Overmolding%20shape_edited.jpg

Surmoulage

 

 

Qu'est-ce que le surmoulage ?

Le surmoulage est un processus dans lequel une seule pièce est fabriquée en utilisant deux ou plusieurs matériaux en combinaison pour protéger les composants sensibles ou donner un meilleur aspect et une meilleure sensation au produit final. Le premier matériau est appelé substrat, qui est recouvert par le deuxième matériau - le surmoulage. Les matériaux de revêtement sont généralement des thermoplastiques ou des élastomères.

 

Il est supposé que le lecteur connaît les bases du moulage par injection. Sinon survolez les sujets ci-dessous :

 

Moulage par injection de plastique

 

Le moulage par injection est un processus de fabrication de divers types de pièces en injectant du matériau fondu dans le moule. La matière première est introduite dans le baril chauffé, où elle fond et est transférée dans la cavité du moule. Les matières plastiques sont principalement des matières premières, c'est pourquoi le processus est également appelé moulage par injection plastique.

 

Moulage par micro-injection

 

Le micro-moulage est également une sous-branche du moulage par injection utilisé pour produire de minuscules pièces et composants thermoplastiques de haute précision avec une tolérance en microns.

Technologies utilisées pour le surmoulage

Il existe principalement trois technologies utilisées pour le surmoulage : le moulage par insertion ou monocoup, le moulage bi ou multi-shot et le moulage par injection basse pression.

 

1. Insérer le moulage

 

Le moulage par insert, également connu sous le nom de moulage monocoup, est le procédé le plus généralement utilisé dans lequel un insert pré-moulé est placé dans un moule et le TPE (élastomère thermoplastique) est injecté dessus. L'avantage du moulage par insertion est qu'il est un peu plus rapide que le moulage par injection conventionnel. La raison en est que le moulage par insert propose le moulage de deux matières plastiques simultanément. En dehors de cela, les coûts d'outillage liés au moulage par insertion sont également inférieurs.

 

2. Moulage à deux coups

 

Dans le moulage en deux étapes (ou moulage en plusieurs étapes), des pièces moulées complexes sont produites à partir de deux matériaux uniques, et le produit atteint sa forme finale en deux étapes connexes et ultérieures. Les machines de moulage se composent de deux ou plusieurs barils, et deux matériaux sont tirés au cours du même cycle. Le premier matériau est introduit dans le baril pour créer la première forme de produit, qui entre ensuite dans le deuxième baril pour la construction finale. L'avantage du moulage en deux temps est que la qualité de la pièce est supérieure et les coûts de main-d'œuvre sont inférieurs.

 

3. Moulage à basse pression

 

Parce que l'industrie électronique est en croissance continue, le besoin pour les fabricants d'électronique de protéger les composants faibles et fragiles est devenu impératif. En conséquence, le moulage à basse pression, développé par Hankel Corporation en 1970, a commencé à jouer un rôle vital dans l'encapsulation de pièces électroniques délicates, remplaçant le besoin des processus d'enrobage traditionnels. Ce processus d'encapsulation avancé de composants électroniques faibles implique un processus de surmoulage qui est effectué à basse pression et température et prend moins de temps.  

 
Overmolded components

 

​ Avec le besoin croissant de cartes de circuits imprimés (PCB) et de leur protection, le moulage à basse pression a gagné du terrain dans la fabrication de composants dans les secteurs automobile, médical, industriel et de l'éclairage. Un mécanisme de protection pour les lumières LED peut être considéré comme une application flagrante du moulage à basse pression.

Avantages du surmoulage

 

Le processus de surmoulage trouve constamment une expansion dans son utilisation, avec les avantages suivants :

 

1. Coûts d'assemblage et d'opérations secondaires réduits

 

Lors de l'utilisation du surmoulage pour la fabrication de pièces, il n'y a pas besoin d'opérations secondaires ou supplémentaires. Tout d'abord, le processus de surmoulage élimine le besoin d'adhésifs et de fixations supplémentaires. Deuxièmement, aucune opération supplémentaire n'est nécessaire pour obtenir le produit sous sa forme finale. Tous ces facteurs réduisent considérablement les coûts, le temps et le besoin de main-d'œuvre.

 

2. Amélioration de la qualité et de la fiabilité des produits  

 

Le surmoulage est un processus très fiable puisque le produit final offre aux utilisateurs la commodité ultime d'outils caoutchoutés et à prise ferme comme les produits portatifs et les brosses à dents. Par conséquent, l'ergonomie du produit s'en trouve améliorée. La partie surmoulée a une couche protectrice de thermoplastique qui la rend flexible, durable et très résistante aux forces extérieures.

 

3. Une plus grande flexibilité de conception  

 

La fabrication de multi-matériaux dans une seule conception d'assemblage multi-couleurs et complexe est facile à réaliser avec le surmoulage. Le processus de surmoulage garantit un assemblage rigide et un alignement correct des pièces d'accouplement. Par conséquent, la qualité du produit et l'exigence de conceptions transparentes et conformes deviennent facilement réalisables.  

Applications de surmoulage dans toutes les industries

Le surmoulage a des applications diversifiées dans des myriades d'industries. Avant de passer aux applications spécialisées du surmoulage, voici quelques unes de ses applications généralisées :

 
 

 

1. Applications généralisées du surmoulage

 

Les assemblages de câbles sont une magnifique application du surmoulage. Les câbles fabriqués à l'aide du processus de surmoulage doivent faire face à des lavages à haute pression, à des conditions météorologiques extrêmes, à un assainissement persistant, à une exposition aux débris et à la poussière et à des flexions fréquentes.  

D'autres exemples courants de surmoulage incluent l'équipement militaire, les panneaux d'énergie solaire, l'équipement médical, l'électronique grand public et diverses applications industrielles.  

 

Overmolded cables
Overmolding

 

2. Applications spécialisées du surmoulage  

 

a)   Industrie médicale

 

Le moulage par injection médicale a des applications considérables dans le domaine médical. Les dispositifs médicaux surmoulés comprennent la rigidité et la ténacité d'un matériau et une sensation ergonomique et douce d'un autre matériau. L'extérieur flexible et robuste des pièces moulées réduit les risques d'abrasion, protège le substrat rigide de tout impact externe, protège les mains de l'utilisateur d'une infusion de vibrations et offre d'excellentes propriétés de résistance à l'eau pour éviter la corrosion. Les instruments médicaux surmoulés comprennent :

 

  • Poignées de défibrillateur d'ambulance

  • Seringues 

  • Connecteurs électriques 

  • Raccord ou tube de leurre 

  • Moniteurs  

 

le  taille du marché pour  l'équipement moulé dans le domaine médical est de 1,38 milliard de dollars. Il devrait croître avec un TCAC de 8,2 % d'ici la fin de 2027.  

b)   Industrie automobile

 

Désormais, le surmoulage est utilisé pour fabriquer des prototypes, des poignées, des accessoires fixés aux tableaux de bord et des pièces moulées sous le capot de la voiture.

 

Le projet de surmoulage thermoplastique pour composites structurels automobiles (TOSCAA) a révolutionné l'utilisation de pièces surmoulées dans l'industrie automobile. Ce consortium est dirigé par les fibres de carbone SGL et Land Rover, Jaguar, Nifco, LMAT, AMRC et l'Université de Nottingham. Collectivement, tous ces partenaires ont collecté 2 millions de livres sterling dans le but de rendre les voitures plus légères, plus durables et plus rapides.

 

En 2016, la taille du marché mondial des pièces moulées dans l'industrie automobile était de 1,67 milliard de dollars et de 3,29 milliards de dollars à la fin de 2025. 

c)   Électronique

 

Le surmoulage de fil est l'une des applications importantes du surmoulage dans le domaine de l'électronique. De nombreuses pièces dans le domaine de l'électronique sont surmoulées pour les rendre durables, flexibles et résistantes au cisaillement. Cependant, le surmoulage est également utilisé à outrance pour la fabrication d'une pièce unique avec la combinaison de deux matériaux.

 

Les circuits imprimés, les circuits imprimés, les thermostats et les fils sont largement soumis au processus de surmoulage pour devenir résistants aux facteurs externes. Le surmoulage de silicium électronique ouvre désormais de nouveaux domaines pour une expansion future du surmoulage dans le domaine de l'électronique.  

 

Comme l'indiquent certaines statistiques, la taille du marché des pièces moulées dans l'industrie électronique aurait atteint 1,11 milliard de dollars d'ici la fin de 2029. 

Overmolded components

d)   Jouets

 

L'industrie du jouet repose massivement sur l'utilisation de pièces moulées en plastique. Les composants surmoulés utilisés dans les jouets offrent la sécurité requise contre les contraintes externes. De plus, un grand nombre d'industries utilisent des pièces moulées pour fabriquer les produits suivants :

 

  • Poupées et figurines 

  • Maquettes et artisanat 

  • Jouets électroniques 

  • Puzzles et jeux non électriques  

 

Par exemple, le microplastique  est une industrie du jouet de premier plan qui utilise des pièces moulées pour fabriquer des jouets. Il a généré un chiffre d'affaires de 30 millions de dollars au cours de la dernière année. 

 

Présentation de la complexité du processus de surmoulage, équipement nécessaire et innovation

 

Le surmoulage est un processus un peu complexe mais facile à comprendre. Dans le même ordre d'idées, voici quelques-uns des points pour décrire l'aperçu de la complexité, l'équipement nécessaire et l'innovation concernant le processus de surmoulage :

 

Aperçu de la complexité

 

Le surmoulage est un peu plus complexe que le moulage conventionnel. La première chose qui complique la tâche est le bon choix du matériau surmoulé sur le substrat. Dans le même temps, il faut également veiller à ce que la pièce surmoulée repose correctement ou non sur le substrat.  

 

Néanmoins, le travail robotisé ou les machines sont suffisamment capables d'éliminer tous ces problèmes. Si ce travail est fait manuellement, toutes ces appréhensions resteront les mêmes.

 

Caractéristiques du moulage et de l'insertion

 

L'insertion est un processus de fabrication qui combine deux matériaux pour en faire un seul, tandis que le moulage est un processus plus simple qui suit des étapes simples. La procédure d'insertion et de moulage a déjà été décrite dans l'une des sections ci-dessus.

Cependant, certains facteurs rendent l'insertion et  moulage d' un processus difficile à atteindre, y compris les lignes d'écoulement, les marques de chute, le gauchissement, les plans courts, les marques de brûlure et le jet. 

 

Démoulage

 

Le démoulage est appelé retrait de pièces moulées de la matrice ou du moule. Elle peut être effectuée manuellement ou à l'aide d'air comprimé.  

 

L'élimination d'un moulage d'un moule et d'un moule d'un modèle est appelée démoulage. Le démoulage de la pièce fabriquée peut être un peu complexe si elle n'est pas correctement moulée. Fermer le moule et répéter le processus n'est pas une solution, et le composant devient un gaspillage.

 

Mais là encore, le gaspillage est véritablement mineur dans le processus de surmoulage car il utilise des paramètres calculés et prédéfinis comme la basse pression et la température pour encapsuler des composants naturellement faibles. Par la suite, le surmoulage donne moins de gaspillage. De même, l'application du démoulage automatique réduit l'effort manuel.  

 

Dernière innovation en surmoulage

 

Le surmoulage évolue de jour en jour et son utilisation se fait de plus en plus fréquente du fait de la généralisation des innovations suivantes :  

 

  • Micro-surmoulage dans le domaine de l'industrie médicale 

  • Surmoulage d'unités de contrôle électronique dans l'industrie électronique

  • Fabrication de l'unité de commande la plus plate avec sept millimètres seulement 

  • Dernier système de contrôle de transmission  

Conclusion

 

Le surmoulage est devenu une méthode mondialement reconnue et adoptée pour la fabrication de pièces généralement vulnérables aux contraintes externes. L'utilisation du surmoulage s'est développée dans tous les domaines importants tels que l'industrie des instruments médicaux, l'industrie automobile, l'industrie électronique et l'industrie de la fabrication de produits ménagers. Bien que le processus présente certaines complications, il reste le moyen le plus approprié de protéger les parties faibles et fragiles.

 

 

Découvrez nos services :

Overmolded wires.jpg

Insert de moulage

Le moulage par insertion est le processus lorsque les composants (par exemple les fils) sont encapsulés

Compressed cover parts.jpg

Moulage de petites pièces

'Micro' n'est pas toujours 'micro'. Si votre pièce peut tenir dans votre main, moulez-la 2 fois plus vite et moins cher avec nous.

4.jpg

Micromoulage

Le micromoulage commence lorsque les microcaractéristiques se produisent et varient de 100 µm à 5 µm.

3D printed strip test model.jpg

Moulage par injection médicale 

Microfluidique, solutions OEM, moulage en salle blanche 8, stérilisation et plastiques de qualité médicale.