« Le moulage par compression crée des composants thermodurcis précis de différentes tailles en les plaçant dans une cavité de moule ouverte et en appliquant de la chaleur et de la compression. »
Le moulage a toujours été une technologie importante pour façonner des pièces en plastique. Il existe différentes variations dans les techniques de moulage adoptées par les fabricants en fonction du type de matériau et de la forme souhaitée. Par exemple, Moulage par Injection est idéal pour les thermoplastiques et les formes complexes, alors que Moulage par compression convient aux résines thermodurcies.
La méthode de moulage par compression comprend une matrice ouverte et une configuration de compression (hydraulique ou mécanique). Le thermodurci est placé dans le moule préchauffé, puis le mécanisme de compression le ferme et se comprime pour forcer le matériau à l'intérieur à s'écouler et à remplir les cavités.
Dans cet article, nous nous concentrerons sur le moulage par compression. À la fin, vous obtiendrez un aperçu complet du processus, de son importance, des matériaux compatibles, des avantages, des inconvénients et des applications.
Fondamentaux du moulage par compression
Processus de moulage par compression
Pour comprendre ce qu’est le moulage par compression ? Commençons par disséquer la structure du moule de compression. Il se compose de deux moitiés, ce qui permet d'ouvrir le moule et d'y placer une quantité mesurée de résine. De même, il peut être comprimé après fermeture et l'excédent de matière peut s'écouler du point de jonction de ces deux moitiés de moule.
Voici ensuite les étapes séquentielles du processus de moulage du plastique par compression ;
- Préchauffage du moule de compression
- Chargement du matériel (charge)
- Fermeture du moule
- Chauffage et compression du moule
- Éjection de pièces
- Post-traitement et finition de surface
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Types de moules de compression
En fonction de la structure, il existe trois types de moules à compression ; flash ouvert, semi-positif et entièrement positif.
- Moule Flash Ouvert
Comme son nom l'indique, le moule à flash ouvert fait référence au moule dans lequel les flashs sont formés au niveau de la ligne de joint. Un peu plus de matière (charge) est chargée dans les cavités. Bien que le flash nécessite un découpage et d'autres post-traitements, la conception du moule est simple et coûte moins cher que les autres types de moules.
- Moisissure semi-positive
Ce type de moule à compression combine les caractéristiques d'un moule ouvert et d'un moule entièrement positif, permettant d'éliminer l'excès de bavure pendant la compression. L'excédent de matériau est expulsé dans un anneau étroit autour de la pièce. Cependant, sa fabrication et son entretien sont plus coûteux que les autres types. Certaines applications des moules semi-positifs incluent les joints d'étanchéité, les joints d'étanchéité et les bagues automobiles.
- Moule entièrement positif
Un moule entièrement positif contient une taille de cavité égale à la taille de la pièce finale. Si la charge est excessive, le moule ne sera pas fermé. Ainsi, une quantité précise de matériau est chargée dans la cavité du moule. Par conséquent, il n’y a pas de bavure et l’article complet reste à l’intérieur du moule. De plus, un moule entièrement positif est idéal pour les pièces de haute précision.
Pourquoi le moulage par compression ? Les avantages
La configuration simple de l'outillage du processus de moulage par compression constitue la première importance de cette technique de moulage dans la fabrication de produits en plastique, principalement les thermodurcissables et les caoutchoucs. Contrairement au moulage par injection ou autre moulage par convection, il ne nécessite pas de mécanisme d’injection. Les opérateurs ou les systèmes de chargement automatique peuvent ouvrir la filière et charger la charge. Ensuite, les dispositifs de compression et de chauffage continu attachés forcent la charge à l'intérieur à s'écouler à l'intérieur et à prendre sa forme.
Bien qu'il puisse être difficile de mouler des formes complexes, le moulage par compression du plastique permet de fabriquer des pièces de grande taille sans compromettre l'intégrité structurelle et les propriétés d'origine.
Machine de moulage par compression
Par conséquent, l’outillage simple réduit également le coût de production par pièce. Il peut être considérablement rentable pour les pièces simples et de grande taille dans les séries de production moyennes à élevées.
Nous pouvons constater les applications généralisées de pièces moulées par compression dans divers secteurs, disques de freins et d'embrayage, composants électriques, pièces intérieures d'avions, joints industriels, etc.
Quels sont les inconvénients du moulage par compression ?
Le premier inconvénient du moulage par compression du plastique ou du moulage par compression des thermodurcissables est le temps de cycle de production. Les étapes du processus telles que le chargement, la compression et le durcissement du matériau augmentent la durée du cycle. En conséquence, le taux de production est plus lent que celui des processus d’injection ou de moulage. Par conséquent, les moules à compression ont une capacité moindre de formes et de détails complexes.
Voici quelques inconvénients critiques du plastique moulé par compression qui méritent d’être pris en compte pour des résultats optimaux.
- Des taux de production plus lents que la compression et moulage par transfert.
- Géométries internes limitées, telles que canaux internes, nervures, contre-dépouilles, etc.
- La compression du moule restreint également les pièces à paroi mince (min. 2 mm ou plus en fonction du type de matériau).
- Flash fixé à la position de rencontre des moitiés de moule, exigeant un post-traitement.
- Le moulage par compression est limité aux thermodurcissables, aux élastomères et aux caoutchoucs.
- La répartition inégale de la pression peut conduire à des pièces incohérentes et plus faibles.
Applications du moulage par compression
Application de moulage par compression
Les composants et produits de moulage par compression peuvent être trouvés dans divers secteurs de la fabrication industrielle, de l'automobile, des ustensiles de cuisine et de l'électricité, qui sont peu nombreux à nommer. Le matériau approprié, la résine, l'outillage et la configuration correspondants permettent de créer diverses formes en fonction des spécifications requises et de l'utilisation prévue.
Composants automobiles
Les capacités de taille et de résistance du moulage par compression profitent à l’industrie automobile en produisant différents composants précis, solides et durables. Quelques exemples sont les pédales de frein et d'embrayage, les panneaux de distribution, les couvercles de soupapes, les amortisseurs de vibrations, etc.
Ustensiles de cuisine
Les thermodurcissables comme les résines phénoliques, le silicone, le PP et d'autres matériaux sont utilisés pour comprimer et mouler les articles de cuisine. Les poignées des ustensiles de cuisine résistantes à la chaleur sont fabriquées par moulage par compression phénolique. Par la suite, les farines sont moulées par compression pour la vaisselle et les plateaux de service. D'autres exemples sont les contenants alimentaires, les planches à découper, les tasses à mesurer, etc.
Composant électrique
Les composants électriques tels que les capuchons de distributeurs et les boîtiers de modules électroniques bénéficient des propriétés isolantes des matériaux thermodurcis utilisés en compression. Parallèlement, le processus de moulage par compression garantit que ces pièces répondent à des tolérances strictes et à des spécifications précises. Les autres composants sont les boîtiers de commutateurs, les corps de connecteurs, les porte-fusibles, les embouts de moteur, etc.
Applications industrielles
Les composants industriels tels que les corps de pompe, les joints et les joints nécessitent une résistance et d'autres propriétés pour résister aux environnements difficiles et aux contraintes mécaniques. Parallèlement, le moulage par compression peut répondre efficacement à ces besoins.
Pièces en caoutchouc
Le moulage par compression du caoutchouc est connu pour ses pièces en caoutchouc robustes, flexibles et résilientes destinées aux applications industrielles, automobiles et grand public. Exemples : Joints, joints toriques, bagues, amortisseurs de vibrations, bandes transporteuses, etc.
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Matériaux de moulage par compression
Les thermoplastiques, les thermoplastiques, les caoutchoucs et les élastomères peuvent être moulés grâce à la technique de moulage par compression. Les thermodurcissables offrent une résistance élevée à la chaleur, une stabilité dimensionnelle et une isolation électrique. Les thermoplastiques sont quant à eux faciles à traiter et recyclables.
Tableau : Résines de moulage par compression courantes
| Matières | Propriétés | Exemples d'application |
| EPOXY | Adhérence, propriétés mécaniques, isolation électrique, etc. | Isolateurs électriques et corps de connecteurs. |
| RÉSINES PHÉNOLIQUES | Haute résistance à la chaleur, isolation électrique et stabilité dimensionnelle. | boîtiers de disjoncteurs et d'interrupteurs, plaquettes de frein automobiles, etc. |
| MÉLAMINE | Dureté de surface, stabilité thermique et résistance à l'abrasion. | Vaisselle et surfaces stratifiées. |
| POLYPROPYLÈNE (PP) | Résistance mécanique, inertie chimique et faible coût. | Contenants alimentaires, composants automobiles et articles ménagers. |
| CAOUTCHOUC DE SILICONE | Haute flexibilité, résistance à la température, biocompatibilité | Joints, joints, ustensiles de cuisine, fabrication médicale, etc. |
| CAOUTCHOUC NATUREL | Haute résistance à la traction, bonne résistance à l'abrasion et flexibilité | Pneus, amortisseurs de vibrations, joints, etc. |
Articles connexes: Matériaux de moulage par injection : lequel convient à vos besoins ?
Moulage par injection contre. Moulage par compression
La principale différence entre ces deux techniques de moulage et la manière dont le matériau est fondu et chargé dans le moule. Le processus de moulage par injection utilise un mécanisme d'injection dans lequel le matériau fondu est injecté à haute pression avec une buse fixée. En revanche, les matières premières sont chargées dans le moule en l'ouvrant lors du moulage par compression.
Par ailleurs, le tableau ci-dessous met en évidence les principales Moulage par compression vs moulage par injectiondifférences;
Tableau : Différence entre le moulage par compression et par injection
| Features | Moulage par compression | Moulage par Injection |
| Conception et complexité | Pièces géométriques simples sans aucune caractéristique interne complexe. | Il peut façonner des détails très complexes et complexes |
| Compatibilité des matériaux | Polymères et caoutchoucs thermodurcissables | Thermoplastiques et quelques thermodurcissables et métaux |
| Coût de l'outillage | Coût en adjuvantation plus élevé. | Plus élevé, idéal pour les volumes élevés |
| La précision | Bonne Précision | Tolérances élevées et serrées |
| Finition de surface | Suffisant pour les usages généraux (Ra 1.6 et supérieur) | Excellente douceur (Ra 0.8 ou supérieur) |
Défis et défauts de moulage possibles
Pièces moulées par compression défectueuses
Jusqu’à présent, nous avons discuté des divers avantages, importances et utilisations du moulage par compression du plastique et du moulage par compression du caoutchouc. Cependant, il n’est pas exempt de risques de défauts et de défis de processus. Certains des défauts sont similaires à Défauts de moulage par injection comme les vides, les bulles et l'emballage. De plus, il existe également des problèmes spécifiques tels qu'un remplissage incomplet, la formation de flashs et des défauts de durcissement.
- Remplissage incomplet : Un manque de matériau ou un manque de pression et de chaleur pourrait entraîner un remplissage incomplet du moule.
- Formation éclair : Cela peut être dû à un excès de matière, à une pression de serrage inappropriée ou à des bords de moule usés. Ainsi, le flash a tendance à s’échapper de la ligne de joint.
- Gauchissement: Ce défaut se produit lorsque les pièces se déforment après avoir été retirées du moule, souvent en raison d'un refroidissement irrégulier ou de contraintes résiduelles au sein du matériau.
- Marques d'évier : Le retrait du matériau pendant le durcissement est la principale raison des marques d'affaissement, des dépressions ou des fossettes qui apparaissent sur la surface.
- Bulles ou vides : Ces défauts peuvent survenir en raison de l'air ou des gaz emprisonnés pendant le processus de compression. Les vides affaiblissent l'intégrité structurelle de la pièce.
Pour relever ces défis et atténuer les défauts, vous devez suivre certaines stratégies, une mesure précise des matériaux, une température et une pression constantes, une optimisation de la conception pour faciliter le flux des matériaux et un contrôle qualité.
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Conclusion
La méthode de moulage par compression est idéale pour les pièces thermodurcies et en caoutchouc. La conception de matrice appropriée, les implications de température et de pression uniformes et le durcissement contrôlé permettent d'obtenir un résultat optimal pour diverses applications, de l'automobile aux pièces industrielles. De plus, le choix du matériau affecte également la qualité finale des pièces moulées. Vous pouvez choisir le bon type de matériau en fonction des propriétés et fonctionnalités requises.
FAQ
Comment fonctionne le moulage par compression ?
Cette méthode de moulage consiste à placer une quantité pré-mesurée de matériau dans une cavité de moule ouverte et chauffée. Ensuite, le moule est fermé et une pression est appliquée, ce qui fait couler le matériau et remplit le moule. Ensuite, la solidification forme la forme.
Le moulage par compression est-il moins cher que le moulage par injection ?
Oui! Le moulage par compression a généralement des coûts d'outillage inférieurs à ceux du moulage par injection en raison de la simplicité du processus et de l'outillage.
Quels matériaux peuvent être moulés par compression ?
Les polymères thermodurcissables comme la résine phénolique, l'époxy, la mélamine et certains thermoplastiques et élastomères sont compatibles avec le moulage par compression.
Est-il préférable d'utiliser le moulage par compression pour les thermodurcissables ?
Oui, le moulage par compression est bien adapté aux thermodurcissables car il fournit la chaleur et la pression nécessaires pour durcir ces matériaux uniformément.
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