Le thermoformage est une technologie permettant de produire des produits ouverts avec une épaisseur de paroi uniforme, par exemple des couvercles, des récipients, des boîtiers, mais aussi des blisters ou des plateaux. Pour réaliser des pièces à l’aide de la technologie du thermoformage, il est indispensable de fabriquer au préalable un moule, c’est-à-dire l’outillage nécessaire.
En fonction de l’application, de la taille ou de la quantité, il existe une grande variété de matériaux à partir desquels nous produisons des moules de thermoformage. Leur principal avantage est que l’outillage peut être jusqu’à 10 fois moins cher que d’autres technologies de transformation des matières plastiques (par exemple, le moulage par injection).
Dans cet article, nous décrivons, d’un point de vue pratique, comment la production de moules est réalisée et quels matériaux doivent être utilisés pour les différentes applications.
Thermoformage des matières plastiques – un bref aperçu.
Le thermoformage est une technologie très polyvalente pour la fabrication de produits en plastique. La feuille thermoplastique est d’abord chauffée à une certaine température, puis moulée dans la forme souhaitée, sur un moule préfabriqué.
Le matériau d’entrée est le carton ou le film. Pour en savoir plus sur la technologie du thermoformage, consultez une sous-page et un article de blog dédiés.
Quels sont les produits qui peuvent être créés par thermoformage ?
Les produits créés par la technologie du thermoformage ont un très large éventail d’applications industrielles. Il peut s’agir de
- Couvertures
- Conteneurs
- Enceintes
- Emballage
- Ampoules
- Composants de machines et d’installations
- Plateaux
- Boucliers
- beaucoup, beaucoup d’autres…
Moules pour le thermoformage – caractéristiques.
La fabrication du moule est une étape essentielle avant le processus de thermoformage.
La principale exigence pour les moules est que le plastique puisse s’y former correctement. Pour ce faire, le matériau est aspiré. Il est donc important de fabriquer les moules avec une tolérance correcte, car cela aura une incidence sur les dimensions du produit final.
Afin de maintenir la répétabilité dimensionnelle, la stabilité des moules est essentielle car les moules chauffent pendant le processus de thermoformage.
Les moules pour le thermoformage sont généralement moins chers et plus simples à produire que les outils pour d’autres technologies. Le coût du moule dépendégalement de la taille et de la complexité du produit, mais il est généralement inférieur de 50 à 90 % à celui du moulage par injection.
Type de moule utilisé pour le thermoformage des matières plastiques
dépend de la précision requise, de la demande, de la taille et de la complexité du produit.
Les moules de thermoformage ont des trous qui servent à évacuer l’air. Ils sont suffisamment petits pour ne pas être visibles sur le produit.
Types de moules pour le thermoformage.
Il existe plusieurs méthodes de fabrication des moules de thermoformage, ainsi que des matériaux à partir desquels ils peuvent être fabriqués. Ce chapitre décrit une sélection souvent utilisée dans l’industrie.
Matériaux
Les matériaux les plus couramment utilisés pour les moules de thermoformage sont les suivants :
N'attendez pas !
Adapter la technologie à vos besoins pour réduire le coût de la production de plastique.
Bois (MDF)
Les moules en MDF ont un faible coût de fabrication, ce qui est particulièrement important pour les produits de grande taille. Ils conviennent principalement aux formes simples, pour lesquelles une très grande précision de fabrication n’est pas requise.
Nous revêtons les moules en bois d’une imprégnation et d’un composite.
Nous les utilisons principalement pour les prototypes, ainsi que pour les petites séries.
Les moules en MDF peuvent également être utilisés comme « pelleteuse » pour le moulage d’autres matériaux, tels que résine.
Résine
Les moules en résine sont plus durables et plus chers que les moules en MDF. Nous les utilisons principalement pour les petites et moyennes séries. La mise en œuvre se fait en deux étapes :
- Production d’un pré-moule (par exemple à partir de MDF)
- Fabrication du « sabot » et coulage du moule en résine. Il est important de prendre en compte le retrait approprié lors de la coulée afin de maintenir les tolérances dimensionnelles.
Plastiques
Les moules de thermoformage peuvent également être en plastique (fabriqués par usinage CNC). Il s’agit d’une alternative aux moules en résine. Les plastiques peuvent également être imprimés en 3D, bien que cela soit principalement applicable aux prototypes.
Aluminium
Les moules en aluminium sont les plus couramment utilisés. Ils sont utilisés pour les moyennes et grandes séries. Les moules en aluminium présentent de nombreux avantages, notamment
- bonne conductivité thermique
- grande durabilité
- un rapport qualité-prix attractif
- bonne stabilité dimensionnelle
Les produits fabriqués sur des moules en aluminium offrent un degré élevé de précision et de répétabilité, et la production est efficace.
L’aluminium est un très bon conducteur de chaleur, ce qui est crucial dans le processus de thermoformage.
Les moules en aluminium conviennent également à la production de blisters.
Acier
Les moules en acier sont utilisés pour la production en masse ou en grand volume de composants de faible épaisseur, tels que les blisters. Les moules sont constitués de nombreux composants. L’outillage a un prix élevé et la production est très efficace, ce qui a un impact positif sur le prix des pièces produites.
Méthodes de production
Les moules destinés à la production dans la technologie du thermoformage ne sont pas aussi complexes que dans la technologie du moulage par injection, par exemple. Méthodes de production les plus couramment utilisées :
Usinage CNC
L’usinage CNC est le moyen le plus courant de produire des moules de thermoformage. Il s’agit de la méthode de fabrication par défaut. Pendant la production, des évents peuvent être facilement ajoutés pour l’évacuation de l’air et la porosité minimale du moule permet des détails de haute précision.
L’usinage CNC consiste à retirer correctement de la matière d’une pièce ou d’un bloc plus important.
L’aluminium peut être transformé, tout comme le bois ou le plastique.
Casting
Le moulage consiste à créer un moule approprié (sabot) dans lequel le matériau est versé et qui se solidifie ensuite.
La résine peut être coulée, et le processus est décrit dans le paragraphe sur les moules en résine.
L’aluminium coulé est fondu et moulé dans la forme d’un moule.
N'attendez pas !
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Impression 3D
L’impression 3D est la méthode la moins utilisée pour produire des moules de thermoformage. Son utilisation est pratiquement exclusive aux prototypes.
Moules pour le thermoformage – une ventilation
Le choix du bon matériau et de la bonne méthode de production des moules dépend de plusieurs facteurs. Le plus important d’entre eux est le volume de production.
Moules prototypes
Lors de la production de prototypes, il est très important de minimiser les coûts, de sorte que, si nécessaire, plusieurs moules différents sont fabriqués avant d’obtenir un résultat satisfaisant. C’est pourquoi nous utilisons le plus souvent des moules en MDF usiné.
Moules pour la production en série
Pour la production en série, nous utilisons généralement des moules en aluminium usiné. En fonction du volume de production et de la complexité du produit, nous pouvons également utiliser un matériau différent (par exemple, résine, plastique, MDF), ainsi que la méthode de production (par exemple, fonte d’aluminium).
Moules pour la production en série
Dans la technologie du thermoformage, la production de masse fait référence à des composants à parois minces, tels que les blisters. Pour cette production, tout l’outillage est composé de différents alliages d’acier afin de garantir la plus grande efficacité.
Moules pour thermoformage – prix
Le coût des moules dépend d’un certain nombre de facteurs. taille, tolérance dimensionnelle requise, forme, etc. Vous trouverez ci-dessous les fourches qui s’appliquent à la plupart des implémentations « standard » :
- Le coût des moules en bois varie généralement de quelques centaines à 1,5-2 000 PLN nets.
- Les moules en résine coûtent généralement entre 2 et 4 000 livres sterling nettes.
- Les moules en aluminium coûtent de l’ordre de 4 à 10 000 £ net.
- L’outillage en acier pour la production de masse représente un coût à partir de plusieurs dizaines de milliers de zlotys.
Réalisation d’un prototype avant la production en série.
Pour réaliser un prototype, il est nécessaire de fabriquer un moule au préalable. Il existe cependant un moyen (que nous utilisons souvent) de réaliser un prototype à moindre coût.
Le matériau cible pour la production en série est généralement l’aluminium. Nous suggérons souvent la fabrication préalable d’un moule en bois (MDF), dont le coût est d’un ordre de grandeur inférieur. Nous travaillons sur ce prototype jusqu’à ce que le résultat soit satisfaisant. L’étape suivante est déjà la production du moule cible, pour une production en série efficace.
Une autre solution consiste à fabriquer d’abord un moule prototype, puis à l’utiliser pour fabriquer un « sabot » à partir duquel le moule cible sera coulé. Toutefois, il convient de rappeler que les dimensions sont affectées par les retraits de coulée. C’est pourquoi nous l’utilisons rarement.
Résumé
Le thermoformage est une technologie largement utilisée dans l’industrie. Les moules qui doivent être fabriqués pour lancer la production en font partie intégrante.
Le coût des moules est relativement faible par rapport à d’autres technologies, ce qui abaisse le seuil d’entrée de la production.
Il existe une grande variété de matériaux et de méthodes de production pour les moules de thermoformage. En fonction du projet individuel, nous faisons le choix approprié sur la base de facteurs tels que le coût de mise en œuvre, le volume de production, la productivité, la précision requise, etc.
Vous envisagez une production de thermoformage ? Consultez-nous sur votre projet et nous vous conseillerons sur le meilleur matériau pour réaliser un moule pour votre projet.