Guide du processus de surmoulage et de la compatibilité des matériaux de surmoulage

Matériaux de surmoulage
Jack Lie Expert en usinage CNC

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Le surmoulage est un processus de fabrication qui implique le moulage par injection d'un matériau sur un autre. Comme les matériaux engagés dans le surmoulage doivent se lier, les plastiques doivent être compatibles entre eux. La compatibilité des matériaux découle de la compatibilité chimique, qui est une mesure de la stabilité d'un matériau lorsqu'il est en contact avec un autre matériau. Si deux matériaux entrent en contact l'un avec l'autre et provoquent une réaction chimique, ils sont incompatibles et ne conviennent pas au moulage par injection multi-matériaux. Pour les matériaux chimiquement incompatibles, des caractéristiques de fixation positive ou une liaison mécanique sont généralement recommandées. Cela relie les deux matériaux ensemble sans liaison chimique.

Ici, nous présenterons la vue d'ensemble du processus de surmoulage et illustrerons sa différence par rapport à d'autres méthodes de moulage similaires dans un tableau. Un tableau de compatibilité des matériaux de surmoulage est fourni pour vous aider à vérifier si deux de vos matériaux potentiels peuvent être chimiquement ou mécaniquement compatibles.

Qu'est-ce que le surmoulage ?

Le surmoulage est un processus de fabrication qui implique le moulage par injection d'un matériau sur un autre. Le processus implique l'utilisation d'un moule conçu pour produire deux ou plusieurs pièces distinctes, une pièce étant moulée sur l'autre. Le résultat est un composant unique et intégré avec de multiples matériaux et fonctionnalités.

Le surmoulage est souvent utilisé pour combiner deux ou plusieurs matériaux ayant des propriétés différentes, telles que des couleurs, des textures ou une dureté différentes. Il est également utilisé pour ajouter des fonctionnalités à un composant, comme l'ajout d'une poignée ou d'une surface douce au toucher.

Il existe plusieurs types de surmoulage, notamment le surmoulage par insert, le surmoulage à deux coups et le surmoulage par co-injection. Le surmoulage d'insert implique l'injection d'un matériau sur un insert, qui est un composant prémoulé fait d'un matériau différent. Le surmoulage en deux étapes implique l'injection de deux matériaux différents dans un seul cycle de moulage, tandis que le surmoulage par co-injection implique l'injection de deux matériaux différents en même temps.

Le surmoulage est un processus de fabrication polyvalent utilisé dans un large éventail d'industries, notamment l'automobile, la médecine et les produits de consommation. Il permet la production de composants complexes et fonctionnels avec un seul processus de moulage, réduisant le besoin d'assemblage et augmentant l'efficacité.

Processus de surmoulage par injection

Le processus de surmoulage par injection est un processus de fabrication qui implique le moulage par injection d'un matériau sur un autre. Il s'agit d'un processus polyvalent qui est utilisé pour combiner deux ou plusieurs matériaux, ajouter des fonctionnalités à un composant ou créer un seul composant intégré avec plusieurs matériaux et fonctionnalités.

Le processus de surmoulage par injection comprend généralement les étapes suivantes :

  1. Conception et outillage: La première étape du processus de surmoulage par injection est la conception et le développement du moule et de l'outillage. Cela implique de créer une conception détaillée du composant et de sélectionner les matériaux et les paramètres de processus appropriés. Le moule et l'outillage sont ensuite fabriqués pour produire le composant souhaité.
  2. Installer: Une fois le moule et l'outillage terminés, la machine de moulage par injection est configurée pour le processus de surmoulage. Cela implique d'installer le moule dans la machine, de définir les paramètres du processus et de s'assurer que tous les matériaux et équipements nécessaires sont en place.
  3. Pré-moulage: Dans certains cas, un processus de pré-moulage peut être nécessaire avant le début du processus de surmoulage. Cela peut impliquer le moulage par injection d'un composant séparé ou l'insertion d'un composant prémoulé dans le moule.
  4. Injection: Le processus de surmoulage commence par l'injection de la première matière dans le moule. Le matériau est chauffé et pressurisé au fur et à mesure qu'il est injecté dans le moule, remplissant les cavités et prenant la forme du composant.
  5. Surmoulage: Une fois que le premier matériau a été injecté et a refroidi jusqu'à un certain point, le deuxième matériau est injecté sur le premier matériau. Le second matériau est typiquement injecté à une température et une pression inférieures pour éviter d'endommager le premier matériau.
  6. Refroidissement et éjection: Une fois le processus de surmoulage terminé, le moule est laissé refroidir et le composant est éjecté du moule. Le composant est ensuite inspecté et fini au besoin.

Le processus de surmoulage par injection est un moyen très efficace et rentable de produire des composants complexes et fonctionnels avec plusieurs matériaux.

Matériaux de surmoulage

Les matériaux utilisés dans le processus de surmoulage dépendent des exigences spécifiques du composant produit.

Certains matériaux couramment utilisés dans le surmoulage comprennent :

Thermoplastiques

Les thermoplastiques sont des polymères qui peuvent être fondus et remodelés plusieurs fois. Ils sont couramment utilisés dans les applications de surmoulage en raison de leur polyvalence et de leur facilité de traitement. Certains thermoplastiques couramment utilisés dans le surmoulage comprennent :

  • Polyéthylène
  • Polypropylène
  • Polystyrène
  • Polycarbonate

Élastomères

Les élastomères sont des polymères qui ont la capacité de s'étirer et de reprendre leur forme d'origine. Ils sont couramment utilisés dans les applications de surmoulage pour ajouter de la flexibilité et de l'adhérence à un composant. Certains élastomères couramment utilisés dans le surmoulage comprennent :

  • Silicone
  • TPE (élastomère thermoplastique)
  • TPU (polyuréthane thermoplastique)

Métaux

Les métaux peuvent également être utilisés dans des applications de surmoulage, généralement en tant qu'insert ou composant prémoulé. Les métaux couramment utilisés dans le surmoulage comprennent l'aluminium, le laiton et l'acier inoxydable.

Matériaux composites

Les composites sont des matériaux fabriqués à partir d'une combinaison de deux ou plusieurs matériaux ayant des propriétés physiques ou chimiques différentes. Ils sont couramment utilisés dans les applications de surmoulage pour combiner les propriétés de différents matériaux. Certains composites couramment utilisés dans le surmoulage comprennent :

  • Plastique renforcé de fibre de verre (GFRP)
  • Plastique renforcé de fibre de carbone (CFRP)

Le choix des matériaux pour le surmoulage dépend des exigences spécifiques du composant produit, telles que la résistance, la flexibilité ou l'apparence souhaitées. La compatibilité des matériaux et les conditions de traitement du processus de surmoulage doivent également être prises en compte.

Compatibilité des matériaux de surmoulage

Une liaison chimique

Ce processus de liaison fait référence à la formation de deux matériaux chimiquement compatibles en une liaison solide l'un avec l'autre. Il convient de noter que tous les matériaux ne fonctionnent pas bien les uns avec les autres.

Verrouillage mécanique

Que faire si votre matériau est incompatible, ne peut pas atteindre la force de liaison souhaitée ou si vous voulez vous assurer que votre matériau ne s'écaillera pas en raison d'une utilisation répétée ? À ce stade, il est logique de concevoir un verrouillage mécanique qui fixe physiquement le matériau de revêtement au substrat. Il existe de nombreuses manières de les concevoir en pièces (voir l'image ci-dessous).

Quatre types de techniques de collage mécanique

Tableau de compatibilité des matériaux de surmoulage

Matériau du substrat
Matériau de surmoulage ABS Lustre ABS/PC Cyclolo C2950-111 PCLexan 940-701 PBT Valox 357-1001 PP Profax 6323 Nylon 66 ZYTEL 103 HSL NC010
TPU-Texin983-000000 C C C C M M
TPV - Santoprène101-87 M M M M C M
TPE - Santoprène101-64 M M M M C M
LSR - Elastosil3003/30 A/B - - M M - M
PTC - Hytrel 3078 C C C C M M
TPE-Versaflex OM1060X-1 C C C M M M
TPE-Versaflex OM6240-1/td> M M M M M C
TPE-Versaflex OM6258-1 M M M M M C
TPE-Versaflex OM1040X-1 C C C M M M

C = liaison chimique
M = liaison mécanique (recommandé)

Quels sont les avantages et les applications du processus de surmoulage ?

Le surmoulage offre plusieurs avantages, notamment :

  • Assemblage réduit: Le surmoulage permet la production de composants complexes et fonctionnels avec un seul processus de moulage, réduisant le besoin d'assemblage et augmentant l'efficacité. Cela peut entraîner des économies de coûts et une amélioration de la qualité des produits.
  • Fonctionnalité améliorée: Le surmoulage permet la combinaison de deux matériaux ou plus avec des propriétés différentes, telles que des couleurs, des textures ou une dureté différentes. Cela peut améliorer la fonctionnalité et les performances du composant, ainsi que son apparence.
  • Durabilité améliorée: Le surmoulage peut améliorer la durabilité d'un composant en ajoutant une couche de protection ou en combinant des matériaux aux propriétés différentes, comme l'ajout d'une couche externe dure à une couche interne souple.
  • Personnalisation: Le surmoulage permet la personnalisation des composants en permettant l'utilisation de différents matériaux et couleurs. Cela peut être utile dans les applications où l'esthétique ou l'image de marque sont importantes.
  • Polyvalence: Le surmoulage est un processus polyvalent qui peut être utilisé dans un large éventail d'industries et d'applications, y compris l'automobile, le médical et les produits de consommation. Il convient à la production de petits et grands composants et peut être utilisé avec une variété de matériaux.

Les produits créés par surmoulage se retrouvent partout dans notre vie quotidienne. Ici, nous les avons classés en cinq applications principales dans lesquelles le surmoulage est couramment utilisé :

  • Automobile: Le surmoulage est couramment utilisé dans l'industrie automobile pour produire des pièces et des composants avec de multiples matériaux et fonctionnalités. Par exemple, le surmoulage est utilisé pour produire des composants de tableau de bord, des poignées de porte et des poignées de volant.
  • Médical: Le surmoulage est utilisé dans l'industrie médicale pour produire des composants avec une durabilité, une flexibilité et une adhérence améliorées. Il est couramment utilisé pour produire des dispositifs médicaux, tels que des seringues, des cathéters et des tubulures.
  • Les produits de consommation: Le surmoulage est utilisé dans la production de produits de consommation pour ajouter fonctionnalité, durabilité et esthétique. Il est couramment utilisé pour produire des composants pour les appareils électroménagers, l'électronique et les articles de sport.
  • Industriel: Le surmoulage est utilisé dans l'industrie pour produire des composants aux performances et à la durabilité améliorées. Il est couramment utilisé pour produire des pièces et des composants d'équipements et de machines, tels que des engrenages, des roulements et des joints.
  • Aérospatial: Le surmoulage est utilisé dans l'industrie aérospatiale pour produire des composants légers et fonctionnels. Il est couramment utilisé pour produire des pièces et des composants pour les aéronefs et les engins spatiaux, tels que les commandes de cockpit et les tableaux de bord.

Surmoulage Vs. Moulure d'insertion

Le surmoulage fait partie du surmoulage. Ici, vous pouvez dire que tout moulage par insertion est un surmoulage, mais que tout surmoulage n'est pas un moulage par insertion. Pour comprendre leurs distinctions, il serait préférable de les illustrer dans un tableau.

Moulure d'insertionSurmoulage
Type d'injectionCe processus insère du métal dans un moule.Ce processus infuse plusieurs matériaux pour créer une seule pièce.
ExempleMatériel médical, conduits automobiles, connecteurs de tuyau d'aspiration, pièces lourdes, filtres.Outils électriques et outils à main, jouets, PCB, volants de voiture, téléphones, RFID.
AvantagesLe temps d'assemblage est plus rapide que le surmoulage
Le processus réduit la taille et le poids de la pièce
C'est rentable
Finition stable
Longue durabilité
Sécurise
Plus rentable que la fabrication post-moulage

Si vous vous sentez toujours perplexe quant à la compatibilité des matériaux pour le surmoulage, n'hésitez pas à contacter des experts chez Runsom Précision. Nous possédons une vaste expérience dans Usinage CNC et moulage par injection plastique depuis plus de dix ans et peut vous aider avec des solutions à la sélection du bon matériel pour votre projet crucial. Construisons ensemble un résultat incroyable !