Surmoulage
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Masterclass Protolabs’ Insight
Notre série de vidéos Insight vous aidera à maîtriser la fabrication numérique.
En plus de nos conseils de conception mensuels, nous publions désormais régulièrement ces nouvelles vidéos : chacune d'entre elles vous donne un aperçu plus approfondi de la manière de concevoir de meilleures pièces. Nous aborderons des sujets spécifiques tels que le choix du bon matériau d'impression 3D, l'optimisation de votre conception pour l'usinage CNC, les finitions de surface pour les pièces moulées, et bien d'autres encore.
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Insight : Surmoulage - Éléments clés à prendre en compte
26.06.2020
Bonjour et bienvenue dans la vidéo Insight de cette semaine.
Cette semaine, nous nous penchons sur trois des éléments essentiels à prendre en compte lors de la conception d’une pièce destinée au surmoulage.
Connaissez-vous déjà ce terme ? Le surmoulage consiste à utiliser une liaison mécanique ou chimique pour apparier de manière permanente deux pièces moulées par injection. Idéal pour ajouter des poignées aux pièces, il nous permet d’éviter les vis, la colle et les assemblages courants.
Il s’agit de prendre une pièce préalablement moulée - le support - et à la remettre dans la presse. Un second plastique (ou du caoutchouc de silicone liquide) est injecté par-dessus, dans et autour de la pièce d’origine. Quand tout est terminé, nous n’avons plus deux éléments séparés, mais un seul.
Il faut toutefois savoir que ce procédé est plus complexe que le moulage par injection standard, et donc que les coûts initiaux du moule peuvent être légèrement plus élevés que pour deux composants qui seraient assemblés plus tard. Cependant, tout investissement supplémentaire est généralement compensé assez rapidement par l’élimination des coûts d’assemblage secondaire, avec l’obtention d’un produit de meilleure qualité et plus durable.
Le surmoulage est donc un procédé extrêmement utile, mais trois considérations principales de conception doivent être gardées à l’esprit.
Tout d’abord, il faut étudier la liaison, qui doit être aussi résistante que possible.
Ensuite, il est nécessaire de réfléchir aux matières. Le support et la partie surmoulée doivent être physiquement, chimiquement et thermiquement compatibles.
Enfin, il faut garder à l’esprit quelques principes de conception. Les règles habituelles de moulage s’appliquent également au surmoulage, avec quelques considérations supplémentaires.
Maintenant, parlons de la liaison.
Dans une pièce parfaitement surmoulée, il faut que les composants soient chimiquement liés entre eux. Le revêtement doit être impossible à enlever et se déchirera avant de se séparer du substrat, ou même arrachera une partie de la matière sous-jacente. Il y a plusieurs manières pour y parvenir. Les thermoplastiques TPU et TPC, par exemple, forment une forte liaison chimique avec l’ABS, le polycarbonate et le PBT Valox - une fois surmoulés, ils ne vont plus se séparer.
Il n’est pas toujours possible d’obtenir une liaison chimique de haut niveau, bien sûr, mais heureusement, le couplage peut être autre que strictement chimique.
Parfois, la forme permet de verrouiller le recouvrement - pensez à un couvercle de boîtier électronique moulé avec un joint surmoulé fait d’une matière d’étanchéité souple. Une fois le couvercle mis en place, le joint ne peut plus se déplacer. Il suffit d’une certaine adhérence pour maintenir le joint sur le support afin qu’il ne puisse pas bouger lors de l’assemblage.
Cela nous amène à parler de l’optimisation de votre choix de matières. Il y a quelques éléments à prendre en compte ici, au-delà des considérations générales de résistance et de propriétés physiques. Oui, nous préférerons sans doute un revêtement esthétique et solide, qui assure souvent également une bonne prise.
L’une des utilisations les plus courantes du surmoulage consiste à fixer une poignée efficace à un outil à main, qu’il s’agisse d’une perceuse ou d’un équipement chirurgical. La texture est donc importante. Le TPU sur l’ABS est un excellent choix dans ce cas.
L’esthétique des deux matières peut également jouer un rôle non négligeable. Très souvent, les couleurs du revêtement et du support doivent bien s’harmoniser. D’ailleurs, de nombreuses entreprises veulent utiliser des plastiques qui correspondent à leur charte graphique.
Même si la forme ne doit pas passer avant le fond, quelquefois elle a son importance.
Un petit conseil : veillez à respecter les principes de base.
Comme pour tout autre processus de conception, le surmoulage comporte quelques lignes directrices qui aident à ce que tout se déroule sans anicroche. Certaines sont assez évidentes, d’autres moins, mais toutes sont importantes à prendre en compte à chaque étape, si vous ne voulez pas faire des corrections de dernière minute sur un travail que vous pensiez presque terminé.
Au niveau le plus élémentaire, vous devez vous assurer que la température de fusion du matériau de surmoulage est inférieure à celle du support. Le but n’est pas d’équiper d’une poignée une boule de plastique fondu !
Un autre principe qui semble toujours évident avec le recul : la surface de la pièce surmoulée doit être plane, au niveau ou légèrement en dessous de la surface de substrat adjacente, sinon elle dépassera et pourrait être endommagée.
Enfin, les textures : celle de la pièce support peut contribuer à l’adhérence, et celle de la pièce surmoulée est susceptible d’offrir une meilleure préhension et une surface plus attrayante.
Eh bien, c’est tout pour cette semaine ! J’ai hâte de vous revoir vendredi prochain.
Avec nos remerciements à Natalie Constable.