Comment fabriquer un moule ou un outillage en caoutchouc de silicone liquide ?

Les bons produits en silicone liquide proviennent d’un moule ou d’un outillage de précision en caoutchouc de silicone liquide. Comment fabriquer un moule ou un outillage en caoutchouc de silicone liquide ? Cinq facteurs clés entrent en jeu dans la fabrication d’une pièce moulée par injection en silicone de haute qualité : la conception de la pièce, l’ingénierie, la construction des outils, la sélection des matériaux et la fabrication.

Analyse de la conception des pièces :

Le processus de moulage par injection LSR est conçu pour produire des pièces de précision à faible coût. La conception du produit doit être développée pour maximiser l'efficacité inhérente au moulage en grand volume. Avec la bonne conception, les produits peuvent être fabriqués de manière cohérente et de qualité. Sans une bonne conception, des erreurs de traitement coûteuses peuvent être commises.

Dans l'industrie, la plupart des professionnels du moulage s'accordent sur le fait que certains éléments de conception clés doivent être soumis à des normes élevées pour que le processus d'injection LSR fonctionne correctement. Ils comprennent l'épaisseur de paroi (t), la conception des nervures, la conception des bossages, les transitions de coin, les lignes de soudure, le placement des portes et les évents correctement placés.

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La qualité et le fabricant particuliers du LSR ont un impact important sur la conception du produit final. Souvent, pour les silicones, le duromètre du produit est la considération dominante et peut varier de 20 à 80 Shore A. Une fois le matériau choisi pour les performances du produit final, de nombreuses autres décisions doivent être prises concernant la forme du produit, l'injection, l'utilisation du matériau et, surtout, le coût. La meilleure méthode pour les déterminer est de poser une série de questions :

Comment le produit sera-t-il moulé ?

La géométrie des produits peut avoir un impact considérable en fonction du type de moulage utilisé. Certains fonctionnent bien avec l'automatisation typique du moulage horizontal LSR, tandis que d'autres fonctionnent mieux avec le fonctionnement manuel du moulage vertical par machine. De plus, la complexité de la géométrie joue un rôle dans la détermination de la taille du moule et donc de la taille de la machine de moulage.

Comment le produit sera-t-il démoulé ?

La conception facilitant le démoulage est tout aussi importante que la conception pour le moulage. Le silicone a une résistance élevée à la déchirure à vert : cela signifie que de très grandes contre-dépouilles peuvent être conçues dans un produit et que les pièces peuvent être étirées dessus pendant le démoulage sans déformation permanente. Toutefois, cela ne signifie pas que toute géométrie puisse être facilement retirée du moule. La tendance du silicone à adhérer à l'acier du moule après le moulage, associée à son caractère collant naturel, peut rendre assez difficile l'élimination des pièces à paroi épaisse et fortement dégagées. Les contre-dépouilles et les épaisseurs de paroi doivent être soigneusement choisies lors de la phase de conception.

Comment le matériau sera-t-il acheminé vers les cavités ?

L'utilisation d'un système de glissières traditionnel pour faire passer les matériaux à travers la porte génère une grande quantité de déchets qui ne peuvent pas être réutilisés. Un système à canaux froids, en revanche, permet un déclenchement direct sans gaspillage de matériau. Ces systèmes sont constitués de buses refroidies à l'eau à l'intérieur du moule qui alimentent en matériau chaque cavité, permettant un déclenchement direct et aucun durcissement du matériau dans les buses froides. Ce système est analogue à un système à canaux chauds pour le moulage de thermoplastiques.

Quel type de portail utiliser ?

Une fois la décision prise concernant le type de système de coulisses, les portes peuvent être choisies. Pour un système à canaux froids, des modèles à broches, sous-marins ou autres modèles de décoration automatique sont souvent utilisés. Les systèmes de glissières standard peuvent également utiliser les styles de portes susmentionnés ainsi que les types de portes à bord, en éventail, en anneau ou autres. Bien qu'il s'agisse des méthodes les plus courantes, presque tous les styles de déclenchement peuvent être utilisés avec le LSR comme avec les thermoplastiques.

Quel est le meilleur emplacement de porte ?

Comme pour le moulage par injection de thermoplastiques, le remplissage des cavités doit être réalisé à partir des zones les plus épaisses de la pièce. S'il fait partie d'un assemblage, l'emplacement de la porte ne doit pas interférer avec l'assemblage ou l'action du produit final.

La conception des produits et celle des outils vont de pair avec le moulage LSR. Les concepteurs d'outils doivent prendre en compte non seulement les exigences des clients en matière de dimensions et de géométrie de la cavité, mais également la manière de concilier ces exigences avec l'espace limité au sein d'un outil de moulage par injection. Voici quelques questions posées par les concepteurs de moules et les outilleurs :

Quel est le retrait linéaire du LSR ?

Comme pour les thermoplastiques, les produits LSR moulés subissent un retrait global après refroidissement. En général, le retrait linéaire est de 2 à 3 %, mais différentes géométries modifient cette valeur. De plus, le retrait est considérablement affecté par des processus tels que le surmoulage, dans lequel les inserts ne rétrécissent pas et le silicone durcissant rétrécit moins que prévu. Dans les cas où le retrait est inconnu ou incertain pour une géométrie particulière, un outillage prototype est souvent utilisé pour simuler une production complète.

Comment chauffer le moule ?

Un chauffage constant des moules LSR est crucial pour produire des pièces de géométrie appropriée tout au long d'une seule série et entre les séries. Les options de méthodes de chauffage incluent la résistance ou l'induction. Les deux styles peuvent être placés à l’intérieur des plaques du moule ou à l’intérieur d’une base universelle qui chauffe l’ensemble du moule uniquement de l’extérieur. Un contrôle plus précis est obtenu en plaçant les réchauffeurs directement dans les plaques du moule, de sorte que les thermocouples liés au contrôleur PID puissent modifier plus efficacement le timing d'activation/désactivation du réchauffeur. Le choix du type de chauffage dépend en grande partie de considérations budgétaires et géométriques, car le chauffage du moule augmente directement les coûts et les réchauffeurs doivent être placés de manière à éviter les cavités, les noyaux et les mouvements de glissement du moule.

Quelle quantité de ventilation est nécessaire ?

La ventilation est très importante pour un moulage LSR approprié. La faible viscosité du LSR entraîne des vitesses d'injection très élevées qui ont tendance à provoquer un dieselage ou une brûlure en fin de remplissage. Cette faible viscosité fait également clignoter le LSR plus facilement que les thermoplastiques, de sorte que les évents ne doivent pas être coupés aussi profondément : près de 0.005 mm (0.0002 po) pour le LSR contre 0.025 mm (0.001 po) pour les thermoplastiques. En plus de la ventilation typique, l'évacuation sous vide est également courante pour les LSR, car l'air emprisonné peut être évacué plus rapidement de la cavité, réduisant ainsi les risques de piégeage de gaz.

Quelle finition de surface est la meilleure pour un démoulage correct ?

La finition de surface est souvent dictée par les exigences du client ou la conception du produit. Cependant, lorsque des finitions peuvent être choisies, les finitions non polies sont préférées – finition du moule SPI de B1 ou moins. sont très polis et le LSR a tendance à adhérer à la surface du moule, ce qui rend le démoulage difficile.

Quels éléments pourraient être améliorés pour faciliter la maintenance à l’avenir ?

Des moules correctement entretenus sont essentiels au moulage LSR. Des tolérances strictes sont nécessaires pour éviter les problèmes de solins et de dimensions. Les éléments d'usure tels que les bagues et les verrous latéraux qui sont utilisés pour l'alignement doivent être faciles à changer et placés selon un programme de maintenance préventive régulier. Les cavités et les noyaux doivent être faciles d'accès pour un nettoyage régulier. Si le moule est équipé d'un canal froid, celui-ci doit être conçu de manière à ce que le démontage et le montage soient aussi simples que possible. Souvent, les pointes des buses des canaux froids et les aiguilles d'arrêt doivent être nettoyées du matériau durci, et la facilité d'accès est d'une grande importance pour limiter les temps d'arrêt.

Sélection du matériau:

Température : stress thermique pouvant survenir dans des conditions normales et extrêmes d'utilisation, ainsi que lors de l'assemblage, de la finition et de l'expédition.

Résistance chimique : effets qui se produisent lorsqu'un solide, un liquide ou un gaz entre en contact avec la pièce.

Approbations des agences : normes gouvernementales et privées pour des propriétés telles que la résistance à la chaleur, l'inflammabilité et les capacités électriques et mécaniques.

Assemblage : Le Silicone coopère avec toutes les étapes d’assemblage comme le collage, les fixations mécaniques et le soudage.

Finition : capacité du matériau à produire la finition souhaitée, telle que la brillance, la douceur et d'autres valeurs d'apparence, à la sortie du moule.

Coût : tarification de la résine ainsi que calculs des coûts de fabrication, de maintenance, d'assemblage et de démontage afin de réduire les coûts de main d'œuvre, d'outillage, de finition et autres.

Disponibilité : disponibilité de la résine par rapport à la quantité nécessaire à la production.

Conclusion:

Au sein du groupe ZSR, nos offres vont de la conception de produits et électroniques au prototypage et à la fabrication. Nous appliquons nos connaissances technologiques à la plupart des marchés, parmi lesquels les produits de consommation, les produits pour bébés, les produits de plein air, les produits de beauté et de santé. Grâce à notre esprit d'entreprise et à notre atelier d'outillage interne, nous croyons qu'il est important de créer des produits du premier coup et de les introduire rapidement sur le marché. Pour en savoir plus, visitez consumersiliconeproducts.com