Moulage par injection est le procédé de fabrication le plus courant pour les pièces en plastique, et la plupart des pièces en plastique moulé sont fabriquées à partir de thermoplastiques — comme expliqué sur notre page de services d'injection plastique. Mais l'injection peut aussi être utilisée pour fabriquer des pièces à partir de thermodurcissables tels que caoutchouc en silicone liquide (LSR).
La fabrication par injection de silicone liquide offre une excellente méthode pour produire en grande quantité des pièces souples, résistantes aux chocs et à la température. Elle consiste à mélanger une solution de silicone à deux composants avant le moulage, dont une moitié contient un catalyseur au platine qui permet au silicone de durcir en un solide.
L'injection de silicone liquide permet de produire de nombreuses pièces utiles — joints, équipements de cuisine, composants surmoulés, et bien plus — pour une gamme diversifiée de clients.
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Avantages du moulage par injection de silicone liquide
Le moulage par injection de silicone liquide combine deux ensembles d'avantages : les capacités de production de haute qualité et en grande quantité du moulage par injection, et les propriétés élastomériques du caoutchouc de silicone liquide. Les principaux avantages incluent :
Efficacité : Le processus d'injection dans le moule est très efficace, permettant une production rapide de grandes commandes.
Détail : La haute pression d'injection garantit que le silicone liquide atteint chaque crevasse du moule avant la polymérisation — encore plus efficacement qu'un thermoplastique fondu.
Liberté de conception accrue : Les pièces en silicone n'ont pas besoin d'être refroidies uniformément et sont faciles à retirer d'un moule en métal, permettant une plus grande liberté de conception.
Propriétés du matériau : Les pièces en silicone ont une excellente résistance thermique, chimique et électrique, ainsi qu'une faible déformation permanente.
Abordabilité : Une production rapide et efficace garantit un coût par pièce faible. Le caoutchouc de silicone liquide fonctionne particulièrement bien avec des moules en aluminium à faible coût, réduisant encore les coûts.
Production en volume élevé : Le moulage par injection peut faciliter la production en grande quantité de pièces en silicone jusqu'à des millions.
Les limitations du moulage par injection de silicone liquide incluent l'irréformabilité et l'impossibilité de recyclage des pièces thermodurcissables, le coût élevé initial des outils (ce qui peut entraîner un coût élevé par pièce en cas de faibles volumes), certaines restrictions de conception, et le temps supplémentaire nécessaire pour mélanger les deux composants liquides.
XTJ est un fabricant OEM leader dédié à fournir des solutions de fabrication tout-en-un, du prototype à la production. Nous sommes fiers d'être une entreprise certifiée ISO 9001 en gestion de la qualité et déterminés à créer de la valeur dans chaque relation client. Nous le faisons par la collaboration, l'innovation, l'amélioration des processus et un travail exceptionnel.
Applications du moulage par injection de silicone liquide
Automobile
Le silicone moulé par injection a de nombreuses utilisations dans l'industrie automobile, principalement en raison de son excellente résistance à la température, ce qui lui permet de fonctionner près des moteurs et autres sources de chaleur.
Les pièces automobiles courantes en silicone incluent les joints à fil unique, radiaux et à bride ; connecteurs ; assemblages ; couvercles électroniques ; et coussins de ventilation de climatisation.
Une application plus visible est le bord souple d'une lame d'essuie-glace : le silicone est un matériau idéal car il ne raye pas la surface du pare-brise. Les lames en silicone liquide durent également plus longtemps que les caoutchoucs traditionnels, car elles ne se dégradent pas avec le temps sous l'exposition au soleil.
Médical
Le moulage par injection de silicone liquide est un procédé précieux pour les applications médicales. Cela est dû à sa biocompatibilité exceptionnelle — il est sûr à utiliser pendant de longues périodes sur la peau humaine — ainsi qu'à sa douceur et sa flexibilité.
Les pièces médicales moulées par injection peuvent inclure des systèmes de délivrance de médicaments, des systèmes de gestion des fluides, des composants biotechnologiques, des joints, des cathéters, des masques respiratoires, des lentilles et des couvercles pour dispositifs médicaux électroniques.
Industriel
L'adaptabilité du silicone liquide pour l'injection dans des pièces telles que les joints et les garnitures contribue à sa popularité dans les environnements industriels. D'autres pièces en silicone courantes pour les applications industrielles incluent les dispositifs de soulagement de tension et les grommets.
Ces pièces moulées sont durables et offrent une bonne résistance aux UV, une résistance chimique et une résistance à la température.
Produits de consommation
La moulée par injection de silicone liquide peut être utilisée pour fabriquer des produits de consommation tels que la vaisselle, les montres-bracelets, la technologie portable, les jouets, les sucettes et les biberons.
Superposition avec silicone liquide
L'une des utilisations les plus importantes de la moulée par injection de silicone liquide est la superposition, dans laquelle des pièces en caoutchouc sont combinées avec des pièces rigides en thermoplastique. Cela est particulièrement utile pour ajouter des revêtements en silicone absorbant les chocs aux appareils électroniques, pour ajouter des poignées ergonomiques souples aux outils manuels ou aux brosses à dents, et pour diverses autres applications.
Le processus consiste à utiliser un composant en thermoplastique solide comme substrat, puis à mouler du silicone par-dessus. Il peut être réalisé de deux manières :
Moulage à deux composants : injection de thermoplastique dans un moule, laisser durcir, puis injection de silicone dans l'espace restant et laisser durcir.
Moulage par insertion : placer un composant en thermoplastique préfabriqué dans le moule, puis injecter le silicone dans le moule.
Les silicones ne se lient généralement pas chimiquement avec les thermoplastiques, donc une connexion peut être réalisée en incorporant des sous-coupes ou des protrusions dans la conception, permettant aux deux sections de se « verrouiller » ensemble.
En savoir plus sur la création de pièces complexes avec la superposition et le moulage par insertion.
moulage par injection de matériaux
Considérations particulières
Conception de pièce
La moulée par injection de silicone liquide a un ensemble de exigences de conception légèrement différent de celui du moulage par injection de thermoplastique. Heureusement, les règles de conception sont moins strictes pour les pièces en silicone que pour les thermoplastiques.
Parce que le silicone est flexible, il est assez facile à retirer d’un moule en métal. Cela signifie que les concepteurs n’ont pas besoin de considérer le placement des broches d’éjection — la pièce peut être soulevée manuellement du moule — et peuvent être plus laxistes avec les angles de tirage. De plus, la nature à cisaillement réduit du silicone liquide signifie qu’il s’écoule facilement dans toutes les zones du moule, réduisant le besoin de parois d’épaisseur très uniformes. Les pièces en silicone peuvent également être plus épaisses que celles en thermoplastique.
Une autre opportunité de conception offerte par la moulée par injection de silicone liquide est le potentiel pour des sections sous-coupantes protrusives. Étant donné que le matériau est doux et flexible, la pièce — et sa protrusion irrégulière — peut souvent être retirée du moule sans nécessiter d’action secondaire.
D’un autre côté, une limitation de la moulée par injection de silicone liquide est sa tendance à provoquer des bavures : la viscosité du liquide signifie qu’il peut facilement fuir au niveau de la ligne de séparation. Il est important de s’assurer que l’outillage est correctement scellé pour atténuer ce problème.
Les règles générales à suivre incluent :
Lignes de séparation courtes pour minimiser les effets de la bavure
Aucun tirage nécessaire pour les parties très peu profondes ; un degré par 2,5 cm dans le cas contraire
Les portes doivent être placées sur le dessous / dans des zones non visibles
Métrage et mélange
Contrairement à la moulage par injection de thermoplastiques, le moulage par injection de silicone liquide nécessite que les deux composants du silicone, dont l’un contient le catalyseur au platine, soient pompés en ratio constant à l’aide d’une unité de métrage, puis combinés avec un mélangeur statique ou dynamique.
Température
Lors du processus de moulage par injection de thermoplastiques, un thermoplastique solide est fondu en liquide, injecté dans le moule, puis refroidi pour redevenir solide.
Mais le silicone liquide fonctionne de manière opposée : il est liquide à température ambiante, et une fois injecté dans le moule, le moule est chauffé pour accélérer la prise. (Pour éviter que le silicone liquide ne durcisse avant d’atteindre le moule, les fabricants peuvent utiliser un système de canal d’alimentation et de buse refroidi.)
Les clients n’ont pas besoin de prêter trop d’attention à ce fait, mais ils doivent garder à l’esprit que les fournisseurs expérimentés de moulage de silicone — par opposition aux spécialistes du thermoplastique — seront mieux préparés à faciliter le processus et à atténuer les problèmes potentiels comme la bavure.
Alternatives
Il existe des moyens de créer des pièces semblables au silicone sans moulage par injection de silicone liquide, en utilisant un procédé et/ou un matériau alternatif.
D’un point de vue procédural, l’alternative la plus proche est le moulage par injection d’élastomères thermoplastiques (TPE) ou de vulcanisats thermoplastiques (TPV) : ce sont des plastiques souples, résistants aux chocs, qui sont fondus, injectés et solidifiés comme d’autres thermoplastiques. Un avantage de ces matériaux est qu’ils ne nécessitent pas de métrage ni de mélange. Mais bien qu’ils possèdent des propriétés élastomériques, les TPE et TPV sont sujets à des faiblesses thermoplastiques telles que la dégradation au soleil, et peuvent ne pas convenir à certaines applications médicales.
Au-delà du moulage par injection, le TPE est l’un des rares matériaux pouvant être transformés en filament d’impression 3D flexible : un matériau utilisé pour fabriquer de manière additive des pièces ressemblant à du caoutchouc. Le TPU est un autre tel matériau.
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