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Qu’est-ce que le moulage par insert ? Processus, considérations et applications

Découvrez le moulage par insert : un processus rentable fusionnant le plastique et le métal pour des produits efficaces et durables dans les domaines de l'automobile, de l'électronique, du médical et bien plus encore.
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La plupart des produits fabriqués actuellement sont une combinaison de pièces en plastique et en métal. Cependant, pour obtenir un produit parfaitement cohésif, moulage par insertion est le processus préféré. 

La raison qui justifie l’utilisation d’un procédé de moulage par insert pour encapsuler un composant métallique dans un composant en plastique est sa rentabilité. Habituellement, l'insert est un objet basique, comme une tige ou un filetage, mais il peut parfois être assez complexe, comme un moteur ou une batterie.

Le processus est simple et comprend deux étapes principales : tout d'abord, vous devez charger le composant dans le moule. Deuxièmement, remplir le moule de plastique fondu. Maintenant, avant d’en savoir plus sur le processus de moulage par insert, commençons par comprendre ce qu’est le moulage par insert. 

Dans cet article, vous aurez des réponses à diverses questions, comme par exemple ce qu'est le moulage par insert. Quelle est la démarche pour le faire ? Quelles sont les considérations à prendre en compte pendant ou avant le processus ? Et à propos de son application. 

Comprendre le moulage par insert

Le processus de fabrication traditionnel consiste à faire fondre le Plastique à haute température, puis en le moulant dans des formes désirables en utilisant différentes techniques. Reprenant le même principe de base de la technique de moulage par injection plastique, le moulage par insert fonctionne également de manière similaire.

Habituellement, les paramètres géométriques du produit sont mesurés et des raisins en plastique sont injectés dans le moule. Ensuite, la solidification se produit et le produit fini est retiré du moule. 

Cependant, dans le moulage par insert, il existe une différence. Avant la fermeture du moule en moulage par insert, le métal est inséré dans le raisin fondu. Cela signifie que le plastique recouvrira bien le produit et qu'il n'y aura pas de parties cassées ou de fissures inégales.

L'objectif principal du moulage par insert est d'éliminer le besoin de vis ou de clous supplémentaires pour assembler les produits. Par conséquent, vous pouvez avoir produits finis avec une texture lisse et une prise ferme que vous pouvez obtenir d'un seul coup, comme une lame ou un couteau. 

Moulage par insertion, processus

Le processus d'insertion du moulage

Il y a quatre étapes pour effectuer cette procédure :

Étape 1 – Conception du moule avec les inserts correctement mis en place

Pour commencer, vous devez identifier le type de matériau d’insert que vous utilisez et ses propriétés thermiques. Ensuite, vérifiez si la cavité du moule a suffisamment d’espace pour accueillir l’insert et si le plastique peut s’écouler facilement. Dans le cas contraire, vous devrez peut-être concevoir un nouveau modèle de moule. Assurez-vous que le matériau de l'insert est compatible avec le raisin en plastique de votre choix.

Tenez toujours compte de la taille des pièces dans lesquelles vous essayez de mouler. Lorsque la taille, la profondeur, etc. sont prises en compte à l'avance, le processus de moulage prendra moins de temps pour terminer. Il est préférable d'avoir des inserts sans angles vifs. En outre, le moule doit avoir des angles de dépouille pour que le retrait de la partie en plastique soit facile.

Étape 2 – Préparation du moule

La préparation du moule est la première étape du processus de moulage par insert. Il y a une planification et une construction méticuleuses du moule, qui sert de base à la création du produit final. 

Assurez-vous d'avoir une compréhension claire des spécifications du produit, telles que ses dimensions, exigences matérielles, placement des inserts, etc. De plus, un plan du moule est généré qui inclut la forme, la taille, etc., du produit.

Lors de la conception d'un moule, faites attention aux inserts d'empreinte et de noyau. L’objectif global doit être de combler chaque vide ou espace du moule qui façonne le produit final. Les inserts de cavité forment la forme externe du produit et les noyaux créent une partie interne.

Étape 3 – Insérer un emplacement

La réalisation de cette étape est essentielle au positionnement précis des inserts au sein du moule avant le début de la phase d’injection. Vous pouvez le faire de deux manières : 

  • Insertion d'automatisation – Dans cette méthode, des robots ou des processus automatisés sont utilisés pour insérer des composants dans un moule. Cela apporte précision et cohérence lors de l’insertion. En outre, le processus d’automatisation peut gérer des pressions et des températures élevées. Le processus est assez rapide et vous pouvez avoir plus de production avec cette méthode. Cependant, l’inconvénient de cette méthode réside dans le besoin en capital initial élevé.
  • Insertion manuelle : Dans cette méthode, vous devrez insérer les composants dans le moule de vos propres mains. Cependant, rappelez-vous que cette méthode est idéale uniquement pour les projets à faible production. Le principal avantage est que vous pouvez garder un opérateur à temps plein et obtenir une inspection complète de chaque pièce manuellement. 

Cela ne veut pas dire qu’il n’y a aucun inconvénient à utiliser cette méthode. Vous pouvez manquer de précision et la répétition des commandes a également lieu dans cette méthode. L'opérateur manuel doit porter des gants pour l'insertion manuelle, ce qui peut influencer le talent. 

Étape 4 – Injecter le plastique dans le moule

Une fois l’insert prêt, il est maintenant temps d’injecter le plastique dans le moule. Pour cela, vous pouvez utiliser une unité d'injection pour remplir le moule de plastique. La haute pression dans cette phase force le plastique fondu à atteindre tous les coins du moule. De plus, l'air est évacué par les aérations du moule, et vous pouvez être assuré que le plastique est parfaitement pris dans les inserts.

Après cela, il est essentiel de maintenir la température pour une solidification uniforme. De plus, pour garantir qu’il n’y ait pas de reflux dans le baril, appliquez simplement une pression. Le moule finira par s'ouvrir après refroidissement, et vous pourrez alors retirer le produit fini des inserts. 

Types de moulage par insertion

Il existe sept types de moulage par insert, à savoir :

Moulage d'insertion en métal, moulage d'insert en plastique, moulage d'inserts en verre, moulage d'inserts en silicone, moulage par injection d'inserts de cavité, moulage par compression et moulage d'inserts de film. 

Considérations lors du moulage par insert

Le facteur majeur à considérer est le conception du moule car il protège les inserts des températures et des pressions élevées. C'est pourquoi il est important de le concevoir parfaitement. D'autres facteurs essentiels au cours du processus de moulage comprennent :

Insérer un emplacement

Il est indispensable de conserver l'insert dans un endroit approprié pour garantir la bonne exécution du processus. Toute perturbation dans son emplacement ou son placement peut perturber l'ensemble du processus. 

Compatibilité des matériaux

Assurez-vous que le matériau que vous choisissez adhère toujours bien pendant le processus de moulage. Cela garantit que les inserts et le matériau environnant ont une forte compatibilité.

Tests et assurance qualité

Il est nécessaire de garder un œil sur l'insert et le matériau moulé. Veuillez prendre un moment pour observer comment ils travaillent ensemble pour terminer le processus.

Partenaire réputé

Prenez le temps avant de décider de la finale partenaire de travail car ils ont un impact significatif sur le produit final. Assurez-vous que l’entreprise avec laquelle vous travaillez dispose de toutes les informations et de l’expérience nécessaires à votre projet.

Considérations avant d'insérer une moulure

Veuillez tenir compte des facteurs mentionnés ci-dessous pour éviter tout désastre pendant le processus :

Sélection du design et des inserts

Choisissez une conception qui vous offre une compatibilité entre le matériau d’insert et le matériau de moulage. De plus, ils doivent adhérer pour obtenir un produit final durable. 

Emplacement des inserts

Tenez toujours compte de la fonction de l'insert lorsque vous essayez de décider de son emplacement, car un emplacement approprié détermine l'utilisation des forces sur lui. Il vous indique également la quantité de plastique dont vous auriez besoin. 

Insérer la précision du placement

Il est important de positionner les inserts avec précision pour une fonctionnalité et une esthétique appropriées. Vous pouvez choisir une méthode d'automatisation si l'investissement en capital n'est pas un gros problème. Sinon, vous pouvez opter pour une méthode manuelle pour le placement des insertions. 

Considération des coûts

Avant de commencer le projet, il est important de créer une carte budgétaire et d'évaluer le coût des différents matériaux requis dans le processus de moulage par insert. Pour éviter toute pression monétaire, veillez à gérer efficacement les différences de coûts. 

Avantages du moulage par insert

Le moulage par insertion est le meilleur choix, compte tenu du temps qu’il vous fait gagner. Voici huit avantages :

Intégrité structurelle

Il existe une liaison permanente entre les parties métalliques et plastiques du produit lors du moulage par insert, ce qui est assez discutable dans d'autres méthodes de moulage. L'utilisation créative de fils, de contre-dépouilles, etc. permet d'obtenir une bien meilleure durée de conservation. 

Durabilité

Avec le moulage par insert à votre disposition, vous pouvez améliorer la conception et la fabrication de vos produits. Il est surprenant de voir avec quelle précision les inserts sont placés dans un conception de moule. Il est difficile d’y parvenir avec d’autres procédés de moulage. Pour faire bref, il est bien préférable d’intégrer des pièces en plastique avec des pièces en métal pour le rendre solide et durable. De cette façon, il y a moins de risques d’erreurs et de dysfonctionnements.

Poids

Le plastique est assez léger comparé aux pièces métalliques. C’est la principale raison pour laquelle il est avantageux de combiner le plastique avec le métal pour plus de solidité. La plupart des industries utilisent le plastique comme matériau de moulage uniquement pour cette raison.  

Taille

Le meilleur, c'est que vous pouvez recouvrir des produits beaucoup plus petits ou plus minces avec du plastique en utilisant la méthode de moulage par insert. Vous n’aurez à sacrifier aucune caractéristique de durabilité ou aucune caractéristique importante, même si le produit est petit. 

En termes simples, la taille n’a pas d’importance dans ce cas. Par exemple, lorsque l’intérieur d’un véhicule est recouvert de plastique, il existe de nombreuses zones plus petites ou minces, comme une porte. Désormais, non seulement cela augmente l’espace intérieur pour les jambes, mais cela ne nuit pas aux performances. 

Économique

Vous pouvez économiser de l’argent de deux manières grâce au moulage par insert. Cela vous permet d’utiliser des matériaux moins chers et il s’agit d’un processus en une seule étape. Traditionnellement, d'autres méthodes impliquent de nombreuses étapes, ce qui signifie une plus grande utilisation d'énergie et de machines, ce qui entraîne plus de dépenses et d'énergie, contrairement au moulage par insert, où vous pouvez envelopper la pièce métallique dans une pièce en plastique en une seule fois, et cela aussi. avec votre propre choix de matériau. 

Efficacité

L’ensemble du processus est si efficace que vous n’aurez pas à le réaliser deux fois. De cette façon, vous pouvez économiser beaucoup de temps et d’argent de main d’œuvre supplémentaire. Il vous suffit d’aligner avec précision le design et les autres composants importants lors de l’étape de moulage pour obtenir un beau produit fini.

Variété de modèles

Lorsque vous utilisez le moulage par insertion, vous avez la liberté de créer autant de designs et de formes que vous le souhaitez. Ce n'est pas facile à réaliser lorsque l'on travaille uniquement avec des produits métalliques. Cependant, lorsque l’on combine le plastique et le métal, les possibilités sont illimitées. Il y a beaucoup de place pour que le produit se développe et les possibilités d'ingénierie sont dans ce cas plus nombreuses. 

Variété de matériaux

Vous avez la possibilité d’utiliser différents types de résines plastiques dans la technique du moulage par insert. Il existe des options pour avoir des thermoplastiques écologiques. Vous pouvez les recycler lorsque vous souhaitez les jeter. Ils sont légers et durables. Ceux-ci sont idéaux pour les produits industriels lourds. 

Applications du moulage par insert

Le moulage par insert a diverses applications, telles que : 

Moulage par insertion, applications

Industrie automobile

Le moulage par insertion est utilisé dans l'industrie automobile pour maintenir les unités électriques recouvertes de plastique. Les composants standards qui doivent être couverts sont les connecteurs, les capteurs, le câblage, etc. Vous pouvez ainsi les protéger contre les dommages environnementaux et les faire fonctionner pendant longtemps.

La même technique est également utilisée pour recouvrir les poignées, les boutons, les tableaux de bord et les panneaux. L’objectif principal est de les rendre esthétiquement attrayants et d’améliorer leur résistance. Vous pouvez également l'utiliser sur des pièces telles que des boîtiers, des collecteurs et des joints.  

Électronique et appareils électroménagers

Certains composants électroniques délicats, tels que les PCB, les capteurs et microcontrôleurs, qui nécessitent un moulage par insertion. C'est pour la protection contre l'humidité, les chocs et les vibrations. 

Équipement médical

Rien de mieux que d’avoir une protection pour les dispositifs médicaux. Le moulage par insert fait des merveilles pour des appareils tels que les cathéters, les stimulateurs cardiaques et les outils chirurgicaux, garantissant précision, biocompatibilité et durabilité. De plus, les capteurs, sondes et connecteurs médicaux sont encapsulés pour améliorer leur fonctionnalité. 

Biens de consommation

Utilisez la technique de moulage par insert pour des produits tels que des tournevis, des outils électriques et des outils de jardinage afin d'améliorer l'adhérence. La partie métallique de l'outil peut être insérée de manière experte dans la poignée en plastique. 

Ils deviendront ainsi plus forts et plus résilients. Cela peut également être nécessaire pour des articles courants tels que des ustensiles de cuisine, des brosses à dents et des rasoirs afin d'améliorer à la fois l'apparence et la fonctionnalité.

Applications industrielles et manufacturières

Il y a certaines parties des machines, comme engrenages, roulements, joints, etc., qui nécessitent un moulage inséré pour augmenter leur résistance. Le meilleur, c’est que chacun peut concevoir une solution selon ses propres exigences et spécifications du produit. 

Aéronautique et défense

Le aérospatial et les secteurs de la défense bénéficient également du moulage par insert. Ils l'utilisent pour garantir que les pièces légères mais robustes telles que les boîtiers, les connecteurs et les éléments structurels sont saines et sauves. Le moulage par insertion est également nécessaire pour couvrir les articles courants de l'industrie de la défense tels que les batteries, les munitions, les armes, les jumelles, etc.  

Derniers mots !

L’essentiel est que le moulage par insert est une méthode moins coûteuse de produire des produits de haute qualité. Le processus ne nécessite qu’une configuration par étapes et vous donne un produit final précis. Cette technologie est adoptée par de nombreuses industries, avec pour objectif premier un investissement rentable à long terme. Lorsqu'ils sont effectués correctement, ils peuvent avoir une durée de conservation plus longue pour les produits et gagner du temps en n'ayant pas à les assembler deux fois. L'utilisation de hautes pressions et températures ne gêne pas du tout le produit. 

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