Moulage par injection d'uréthane

Guide de moulage par injection d'uréthane

L'uréthane est un type de polymère utilisé dans le prototypage, les automobiles, les roues robustes et les composants de bandes transporteuses, ce qui rend le moulage par injection d'uréthane très précieux. 

Le moulage par injection d'uréthane diffère du moulage d'uréthane, qui utilise un moule en silicone peu coûteux au lieu d'un moule en métal durable.

Ce guide se penche sur le processus de moulage par injection d'uréthane et ses avantages. À la fin, il y a une petite astuce pour vous aider à décider quand vous pouvez utiliser le moulage par injection d'uréthane. 

Qu'est-ce que le matériau uréthane ?

Le polyuréthane est une classe de polymères pouvant être souple comme la mousse ou rigide comme le plastique. Ses propriétés peuvent être modifiées par l'ajout de catalyseurs, ce qui explique son utilisation répandue dans de nombreux secteurs. 

L'uréthane est durable et résiste mieux à l'usure et aux produits chimiques que les plastiques et le caoutchouc classiques. Selon le type d'uréthane, il peut fléchir et se plier sans se fissurer. 

L'uréthane est fabriqué à partir d'une réaction chimique entre des diisocyanates et des polyols (alcool de sucre) sous l'effet de la chaleur ou de la lumière UV pour certains revêtements PU particuliers. 

Il existe deux types différents d’uréthane : le polyuréthane thermoplastique et le polyuréthane thermodurcissable.

Le moulage par injection les machines nécessitent le chauffage de l'uréthane, et à cette fin, l'uréthane thermoplastique (TPU) est utilisé. 

Titre : Pièces en matériau uréthane

Qu'est-ce que le moulage par injection d'uréthane ?

Le moulage par injection d'uréthane est un procédé de fabrication à haut volume qui utilise du TPU ou du polyuréthane injecté dans un moule sous pression et laissé refroidir et se solidifier pour prendre la forme du composant. 

Moulage par injection de polyuréthane (moulage par injection de réaction)

Le moulage par injection de polyuréthane utilise du polyol et de l'isocyanate sous forme liquide avant de les mélanger pour créer du polyuréthane (PU) et de les injecter dans un moule.

Moulage par injection de TPU

Le moulage par injection TPU utilise un barillet et une vis de moulage par injection traditionnels pour injecter le TPU dans le moule et créer la géométrie de la pièce. 

Processus de moulage par injection de polyuréthane : guide étape par étape

Moulage par réaction processus de PU. Source : Science Direct

Le moulage par injection de polyuréthane utilise des pistons, des pompes et des réservoirs de stockage, ce qui rend le processus légèrement complexe et long par rapport au moulage par injection et au formage sous pression. 

Étape 1 : Stockage de la résine

La première étape du procédé consiste à stocker le polyol dans un réservoir et l'isocyanate dans un réservoir séparé. Des tuyaux partant du réservoir alimentent le polymère dans le moule et le renvoient au réservoir de stockage par des conduites séparées.

Étape 2 : Injection

Avant l'injection du polyuréthane, la résine bicomposante est mélangée dans une tête de mélange, puis un petit piston se rétracte pour permettre l'écoulement de la résine mélangée (PU) dans le moule. Le moulage par injection de polyuréthane nécessite une pression élevée pour garantir un mélange correct de la résine. 

Étape 3: durcissement

Le moulage par injection de PU ne nécessite pas d'acier à outils spécial ni d'acier haute résistance pour la cavité du moule. Ce procédé utilise généralement des moules en aluminium, car les polymères n'ont pas besoin d'être chauffés à haute température avant l'injection. 

Le temps de durcissement dépend de la densité de remplissage et de la taille de la pièce. La production de polyuréthane est un procédé exothermique (production de chaleur) qui consiste à mélanger et à injecter le polyuréthane dans le moule. Il contribue également au durcissement de la pièce en augmentant la température du moule. 

L'épaisseur des parois est un facteur majeur dans l'augmentation de la température ; les pièces à parois minces augmentent la température de 25 °C, et les pièces plus grandes et le moulage de grand volume peuvent augmenter la température au-dessus de 100 °C.

Avant le durcissement, un lubrifiant est également appliqué pour empêcher le PU de se fixer à la base du moule. 

Étape 4 : Éjection

Après durcissement, le moule refroidit et la pièce produite est libérée du moule à l'aide de broches d'éjection. 

Étape 5 : revêtement

La plupart des pièces moulées subissent un post-traitement. Une simple couche de peinture suffit souvent à améliorer l'esthétique et à apporter un peu de brillance. 

Moulage par injection de polyuréthane et de polyuréthane thermoplastique (TPU)

Moulage par injection de TPU

Le moulage par injection de TPU utilise des granulés de TPU chargés dans un cylindre chauffé. Le procédé utilise une vis et un cylindre traditionnels pour déplacer les granulés vers le moule, les faisant fondre jusqu'à obtenir une consistance uniforme. 

Vous pouvez également ajouter des couleurs et des colorants pendant le mélange et le chauffage. Le moulage par injection de TPU nécessite des moules usinés avec précision en aluminium ou en acier trempé. 

Vue d'ensemble outillage de moule est coûteuse, et tous les détails complexes, conceptions et noyaux doivent être intégrés à ce stade. La vis fait également office d'injecteur, créant une pression et injectant le TPU fondu à 1500 XNUMX bars, puis restant en position pour créer une pression et éviter tout retrait. 

Après solidification, la pièce en TPU est éjectée et toute trace d'épinette ou de bavure est coupée de la surface extérieure. 

Le moulage par injection de polyuréthane utilise une machine RIM avec deux réservoirs et une presse à moules, ce qui diffère de la configuration de moulage par injection de granulés de TPU et de barillet chauffé. 

Différences Clés

• Le moulage du polyuréthane utilise du PU liquide qui se forme juste avant le moulage par injection, tandis que le moulage par injection du TPU utilise des granulés thermoplastiques.
• Le moulage par injection de polyuréthane utilise une pression plus faible, environ 20 à 150 bars, par rapport au moulage par injection de TPU, qui peut nécessiter jusqu'à 1500 XNUMX bars. 
• La résine PU est un plastique thermodurcissable qui ne peut pas être refondu et réutilisé, mais le TPU est un matériau thermoplastique qui peut être réchauffé et recyclé. 
• Le polyuréthane nécessite une configuration de réservoir de stockage de polymère liquide entièrement différente, mais le moulage par injection de plastique TPU utilise un barillet et une vis. 

Principales applications du moulage par injection d'uréthane

Applications du moulage par injection de polyuréthane

Le moulage par injection de PU produit des pièces thermodurcissables avec des moules plus simples et des coûts d'outillage souvent moindres. Les applications du moulage par injection d'uréthane comprennent :

• Pièces extérieures automobiles telles que pare-chocs avant et tableaux de bord. L'uréthane utilisé dans ces applications nécessite un catalyseur et un durcissement spécial pour lui conférer un effet mousse souple et permettre la réalisation de garnitures en plastique amortissantes à moindre coût. 
• Les applications médicales du moulage par injection d'uréthane comprennent des boîtiers rigides et légers pour les machines d'IRM afin de réduire le bruit. 
• Acoustique
• De nombreux casques de sécurité, casques de vélo et casques de sport utilisent un rembourrage moulé en uréthane flexible qui peut être facilement moulé dans des formes personnalisées. 

Applications du moulage par injection TPU

Le moulage par injection de TPU est plus rapide et plus précis, et produit un thermoplastique solide. Les applications du moulage par injection de TPU incluent :

• Le TPU est élastique, flexible et durable. Il est également imperméable, et ses propriétés mécaniques le rendent idéal pour les semelles extérieures de chaussures. 
• De nombreuses coques de téléphone sont fabriquées en TPU.
• Le TPU joue un rôle très spécifique dans les assemblages moteurs. Les joints sont souvent fabriqués en TPU et assurent une bonne étanchéité. 
• Les roues sont fabriquées en TPU moulé par injection. Plus précisément, les rouleaux de convoyeurs 

Défis courants dans le moulage par injection d'uréthane et comment les surmonter

Pièce en TPU

Le moulage par injection d’uréthane présente les mêmes défauts et défis que toute autre matière première de moulage par injection. 

Réactivité lors du mélange

Le rapport de mélange du polyol et de l'isocyanate nécessite une libération précise dans le mélangeur. Un rapport inégal peut entraîner un mauvais durcissement ou une suspension du polymère dans le solide. Le moule doit également être préchauffé pour faciliter le durcissement. 

Densité de remplissage

Il est relativement difficile de contrôler la densité de la mousse une fois la résine injectée dans le moule. Les paramètres de pression, d'agent gonflant et la réactivité peut modifier la densité, modifiant ainsi la résistance de la pièce. 

Contrôle de l'humidité pendant le moulage par injection

L'humidité lors de la solidification peut entraîner la formation de pores et l'emprisonnement de gaz, compromettant ainsi l'intégrité des pièces. Les granulés de TPU sont préchauffés pour éliminer l'humidité, puis séchés. 

rétrécissement

Il est important d'appliquer une pression après l'injection du TPU, car celui-ci a tendance à se rétracter ou à se déformer lors des transitions. Ceci peut être obtenu par « maintien ».

Viscosité

La viscosité de tout matériau varie avec la température. Si le TPU n'a pas une viscosité et une température uniformes, cela peut entraîner un écoulement stratifié, où certaines parties sont trop fluides tandis que d'autres s'écoulent en douceur. 

Cela peut provoquer des bavures et un remplissage incomplet. Vous pouvez y remédier en maintenant une température uniforme près de l'entrée du moule dans le fourreau et en utilisant des granulés de même taille. De nombreux défauts peuvent être évités en choisissant le bon matériau. Pour en savoir plus, consultez le site meilleur matériau pour le moulage par injection ici. 

Haute qualité Service de moulage par injection

Chez Pro-lean Tech, nous avons fourni à des centaines de clients des milliers de pièces moulées par injection de haute qualité. Nos matériaux de moulage par injection comprennent : 

• Moulage par injection ABS
• PEEK
• ANIMAUX 
• HDPE
• TPU
• Nylon
• Polyéthylène

QFP

Pouvez-vous mouler de l'uréthane par injection ?

Le polyuréthane peut être moulé par injection pour produire des composants durables, légers et rigides, en grande quantité. Les composants en polyuréthane sont largement utilisés dans l'industrie automobile. 

Quel est le processus d'injection d'uréthane ?

Le moulage par injection de polyuréthane peut utiliser le moulage par injection de réaction qui utilise du polyol liquide et de l'isocyanate pour injecter dans un moule usiné avec précision. 

Le TPU et le polyuréthane sont-ils identiques dans le moulage par injection ?

Le TPU est un thermoplastique qui peut être refondu et réutilisé dans le moulage par injection, mais le polyuréthane (PU), en particulier la résine, est un thermodurcissable qui ne peut pas être remodelé après la production. 

Quels sont les avantages du moulage par injection de polyuréthane thermoplastique (TPU) ?

Le moulage par injection TPU présente des tolérances strictes pour les géométries, la vitesse du cycle est plus rapide, il offre une polyvalence dans les applications et est rentable dans la production à haut volume.

Quelles industries utilisent couramment le moulage par injection d’uréthane ?

Le moulage par injection d'uréthane est principalement utilisé dans l'industrie automobile et la fabrication de moules pour chaussures. L'uréthane est également utilisé comme isolant, mais il est généralement pulvérisé et non moulé. 

Quels facteurs dois-je prendre en compte lors de la sélection d’un matériau pour le moulage par injection ?

Lors du choix d'un matériau de moulage par injection, vous devez tenir compte des coûts du moule et de la réactivité du matériau avec le matériau du moule, du prétraitement comme le préchauffage pour éliminer l'humidité et des propriétés mécaniques du matériau. 

Quels sont les défauts courants dans le moulage par injection d’uréthane ?

Certains des défauts de moulage par injection d'uréthane les plus courants comprennent les marques d'affaissement, les bulles, les bavures, les déformations, le rétrécissement et le durcissement inégal.