Qu'est-ce que le moulage par injection par surmoulage ?
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KRMOLD, fabricant professionnel de moules d'injection en Chine, propose à ses clients des moules d'injection sur mesure permettant d'injecter la matière fondue dans un moule préparé et de la laisser refroidir. Lors du refroidissement, la matière se solidifie et prend la forme du moule avant d'être démoulée pour permettre la production en série de la pièce. Dans le domaine de la fabrication et de l'innovation de moules d'injection, KRMOLD étudie en permanence les besoins réels de ses clients en matière de production, analyse leurs caractéristiques structurelles et leurs applications, et répond à un maximum de besoins en matière de moulage par injection, le surmoulage étant l'un des procédés les plus courants.
Le surmoulage, dans le procédé de moulage par injection, repose sur la combinaison de différents matériaux par deux ou plusieurs injections. La première injection forme un matériau de base, qui est ensuite placé dans un autre moule et recouvert d'un second matériau pour une surface ou une zone spécifique. Les produits obtenus par surmoulage par injection permettent d'améliorer les caractéristiques fonctionnelles, de répondre à de multiples exigences de conception et d'accroître l'efficacité de la production.
Le processus de moulage par injection par surmoulage fait généralement référence au processus de combinaison de différents matériaux en une seule pièce par le biais de moulages par injection multiples, qui peuvent être réalisés sous diverses formes de production différentes en fonction des besoins de production du client :
★Moulure d'insertion : Dans le processus de moulage par injection, si le matériau de base est une pièce métallique ou en laiton, ce type de moulage secondaire est souvent appelé moulage par insertion, qui ne nécessite qu'un seul moule. Après le moulage initial, le substrat est placé manuellement ou robotiquement dans un second jeu de moules pour le surmoulage. Un exemple courant de moulage par insertion est celui d'un manche de tournevis, obtenu en combinant un insert métallique et un moule d'injection plastique.
★Moulage en deux temps (Two-Shot) : Le surmoulage nécessite une presse à injecter bicolore spéciale. Le surmoulage, ou moulage par injection bicolore, est réalisé en une seule injection, par rotation du moule. Le surmoulage, ou moulage par injection bicolore, transforme deux polymères différents (ou deux couleurs différentes d'un polymère) en un produit final grâce à un seul procédé de moulage par injection, permettant l'intégration de multiples fonctions. La combinaison de matériaux peut être intégrée mécaniquement ou chimiquement liée. KRMOLD, fabricant professionnel de moules d'injection, propose à ses clients des services de conception et de production de moules d'injection répondant aux exigences du surmoulage, où deux ou plusieurs matériaux sont injectés par étapes pour former une structure composite intégrée.
Qu'est-ce que le procédé de moulage par injection par surmoulage ?
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Étape 1 : Injection du substrat
Le substrat est injecté dans la cavité du moule d'injection et refroidi pour former la pièce. Le substrat peut être moulé individuellement ou par injection préalable.
Étape 2 : Transfert du substrat
Si une presse à injecter bicolore est utilisée, le substrat reste dans le même moule et passe directement à l'étape suivante. Dans le cas d'un moule à deux empreintes, le substrat est transféré vers l'autre empreinte par robot ou manuellement.
Étape 3 : Surmoulage
Surmoulage de matériaux (par exemple, TPE, TPU) sur le substrat pour garantir un remplissage complet et éviter les problèmes tels que les bulles d'air et une mauvaise adhérence. Contrôler la température, la pression et le débit d'injection pour éviter toute pénétration du matériau de surmoulage dans des zones indésirables.
Étape 4 : Refroidissement et démoulage
Après un temps de refroidissement approprié, le produit est démoulé. Vérifiez l'adhérence du matériau de surmoulage au support afin de vous assurer qu'il n'y a pas de déformation, de décollement ou de défaut.
Avantage du surmoulage
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Intégration multi-matériaux
Le surmoulage permet la combinaison d'ABS, de thermoplastique PC, d'élastomère thermoplastique TPE/TPR, de silicone et d'autres matériaux. Par exemple, l'association d'un substrat dur et d'un revêtement en caoutchouc souple permet d'obtenir simultanément résistance structurelle et confort tactile, ce qui est idéal pour les poignées d'outils, les objets connectés et autres applications.
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Conception de structure complexe de moule d'injection
Grâce à des logiciels de CAO et à une technologie d'analyse de flux de moules, nous pouvons concevoir des moules de haute précision aux formes géométriques complexes pour répondre aux exigences du moulage par injection multicouches. Le surmoulage, associé au contrôle automatisé des paramètres d'injection, garantit des tolérances produit rigoureuses, particulièrement adaptées aux dispositifs médicaux et autres produits exigeant une grande précision.
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Améliorer les performances des produits moulés par injection
Le surmoulage offre de meilleures performances grâce au moulage par injection secondaire de matériaux souples en TPE, TPU et silicone sur des substrats durs en plastique ou en métal. Ce matériau souple offre un meilleur toucher, une meilleure friction, des propriétés antidérapantes et anti-transpiration, améliorant ainsi la sensation et le confort du surmoulage par injection. Dans le domaine des équipements sportifs et des instruments médicaux, le revêtement en caoutchouc améliore la stabilité de la prise en main et évite les glissements.
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Améliorer l'efficacité de la production
Le procédé de moulage par injection par surmoulage réduit les étapes d'assemblage et améliore l'efficacité de la production, évitant ainsi l'assemblage manuel ou le collage de matériaux souples. Le surmoulage direct d'une seule pièce réduit les coûts de main-d'œuvre et les erreurs d'assemblage. Il réduit également la quantité de matériaux souples en ne surmoulant que les zones critiques, contrairement aux produits entièrement en silicone ou en caoutchouc.
Quel est le matériau de surmoulage courant ?
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Application du matériel | Nom du matériau | Caractéristiques |
Matériau de base | ABS | Haute rigidité, facile à traiter, faible coût, adapté à une utilisation comme composant structurel de base pour les poignées d'outils, les boîtiers électroniques, le moulage par injection. |
Polycarbonate | Résistant aux chocs, haute transparence, couramment utilisé dans le moulage par injection de pièces nécessitant une résistance élevée. | |
Nylon | Résistant à l'abrasion, résistant aux hautes températures, adapté au moulage par injection de pièces industrielles | |
Sur le matériel | Élastomère thermoplastique (TPE/TPR) | Doux, antidérapant, absorbant les chocs, bonne compatibilité avec l'ABS/PC et autres caoutchoucs durs, couramment utilisé dans les poignées d'outils, le moulage par injection de bracelets intelligents |
Polyuréthane thermoplastique (TPU) | Hautement élastique, résistant à l'huile, adapté aux joints automobiles, au moulage par injection de revêtements d'équipements sportifs | |
Silicone | Résistant aux hautes températures, biocompatible, utilisé dans les équipements médicaux (par exemple, les poignées d'instruments chirurgicaux) et les produits de qualité alimentaire. |
UNapplication du surmoulage
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1. Moules d'injection pour l'électronique grand public
Grâce à l'association de caoutchouc dur et souple, il permet de prendre en compte la résistance structurelle et l'amortissement des vibrations, tout en respectant les géométries complexes. Parmi les exemples typiques de moules d'injection surmoulés, on trouve les coques de smartphone utilisant un substrat PC dur et un revêtement TPU/silicium pour améliorer la résistance aux chutes et le confort de préhension.
2. Moules d'injection pour l'industrie automobile
Dans le domaine de la fabrication de pièces automobiles, les moules d'injection utilisant le processus de moulage par surmoulage aident à la production en série de divers types de pièces automobiles pour répondre à la demande de légèreté, comme le tableau de bord utilisant un substrat ABS + une couche de revêtement TPU, pour améliorer la résistance à l'abrasion et la sensation tactile ; poignées de porte combinées avec des inserts métalliques et du TPE, pour améliorer la durabilité.
3. Moules d'injection pour l'industrie médicale
Dans le domaine de la fabrication de l'industrie médicale, les moules d'injection utilisant le processus de moulage par surmoulage sont produits, y compris les poignées d'instruments chirurgicaux utilisant des inserts en acier inoxydable + un revêtement en silicone de qualité médicale, en tenant compte des performances de stérilisation et de la conception antidérapante et de la valve de dispositif de perfusion jetable via un moulage bicolore PC + TPE couleur transparent, pour réaliser la fonction de visualisation du zonage.
Précisez le type de plastique (par exemple, PP, ABS) et les exigences de post-traitement (par exemple, pulvérisation, sérigraphie), et fournissez des plans 2D ou 3D des pièces en plastique. Indiquez également le volume de production, les exigences d'aspect, les normes de tolérance, etc.
En règle générale, nos ingénieurs commencent à préparer le devis dès que le client a fourni l'ensemble des spécifications de production. Cela prend généralement entre 1 et 3 jours.
Le délai de fabrication des moules d'injection standard est généralement de 30 à 60 jours, et peut être plus long pour les moules complexes. Par exemple, le délai de fabrication typique des moules en silicone liquide est d'environ 60 jours, couvrant la conception, la fabrication, les tests, etc.
Technologie de traitement de haute précision : des équipements de haute précision tels que les centres d'usinage CNC (CNC) et l'usinage par décharge électrique (EDM) sont utilisés pour optimiser le processus de conception en combinaison avec un logiciel de CAO/FAO. Contrôle qualité : Inspection des dimensions clés du moule par machine à mesurer tridimensionnelle (MMT) et vérification de plusieurs lots d'échantillons pendant l'étape de moulage d'essai. Sélection des matériaux : utilisez de l'acier à matrice avec une résistance élevée à l'usure (par exemple H13, S136) et un traitement de surface (par exemple nitruration, chromage) pour les écrous de matrice afin de prolonger la durée de vie.
Tous les 50 000 moules, vérifiez le pilier de guidage, la goupille d'éjection et les autres pièces d'usure, et nettoyez les résidus de plastique et de rouille à la surface du moule. Utilisez de la graisse haute température pour les pièces coulissantes (par exemple, couvercle basculant, glissière) afin de réduire les pertes par frottement. Assurez-vous que le circuit d'eau est fluide et que la différence de température est ≤ 5 °C afin d'éviter toute fissuration du moule due aux contraintes thermiques.
Le coût des matériaux de moulage représentait environ 30 à 40 % (par exemple, une tonne d'acier P20 coûte environ 20 000 yuans), tandis que les coûts de traitement représentaient plus de 50 % (taux horaire de la main-d'œuvre CNC d'environ 80 à 150 yuans/heure). Pour la production en petites séries, il est possible d'opter pour un moule en aluminium ou de simplifier la conception structurelle ; pour plus de 100 000 pièces, il est recommandé d'utiliser des plaquettes carbure pour prolonger la durée de vie !
Les produits moulés par injection doivent répondre pleinement aux exigences de conception (dimensions, aspect, etc.) et permettre une production continue et stable. Le marquage du moule, les rapports d'inspection (test de dureté du matériau, par exemple) et les plans techniques doivent être complets.
L'acier du moule (tel que le S136H, le NAK80 et d'autres matériaux importés coûtent plus cher) et le type d'embryon de moule (le coût à court terme du moule en aluminium est faible mais la durée de vie est courte) affectent directement le coût, l'utilisation de la technologie de conception CAO/CAE/FAO, le système de canaux chauds, etc. augmentera l'investissement initial, mais peut améliorer les avantages à long terme (tels que la réduction des carottes, l'augmentation de la capacité de production).
