« Le meilleur matériau pour le moulage par injection n’est pas une réponse universelle ; cela dépend de l’objectif de la pièce, des besoins en matière de durabilité et de l’exposition à l’environnement.
Connaissez-vous la consoude officinale, une plante qui “consolide” comme son nom l’indique? En latin elle s’appelle Symphytum officinale, membre de la famille des Boraginacées … Oui, en effet, vous avez reconnu "Borago" de la plante “bourrache” dont les graines produisent cette précieuse huile pour la peau ! Eh bien, sa cousine, la consoude officinale, nous est également utile ! moulage par injection peut-il traiter des centaines de types de matériaux, du plastique au métal en passant par les composites et la céramique ? Cependant, il existe certains meilleurs matériaux pour le moulage par injection, qui sont utilisés dans la plupart des projets. Par exemple, ABS, nylon, acrylique, aluminium et céramique. Discutons de Meilleurs matériaux de moulage par injection leurs propriétés, leurs applications et dans quel scénario c'est le meilleur.
Acrylonitrile Butadiène Styrène (ABS)
L'ABS est également connu comme un matériau thermoplastique difficile à briser. Il présente une excellente ténacité, résistance aux chocs et stabilité thermique. Parallèlement, il est très apprécié dans le moulage par injection en raison de son faible point de fusion (221-240°C), robustesse, finition de surface lisse et rentabilité.
Tableau : Propriétés mécaniques du plastique ABS. Source
| Propriété | Valeur |
| Allongement à la rupture | 10 -% 50 |
| Flexibilité (module de flexion) | 1.6 – 2.4 GPa |
| Rigidité (module de flexion) | 1.6 – 2.4 GPa |
| Résistance à la traction | 29.8 à 43 MPa |
| Robustesse (impact Izod cranté à température ambiante) | 200 – 215 J/m |
Trois facteurs principaux doivent être pris en compte lors Moulage par injection ABS. Tout d’abord, assurez-vous d’un bon séchage car il est plus sensible à l’humidité que certains autres thermoplastiques. Deuxièmement, l’ABS peut présenter un taux de retrait plus élevé lors du refroidissement et de la solidification. Si tel est le cas, ajustez les dimensions du moule et les paramètres de traitement pour contrecarrer son retrait.
De plus, l’ABS est le meilleur matériau pour les scénarios d’application de moulage par injection suivants :
- Automobile: Tableaux de bord, enjoliveurs et garnitures intérieures en raison de sa solidité et de sa résistance à la chaleur.
- Équipement médical: Sa nature non toxique et robuste le rend adapté aux boîtiers et outils d’équipements médicaux.
- Électronique grand public: L'ABS est idéal pour les boîtiers de téléviseurs, de téléphones et d'appareils électroménagers en raison de ses qualités protectrices et esthétiques.
- Jouets: Briques LEGO, en raison de leur sécurité, de leur colorabilité et de leur robustesse.
Polyamide de nylon
Le nylon polyamide ou Nylong offre une excellente ténacité, résistance à la chaleur, résistance à l'usure et à l'abrasion et résistance à la fatigue. Mouler le nylon par injection signifie mettre en application ces propriétés.
Pièce en nylon moulée par injection
Par la suite, il existe trois qualités populaires : le nylon 11, le nylon 12 et le nylon 46. Chacune de ces qualités a des propriétés uniques à offrir. Par exemple, le grade 11 est favorable aux conditions extérieures, tandis que les pièces moulées par injection en nylon 46 sont idéales dans les applications à haute température.
Le nylon est le matériau le mieux adapté pour fabriquer des pièces et des produits dans les domaines suivants :
Tableau : Applications les mieux adaptées du moulage par injection Nylong
| Industrie | Recettes | Raisons d’utiliser le nylon |
| Automobile | Engrenages, bagues, roulements ; Pièces sous le capot | Résistance à l'usure, solidité et durabilité |
| Électrique et électronique | Isolateurs, connecteurs, pièces d'appareils électriques ; Attaches et boîtiers de câbles | Excellentes propriétés isolantes et durabilité |
| Emballage | Emballage alimentaire souple | Résistance et résistance à l'humidité ; Propriétés barrières pour une durée de conservation plus longue |
| Applications industrielles | Bandes transporteuses, tuyaux, tubes ; Pièces mécaniques comme les vis et les attaches | Résistance à l'usure, ténacité et solidité |
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Polycarbonate (PC)
Vous pouvez imaginer à quel point le plastique PC est résistant car il est presque à l’épreuve des balles. Le PC est très résistant aux chocs, à la température et aux éclats. Ensuite, il s’agit d’un plastique transparent optiquement transparent. La méthode de moulage par injection conserve intactes ces propriétés. Nous pouvons ainsi répondre à des besoins de fabrication similaires dans tous les secteurs.
Tableau : Propriétés du polycarbonate. Source
| Propriétés | Valeur |
| Dilatation thermique (K⁻¹) | 6.75 x 10⁻⁶ |
| Résistance à la traction ultime (MPa) | 65.5 |
| Limite d'élasticité (MPa) | 58.6 |
| Résistance à la flexion (MPa) | 93.1 |
| Résistance aux chocs-Izod cranté (J/m) | 641-854 |
Moulage par injection de polycarbonate est idéal pour les composants nécessitant une résistance aux chocs et une clarté élevées. Il peut créer du verre pare-balles, des verres de lunettes et d’autres applications optiques. De plus, sa légèreté le rend parfait pour diverses applications de protection.
Pièce moulée par injection en polycarbonate
Ses propriétés de résistance à la chaleur et d'isolation électrique le rendent adapté aux connecteurs et boîtiers électriques. Par conséquent, le polycarbonate est un choix de premier ordre pour les composants complexes des industries automobile et électronique, où la durabilité et les performances sont essentielles. Cependant, il est incompatible avec la transformation alimentaire et chimique.
Polypropylène (PP)
Il est reconnu comme l’un des meilleurs matériaux de moulage par injection pour les applications d’emballage alimentaire et chimique. Le polypropylène offre une dureté élevée, une inertie chimique et une résistance aux conditions de température élevée.
Pièces en polypropylène sur mesure issues du moulage par injection
Ensuite, il peut reprendre sa forme initiale après flexion ou torsion. Le moulage par injection de résine de propylène est idéal pour les applications suivantes :
Tableau : Applications préférées du moulage par injection de propylène
| Application | Pourquoi PP ? | Exemples |
| Emballages alimentaires | Résistant aux produits chimiques ; bonnes propriétés barrières | Conteneurs, bouteilles, composants de transformation |
| Pièces automobiles | Haute résistance aux chocs ; durabilité | Pare-chocs, tableaux de bord, boîtiers de batterie |
| Équipement médical | Stérile à usage médical ; sans danger pour le contact avec la peau | Instruments chirurgicaux, seringues, flacons |
| Composants Industriels | Résistant à la fatigue ; résiste à l'usure quotidienne | Engrenages, pompes, vannes |
Cependant, il est inflammable et la lumière UV et l’environnement des mottes de terre dégradent le matériau. Ainsi, les pièces en polypropylène moulées par injection ne sont pas adaptées aux environnements extérieurs (exposition au soleil) et s'il existe un risque d'incendie.
Polyéthylène (PE)
Bien que le PE ne soit pas très résistant ou dur, il est non toxique et offre d’excellentes propriétés de résistance chimique, d’humidité, de résistance et de légèreté. Il existe généralement deux qualités de PE : le polyéthylène haute densité et le polyéthylène basse densité. Ils présentent principalement des différences dans leur dureté, leur température de fusion et leur transparence. Le PEHD est rigide et possède un point de fusion élevé. En revanche, le LDPE est relativement mou, flexible et facilement moulable.
Pièce de moulage par injection PE
En raison de toutes ces propriétés, le polyéthylène excelle comme matériau de moulage par injection pour l’emballage de produits de consommation. Quelques exemples sont l’emballage de bouteilles, de conteneurs et de sacs en plastique. De plus, sa nature alimentaire et chimiquement neutre le rend indispensable pour emballer des aliments, des produits chimiques et des médicaments.
Par conséquent, sa capacité à résister aux rayons UV et à la corrosion garantit des applications durables et sans entretien. Ainsi, les pièces moulées par injection PE conviennent également aux applications extérieures comme les meubles sur mesure.
Polyoxyméthylène (POM)
Il est également populaire sous le nom Delrin (nom de marque) parmi les matériaux de moulage par injection. POM Montre l'inertie à l'essence, aux huiles, aux alcools et autres solvants. En revanche, il ne résiste pas aux acides durs comme les acides nitique et chlorhydrique (HCl). Ensuite, la rigidité, la ténacité, la stabilité thermique et la résistance mécanique élevées sont les autres propriétés du polyoxyméthylène qui méritent d'être mentionnées.
Pièces POM issues du moulage par injection
Sur la base des propriétés ci-dessus, le POM est un matériau approprié pour le moulage par injection des pièces et produits suivants.
Tableau : Applications de moulage par injection POM
| Application | Pourquoi POM ? | Exemples de moulage par injection |
| Mécanique de précision | Rigidité élevée, stabilité dimensionnelle, excellente usinabilité | Engrenages de précision, pièces d'horlogerie, dispositifs médicaux |
| Engrenages et roulements | Faible frottement, haute résistance à l'usure, résistance mécanique | Bandes transporteuses, petites roues dentées, roulements |
| Électricité | Bonne isolation électrique, résistance à la chaleur, faible absorption d'humidité | Isolateurs, connecteurs, composants d'interrupteurs |
| Automobile | Résistance au carburant, durabilité, résistance aux chocs | Composants du système de carburant, fixations, poignées de porte |
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Téflon de PTFE
Le téflon est le nom commercial du polytétrafluoroéthylène (PTFE). Il est réputé pour sa résistance élevée à la chaleur, son inertie chimique, son faible coefficient de frottement et son excellente isolation électrique.
Tableau : Propriétés du Téflon. Source
| Propriété | Valeur |
| Résistance à la traction | 15 MPA (minimum) |
| Dureté | 55/65 (type D) |
| Résistance à la compression (0.2 décalage) | MPA 8.2 |
| Coefficient thermique (25°C à 100°C) | 138.4 µm/(m·°C) |
| Module d'Young | 653.2 MPa |
Cependant, vous pourriez vous demander, le téflon peut-il être moulé par injection en raison de son point de fusion élevé (327°C) ? Au contraire, moulage par injection de téflon est adapté aux besoins de fabrication suivants ;
- Industrie chimique: Joints, joints et revêtements dans les équipements de traitement chimique.
- Composants électriques: Isolateurs, connecteurs et composants.
- Aéronautique et automobile : Roulements, engrenages et joints.
- Équipement médical: Moulage par injection médicale utilisez du téflon pour fabriquer des cathéters, des greffons et d'autres composants de dispositifs.
Le caoutchouc de silicone
Le silicone est utilisé dans les processus de moulage par injection en raison de sa polyvalence et de sa résilience. Il peut conserver ses propriétés d'origine dans une large plage de températures, -55 ° C à 300 ° C. De plus, le caoutchouc de silicone est très résistant aux produits chimiques, constitue un excellent isolant électrique et offre une excellente élasticité.
Pièce moulée par injection de silicone
Contrairement aux autres moulages en plastique, le silicone utilise un processus de durcissement activé par la chaleur, souvent avec un catalyseur au platine ou au peroxyde. Moules utilisés pour Moulage par injection de silicone sont généralement chauffés avant d’ouvrir les deux moitiés.
Par conséquent, le silicone est le meilleur matériau de moulage par injection pour les scénarios d’application suivants :
Tableau : Le silicium comme matériau de moulage par injection
| Industrie | Recettes | Raisons |
| Automobile | Joints, joints, durites | Résistance à la température et aux produits chimiques |
| Dispositifs médicaux | Implants, tubulures, applications médicales | Biocompatibilité |
| Électronique | Isolation, claviers, capots de protection | Propriétés d’isolation électrique et durabilité |
| Industrie aerospatiale | Joints toriques, joints, joints | Capacité à résister à des variations extrêmes de température |
Aluminium
La technique de moulage par injection ne se limite pas aux plastiques. Il peut également traiter le métal et la céramique. Dans le moulage par injection de métal (MIM), l’aluminium est la matière première la plus courante. Le processus de moulage par injection utilise un rapport résistance/poids élevé et d'autres propriétés physiques et mécaniques de l'aluminium en le convertissant en composants et produits fonctionnels.
Pièce en aluminium de MIM
De plus, l'aluminium est un matériau optimal pour les pièces automobiles et aérospatiales en raison de sa légèreté, de sa résistance à la corrosion et de sa robustesse. De plus, ses propriétés thermiques le rendent adapté aux dissipateurs thermiques et aux composants de moteurs. La conductivité élevée le rend applicable dans les boîtiers et connecteurs électroniques, garantissant une dissipation thermique efficace. Par conséquent, sa résistance à la corrosion et sa solidité sont avantageuses pour les composants aérospatiaux, où la durabilité et la fiabilité sont primordiales.
Alumine (Al2O3)
C'est probablement le matériau le plus courant pour Moulage par injection de céramique. La dureté, le point de fusion élevé, la durabilité et les isolations électriques sont les propriétés critiques de l'alumine.
Le processus commence par le mélange de la poudre céramique avec un liant thermoplastique pour former une matière première. Ensuite, la nourriture est injectée dans un moule. La pièce moulée est destinée au déliantage et au frittage. Enfin, créer une structure dense et rigide.
Le moulage par injection d'alumine est idéal pour :
- Isolants, substrats et autres composants électroniques
- Dissipateur thermique et pièces semi-conductrices
- Outils de coupe et revêtements abrasifs
Comment choisir le meilleur matériau pour le moulage par injection ?
Choisir le matériau de moulage par injection qui répond le mieux aux exigences d’un composant ou d’un produit est un processus détaillé et complexe. Cela nécessite la prise en compte de plusieurs facteurs, tels que les propriétés mécaniques, le coût, la moulabilité et l'environnement d'application. Fondamentalement, ces facteurs constituent les critères permettant de faire correspondre le matériau aux propriétés et spécifications souhaitées. De plus, le bon choix de matériaux est également essentiel pour réduire les défauts de moulage par injection dans les pièces finales ainsi que pour la sécurité des équipements et des moules.
Voici l'élaboration étape par étape pour vous guider vers le meilleur matériau pour votre projet de moulage par injection.
Étape 1 : Évaluer les exigences mécaniques et physiques
Tout d’abord, identifiez les exigences mécaniques et physiques du produit ou de la pièce final. Cela peut inclure l’évaluation de la résistance, de la ténacité, de l’élasticité, des performances thermiques, de la résistance aux UV, aux produits chimiques, etc.
Par exemple, si le produit doit supporter des charges ou des impacts importants, des matériaux à haute résistance à la traction et à la ténacité, comme le polycarbonate ou l'ABS, pourraient convenir.
Étape 2 : Tenez compte de l’esthétique et de la fonctionnalité
Tenez compte de la couleur, de la transparence et de la surface souhaitées. Ensuite, faites correspondre le matériau qui peut remplir cela. Par exemple, des matériaux comme l’acrylique offrent une excellente clarté et sont idéaux pour les composants transparents.
Étape 3 : Évaluer les coûts et l’efficacité de la production
Le coût est un autre facteur crucial dans le choix des matériaux. Il comprend le coût de matière première de moulage par injection et les coûts de production. Certains matériaux peuvent nécessiter des temps de cycle plus longs ou une manipulation spéciale, ce qui a un impact sur l'efficacité et les coûts de production. Tenez également compte de la disponibilité et des éventuels problèmes de chaîne d’approvisionnement.
Étape 4 : Besoins en matière de réglementation et de conformité
La conformité réglementaire est essentielle, en particulier pour les produits des industries médicale, automobile ou alimentaire. Les matériaux de moulage par injection doivent répondre à des normes et certifications spécifiques. Par exemple, les plastiques de qualité médicale doivent être conformes à la norme ISO 10993.
Étape 5 : Tirer parti de l’expertise et des données sur les matériaux
Enfin, exploitez l’expertise et les données lors de la sélection des matériaux. Consulter des experts en matériaux et des ingénieurs ou utiliser des bases de données fournissant des informations détaillées sur divers matériaux peut s'avérer inestimable.
Cette étape garantit une décision éclairée qui correspond aux exigences techniques et aux aspects pratiques de la production. Experts en moulage par injection de l'industrie, comme Proléan peut vous aider à identifier la meilleure correspondance en utilisant leurs connaissances et leur expérience.
De plus, vous pouvez faire un comparaison des matériaux de moulage par injection parmi les options disponibles. La comparaison un par un sur la base de la liste des exigences spécifiques pour les pièces finales peut vous aider à présélectionner les matériaux.
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résumer
Vous pouvez obtenir des centaines d’options de matériaux pour le moulage par injection, notamment les plastiques, les métaux et la céramique. Cependant, il est principalement utilisé pour la fabrication de pièces thermoplastiques, notamment à grande échelle. Le meilleur matériau pour le moulage par injection
Ces diverses options de matériaux permettent au moulage par injection de répondre à différentes applications de fabrication. Cependant, le meilleur matériau pour le moulage par injection dépend des exigences et des spécifications de la pièce souhaitée. Ainsi, chaque matériau est idéal pour une application unique.
FAQ
Quel est le matériau le plus résistant pour le moulage par injection ?
Le polycarbonate est le matériau le plus résistant couramment utilisé dans le moulage par injection. Il est réputé pour sa solidité et sa durabilité.
Quel est le matériau le plus couramment utilisé dans le moulage par injection ?
Le polyéthylène est le matériau le plus couramment utilisé en raison de sa polyvalence et de son prix abordable.
Quel est le matériau le moins cher pour le moulage par injection ?
Le polypropylène est souvent le matériau le moins cher pour le moulage par injection. Il offre un bon équilibre entre coût, facilité de moulage et propriétés physiques.
Quel est le meilleur matériau pour le moulage par injection ?
Le « meilleur » matériau dépend de l’application spécifique et des propriétés souhaitées.
Pour en savoir plus
- Omnixus : Le guide de sélection des matériaux. (2021). Guide complet sur l'acrylonitrile butadiène styrène (ABS)Retrieved from https://omnexus.specialchem.com/selection-guide/acrylonitrile-butadiene-styrene-abs-plastic.
- Bi, Z.M. et Mueller, D.W. (2018). Prédiction du frottement sur l'interface broche-plaque du matériau PTFE et de l'acier. Friction, 7(3)Retrieved from http://dx.doi.org/10.1007/s40544-018-0224-8
- Freeland, B., McCarthy, E. et Balakrishnan, R. (2022). Une revue de l'acide polylactique comme matériau de remplacement pour les composants de laboratoire à usage unique. Matériaux, 15(9), 2989. https://doi.org/10.3390/ma15092989
Excellents articles sur les matériaux de moulage par injection. Vraiment un merveilleux article