essais et certification des plastiques recyclés, et définitions relatives aux granulés de recyclage
- RJG : La pression dans la cavité, une donnée que les fabricants de pièces moulées par injection ne peuvent pas se permettre d’ignorer
- Ahlers et al. : Contrôle de la masse des pièces dans le moulage par injection de thermoplastiques recyclés à l’aide du contrôle de la pression dans la cavité
