Moulage en uréthane en ligne

Les uréthanes sont des composés polyvalents constitués d'azote, d'hydrogène et d'oxygène ; c'est un composé cristallin, un ester d'acide carbonique (chauffé avec de l'alcool et un catalyseur acide). L'uréthane est un produit d'étanchéité courant en raison de sa résistance naturelle à l'eau, à l'huile et à l'oxydation. Le matériau résiste à l'abrasion et aux températures extrêmes. L'uréthane est également un excellent choix pour le moulage de pièces durables à faible volume tout en maintenant une qualité de niveau production. Poursuivez votre lecture pour en savoir plus sur les utilisations et les stratégies de conception du moulage de l'uréthane.

En termes simples, le moulage d'uréthane implique la conception du modèle de la pièce maîtresse, la fabrication d'un moule à partir du modèle, puis la coulée ou le moulage de la résine pour produire des pièces ou des prototypes de moulage d'uréthane. Chaque étape implique de multiples processus et peut être assez complexe.

Réalisation du modèle de la pièce maîtresse

La première étape de la réalisation du modèle de la pièce maîtresse consiste à concevoir la pièce à l'aide des principes de l'ingénierie mécanique et d'une plateforme de modélisation 3D, telle que SOLIDWORKS. Le modèle CAO de votre pièce sera utilisé pour réaliser le modèle maître de la pièce à couler. Pour la conception du modèle 3D, il faut tenir compte de la façon dont la pièce sera moulée et de la façon dont le matériau de moulage en uréthane sera retiré du moule. Les conseils suivants sont utiles lors de la réalisation du modèle CAO du maître de la pièce :

1. Puisque le moule des pièces en uréthane est probablement composé de silicone, vous n'avez pas besoin de concevoir le relief du moule ou les angles de dépouille.
2. Envisagez d'incorporer des caractéristiques plus complexes, telles que des trous profonds/étroits, des cavités internes et des canaux, avec des processus secondaires de post-moulage.
3. Les portes doivent être conçues pour permettre l'injection de résine et de produits curatifs. Leur taille et leur emplacement dépendront du volume de la pièce coulée et du profil du modèle de coulée.
4. Les évents doivent être conçus pour permettre l'évacuation de l'air emprisonné à l'intérieur du moule.
5. Lorsque vous divisez votre pièce en segments, vous devez disposer de localisateurs sur les surfaces d'accouplement pour empêcher le déplacement des moitiés du moule. Le décalage peut modifier le plan de joint des moules et créer des problèmes de dimensionnement ou de tolérancement des pièces finales.

En fin de compte, vous devez simplement concevoir le modèle de la pièce maîtresse avec pour objectif final la production de pièces moulées en uréthane.

Fabrication du modèle de la pièce maîtresse

Une fois le modèle CAO finalisé, il est envoyé à un fournisseur de services de fabrication qui choisit généralement d'imprimer le modèle de la pièce maîtresse. Le plus souvent, l'impression est réalisée par les méthodes PolyJet 3D (PJ3D), Fused Deposition Modelling (FDM) ou Stereolithography (SLA). L'usinage CNC peut être utilisé pour créer le modèle de la pièce maîtresse, mais l'impression 3D est généralement plus rentable. L'objectif principal de l'impression du modèle de la pièce maîtresse est de créer un moule en silicone précis pour les pièces moulées en uréthane.

Fabrication du moule de la pièce en uréthane

La plupart des moules de pièces en uréthane sont fabriqués en versant du silicone liquide autour des pièces pour créer un moule. Tout d'abord, on construit une boîte qui sera utilisée pour contenir la pièce maîtresse afin de verser du silicone autour d'elle pour créer le moule. Ensuite, la pièce maîtresse est solidement placée dans la boîte. Enfin, les matériaux de silicone liquide sont versés dans la boîte, autour du modèle de la pièce maîtresse. La polymérisation du silicone s'effectue généralement en plusieurs étapes. Le durcissement est souvent réalisé en utilisant l'une des deux méthodes suivantes : le durcissement par condensation ou le durcissement par addition. En général, le moule est divisé en deux pour le retrait de la pièce maîtresse, ou le processus de moulage est conçu pour créer un moule d'accouplement en deux parties. Une autre option pour un moule en silicone est appelée moule de peau et elle est créée en versant du silicone liquide sur le modèle de la pièce maîtresse, couche par couche jusqu'à ce que l'épaisseur désirée soit atteinte. Parfois, les éléments à mouler susceptibles d'être sensibles à la fatigue sont remplacés par des matériaux plus résistants.

Moulage de la pièce en uréthane

La moulage en uréthane implique l'utilisation d'un type de résine de coulée en polyuréthane ou en uréthane pour remplir un moule en silicone pour la production de pièces. Le matériau de coulée en uréthane est généralement constitué de deux composants, une résine et un agent de durcissement, qui réagissent chimiquement lors du mélange pour former le matériau en uréthane. Les deux composants sont mélangés dans un récipient et dégazés, afin d'éliminer toute bulle d'air. Les moules peuvent être remplis d'uréthane par coulage ou par une méthode de remplissage sous pression, telle que l'injection par vis. La pièce moulée en uréthane est ensuite durcie et le moule est divisé en deux parties pour que la pièce moulée puisse être retirée.

Des opérations post-coulée telles que le meulage, la découpe, l'usinage CNC, le perçage ou le fraisage peuvent être effectuées sur les pièces coulées en uréthane selon les besoins. Les grilles ou les évents peuvent être lissés ou coupés. Des trous ou des canaux peuvent être ajoutés. Cependant, les pièces moulées en uréthane ont un point de fusion bas. Il faut donc utiliser des liquides de refroidissement pendant l'usinage, par mesure de prévention.

Applications du moulage en uréthane

Les pièces en uréthane peuvent être utilisées pour une grande variété de composants, des pièces automobiles aux appareils médicaux en passant par les produits de consommation et même les prototypes. Voici quelques exemples de pièces courantes moulées en uréthane :

• Les uréthanes Shore D peuvent être utilisés pour fabriquer des pièces solides et durables telles que des boîtiers, des boîtiers, des produits électroniques grand public, des dispositifs médicaux, des emballages et même des jouets.
• Les uréthanes plus souples, les uréthanes Shore A, avec une plus grande élasticité, sont utiles pour les pièces flexibles mais résistantes aux chocs. Les exemples incluent les gants en caoutchouc, les surmoulages, les boutons, les claviers, les bottes en caoutchouc et les boutons.

Les pièces en uréthane peuvent être moulées en utilisant une variété de matériaux. Le choix du matériau doit être basé sur plusieurs facteurs, notamment des considérations esthétiques, la durabilité, la durée de vie de la pièce, le prix, les exigences d'utilisation ou d'application, la solidité, les propriétés physiques, les propriétés chimiques, l'exposition à l'environnement et la résistance chimique. Les matériaux en uréthane peuvent également être appelés matériaux en polyuréthane. Il n'y a pas de différence entre ces deux termes ; ils peuvent être utilisés de manière interchangeable. Un polymère est simplement un groupe d'unités répétitives qui sont liées chimiquement. Une pièce en polyuréthane contient simplement plusieurs groupes d'uréthane. Le tableau suivant résume certaines des résines de coulée en uréthane les plus utilisées :

La moulage en uréthane offre un grand nombre d'avantages. Elle nécessite une mise en place simple de matériaux faciles à obtenir et un traitement simple. Le coût d'investissement est faible pour démarrer une opération de moulage d'uréthane. Les moules en silicone sont moins chers et plus faciles à produire que les outils ou les moules en métal. Par conséquent, les prototypes peuvent être réalisés plus rapidement et à moindre coût. Les moules en uréthane sont plus rapides à créer que les moules en dur, environ trois jours contre une à deux semaines. En outre, vous pouvez choisir parmi une grande variété de matériaux uréthane/polyuréthane pour vos pièces moulées, ce qui se traduit par un large éventail de propriétés physiques disponibles.

Les pièces moulées en uréthane présentent quelques difficultés. Les pièces moulées en uréthane peuvent ne pas être aussi usinables que leurs homologues en métal. En outre, les moules en silicone utilisés pour le moulage de pièces en uréthane ne sont pas toujours aussi durables, ce qui rend le processus plus adapté aux faibles volumes ou aux prototypes.