Le surmoulage est un procédé technologique très utilisé dans l’industrie. Il permet de créer des produits composés de plusieurs matériaux, ce qui rend le procédé unique.
En lisant l’article, vous apprendrez
- Qu’est-ce que le surmoulage et en quoi consiste-t-il ?
- Quels matériaux pouvons-nous combiner dans le processus de surmoulage ?
- Comment concevoir des composants pour le surmoulage ?
- Quels sont les avantages et les inconvénients du processus ?
Description de la technologie de surmoulage
Il s’agit d’un processus technologique qui consiste à appliquer une couche supplémentaire de plastique sur une pièce ou un composant complet déjà fabriqué. Le processus vise à combiner deux matériaux en une seule composition cohésive, ce qui permet d’obtenir des produits durables et uniques.
Le surmoulage est utilisé lorsque le produit que nous proposons doit combiner les caractéristiques de deux matériaux, souvent différents. Les brosses à dents ou divers types de poignées (par exemple pour les casseroles) sont de bons exemples de l’utilisation de la technologie du surmoulage – le corps est dur et durable, tandis que la partie en caoutchouc facilite la prise en main de l’article, ce qui garantit une ergonomie de haut niveau.
Comment fonctionne le processus de surmoulage ?
- Pour commencer, il est nécessaire de choisir le matériau du corps et de la pièce à mouler sur celui-ci. Le paragraphe suivant énumère les combinaisons de matériaux possibles.
- Avec la technologie du surmoulage, il est nécessaire de fabriquer deux moules distincts, l’un pour le corps du produit (moulage par injection) et l’autre pour la couche qui lui sera appliquée (surmoulage).
- Fabrication du premier moule et moulage par injection de la carrosserie. Il s’agit simplement du processus habituel de moulage par injection, que nous avons décrit plus en détail dans cet article:
- Un deuxième moule est ensuite réalisé, dédié au matériau avec lequel le corps sera surmoulé. La base du produit précédemment fabriquée est placée au centre du moule et surmoulée avec le second matériau.
- Lors de la dernière étape, le moule est refroidi et le produit cible est solidifié.
Comme on peut le constater, le processus de surmoulage est très similaire au moulage par injection traditionnel. La principale différence réside dans la présence d’un moule supplémentaire, qui permet d’utiliser deux plastiques différents dans un même produit.
Quels sont les matériaux soumis au processus de surmoulage ?
De nombreux types de plastique peuvent être utilisés dans la technologie du surmoulage. Les plus courants sont le PP (polypropylène), le PE (polyéthylène) ou l’ABS (acrylonitrile-butadiène-styrène). Le plus important est de vérifier et de confirmer que les matériaux choisis sont suffisamment compatibles pour être assemblés. Il existe généralement quatre combinaisons de matériaux de base :
Plastique – plastique
Le processus consiste à injecter la structure principale, la base du produit, puis une autre partie est injectée autour du corps résultant. La surface des deux matériaux est généralement similaire, ne différant souvent que par des aspects visuels tels que la couleur.
Plastique – caoutchouc
Le corps du produit est constitué d’un plastique durable et relativement dur sur lequel est moulé du caoutchouc. Cette solution est le plus souvent utilisée pour les produits dont les parties saisies doivent être ergonomiques.
Métal – plastique
Le corps du produit est en métal, tandis que des éléments en plastique sont moulés sur la surface.
Métal – caoutchouc
Le corps du produit est en métal, tandis qu’une partie en caoutchouc est moulée sur sa surface. La fonction de la partie en caoutchouc est de fournir une prise ergonomique.
Il est important de garder à l’esprit que la combinaison de matériaux différents les uns des autres, et a fortiori appartenant à des groupes de matériaux différents, est, malgré les apparences, une tâche compliquée. Un certain nombre de tests doivent être effectués au préalable pour s’assurer que les matériaux sont suffisamment compatibles pour être assemblés.
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Cas spécifiques de surmoulage
Le surmoulage offre de nombreuses possibilités, souvent hors normes. Ce chapitre présente 2 solutions innovantes utilisant le surmoulage.
- Le moulage par insertion → est un procédé en une seule étape. Il consiste à placer un insert métallique spécial au centre d’un moule, puis à le surmouler avec du plastique. Voiciquelques exemples de pièces fabriquées selon cette méthode. fiches électriques.
- Multi-shot → il s’agit d’un processus beaucoup plus complexe, qui nécessite des équipements spéciaux. Le processus est automatisé au maximum, des robots de moulage permettant de transférer les corps d’une machine de moulage par injection à l’autre en un temps considérablement réduit.
Quelles sont les différences entre l’injection et le surtraitement ?
Il existe de nombreuses différences entre le processus classique de moulage par injection et le surmoulage. Les plus importantes sont les suivantes :
- Nombre de matériaux utilisés. Dans le cas du moulage par injection classique, un seul matériau est utilisé, alors que dans le cas du surmoulage, il s’agit de deux matériaux ou plus.
- Nombre de moules. Dans le cas du moulage par injection classique, un seul moule est produit, tandis que dans le cas du surmoulage, deux moules sont utilisés : le premier sert à l’injection du corps du produit, tandis que le second est préparé en fonction du corps déjà produit et du composant qui le recouvrira.
- Structure du produit. Dans le cas du moulage par injection classique, la surface est uniforme, alors que dans le cas du surmoulage, elle varie en fonction du type de matériaux utilisés.
Exemples de produits fabriqués par surmoulage.
Le surmoulage a un large éventail d’applications industrielles. Celles-ci peuvent inclure :
- fiches électriques
- poignées, par exemple pour les outils
- capuchons de poignée de bicyclette
- composants médicaux
- composants automobiles
Comment les détails doivent-ils être conçus ?
Un certain nombre de considérations de conception doivent être prises en compte lors de la conception de pièces de surmoulage en plastique. Il s’agit notamment de . la compatibilité des matériaux, la conception de la pièce, la conception du corps, l’épaisseur de la paroi, les contre-dépouilles et les surplombs. Les aspects les plus importants sont abordés ci-dessous :
Compatibilité des matériaux
L’un des aspects les plus importants de la conception du surmoulage plastique est la compatibilité des matériaux. Les matériaux utilisés doivent être compatibles entre eux pour assurer une liaison solide entre les couches. La compatibilité peut être affectée par des facteurs tels que le point de fusion, le retrait de transformation ou le coefficient de dilatation thermique.
Conception du produit
La conception de la pièce surmoulée est également cruciale pour la réussite du processus. La pièce doit présenter des caractéristiques qui permettent au plastique de s’écouler uniformément dans le moule, sans créer de poches d’air ou de vides. La pièce doit également présenter des angles et des rayons de traction suffisants pour pouvoir être facilement retirée du moule.
Epaisseur de la paroi
L’épaisseur de la paroi de la pièce moulée est un autre élément important de la conception. Les pièces trop fines risquent de se déformer pendant le processus de moulage, tandis que les pièces trop épaisses risquent de ne pas se remplir complètement, créant des poches d’air ou des vides. L’épaisseur optimale de la paroi dépend des matériaux spécifiques et du processus de moulage utilisé.
Contreforts et surplombs
Les pièces présentant des contre-dépouilles et des surplombs peuvent constituer un défi lors de la conception du moule, car le plastique risque de ne pas pouvoir s’écouler uniformément dans ces zones. Pour créer des pièces avec des contre-dépouilles et des surplombs, il peut s’avérer nécessaire d’utiliser des techniques spéciales telles que l’extraction latérale ou les noyaux pliés.
Avantages de l’injection
Le surmoulage est un procédé technologique innovant qui présente de nombreux avantages. Quelques-uns d’entre eux sont décrits ci-dessous :
- Amélioration de la fonctionnalité – cette technologie permet de créer des composants multiples qui peuvent améliorer la fonctionnalité du produit. Par exemple, une poignée en plastique injecté peut avoir une zone de préhension souple et confortable, ce qui améliore l’ergonomie et le confort de l’utilisateur.
- Durabilité accrue du produit – le surmoulage peut améliorer la durabilité du produit en ajoutant une couche protectrice au composant.
- Amélioration de l ‘ergonomie et de l’esthétique – l’ergonomie et l’esthétique du produit peuvent être améliorées par l’utilisation de matériaux offrant un toucher doux et une finition attrayante.
- Augmentation de la résistance duproduit – le surmoulage peut améliorer la résistance du produit en renforçant les zones faibles avec des matériaux plus résistants.
- Rigidité accrue – le surmoulage peut améliorer la rigidité du produit en ajoutant une couche rigide au composant.
- Flexibilité accrue – le surmoulage peut améliorer la flexibilité du produit en ajoutant une couche souple au composant.
- Amélioration de la résistance chimique – le surmoulage peut améliorer la résistance chimique d’un produit en ajoutant une couche de matériau résistant aux produits chimiques.
- Amélioration des propriétés thermiques – le surmoulage peut améliorer les propriétés thermiques d’un produit en ajoutant une couche de matériau résistant aux températures élevées ou basses.
Inconvénients de l’injection
Comme toute technologie, le surmoulage présente également des inconvénients. Certains d’entre eux sont décrits ci-dessous.
- Outillage spécialisé – ce processus nécessite l’utilisation d’un outillage spécial, tel que des inserts, qui sont fabriqués selon une conception spécifique. L’outillage supplémentaire est généralement assez coûteux.
- Délais d’exécution plus longs – en raison de la nécessité d’un outillage supplémentaire, les délais d’exécution sont plus longs que pour le moulage par injection classique.
- Géométrie limitée de la pièce – le processus de surmoulage peut ne pas convenir à certaines pièces, en particulier celles qui ont des formes ou des géométries complexes nécessitant un positionnement précis du matériau surmoulé. Dans ce cas, d’autres procédés de fabrication, tels que l’usinage ou l’assemblage, peuvent être plus appropriés.
- Compatibilité des matériaux – certains matériaux peuvent ne pas convenir au processus de surmoulage plastique, en particulier ceux qui ont des coefficients de dilatation thermique différents ou qui ne sont pas compatibles avec le matériau de surmoulage. Cela peut engendrer un certain nombre de défauts potentiels, tels que le gauchissement ou la délamination.
- Volume de production – en raison des spécificités de la technologie, le processus de surmoulage est dédié à la production en série et en grand volume.
Résumé
Le surmoulage est une technologie unique qui permet de fabriquer des composants à partir de deux matériaux. Nous pouvons ainsi mieux adapter les propriétés du produit final, sans qu’il soit nécessaire de procéder à un assemblage supplémentaire (le produit est créé au cours du processus technologique).
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