Analyse complète du processus de formage sous vide des moules en silicone
Production de modèles maîtres : la base de la précision
Le processus de formage sous vide commence par le modèle maître, dont la précision et la qualité de surface déterminent la pièce moulée finale.
– L’impression 3D (SLA/SLS ±0,1 mm) convient aux surfaces courbes complexes ;
– Les modèles CNC en aluminium/époxy sont préparés pour le moulage par injection de silicone de haute précision ;
– La sculpture à la main est principalement utilisée pour les accessoires de cinéma et de télévision et les prototypes d’œuvres d’art.
Exigences clés : rugosité de surface Ra<1,6μm, pente de démoulage de 3–5°.
Fabrication de moules en silicone : la naissance des outils flexibles
Le silicone liquide vulcanisé au platine (Shore A20–60) est utilisé pour fabriquer des moules élastiques.
Le modèle principal est encapsulé : enduit d'agent de démoulage et fixé dans le cadre de coulée ;
Mélange et dégazage du caoutchouc : Ajouter le catalyseur puis dégazer sous vide pour éliminer les bulles ;
Coulée et solidification : 24 heures à température ambiante ou 4 heures à 60°C ;
Avantages : Flexible et emboutissable, résistant aux cycles de température élevés de 200°C, pas besoin d'appliquer fréquemment d'agent de démoulage.
Procédé de formage sous vide : le passage de la feuille à la pièce
Chauffez la plaque thermoplastique de 0,5 à 5 mm (ABS, PC, PETG) à 140 à 180 °C pour la ramollir et placez-la sur le moule en silicone.
– Démarrer le vide (90–95 kPa) pour absorber le plastique et mouler les détails tels que les fils et la texture ;
– L’élasticité du moule en silicone compense le rétrécissement thermique et la précision dimensionnelle peut atteindre ± 0,3 mm ;
– La surface antiadhésive réduit la résistance au démoulage, particulièrement adaptée aux moules de formage sous vide de qualité alimentaire.
Refroidir et solidifier : verrouiller la taille et les performances
Accélérez le refroidissement (30 à 120 s) et utilisez la conductivité thermique du gel de silice (0,2 W/m·K) pour dissiper uniformément la chaleur.
– L’imagerie thermique infrarouge surveille les gradients de température pour éviter les contraintes internes ;
– Après refroidissement, le plastique adhère au moule, assurant une gravure détaillée.
Démoulage et post-traitement : une production exquise
– Étirement manuel : grâce à l’élasticité du silicone, il peut être facilement décollé sans endommager les détails ;
– Broche d’éjection pneumatique : l’éjection sous pression d’air de 0,5 à 1 bar est facultative pour les moules de grande taille ;
– Découpe et finition : machine CNC ou découpe à l’emporte-pièce pour élimination des bavures, polissage, pulvérisation ou traitement de surface PVD.
Production en petites séries et connexion par moulage par injection de silicone
– Un seul moule peut produire 50 à 100 pièces, adapté au prototypage rapide et aux petits lots ;
– Le temps de changement de moule est inférieur à 1 heure, bien meilleur que le moule dur ;
– Les pièces formées sous vide peuvent être utilisées comme modèle principal pour le moulage par injection de silicone pour se connecter à la production de masse.
Comparaison entre moule en silicone et moule rigide de formage sous vide
– Coût : 30 à 50 % inférieur pour les petits lots ;
– Détails : Le silicone est excellent et sa dureté dépend de la précision de l’usinage ;
– Complexité : Le silicone peut être transformé en formes concaves profondes et inversées, et la dureté est limitée par l’angle de démoulage ;
– Production : 50 à 100 pièces pour le silicone, plus de 1 000 pièces pour le dur.
Innovation de procédé
– Moule composite multi-dureté : les zones Shore A20 et A80 sont combinées pour répondre à des structures de formes spéciales ;
– Moulage par transfert de résine assisté par vide (VARTM) : une nouvelle application pour les pièces composites ;
– Optimisation du moule numérique : l’IA prédit l’usure du silicone et planifie intelligemment la maintenance.
Conclusion
En combinant la fabrication de moules en silicone, le formage sous vide et le moulage par injection de silicone, les fabricants peuvent obtenir une haute précision, une efficacité élevée et des économies de coûts lors du prototypage rapide et de la production en petites séries. Ces produits sont largement utilisés dans les dispositifs médicaux, l'électronique grand public, les intérieurs automobiles et d'autres secteurs. Le formage sous vide de moules en silicone offre des solutions flexibles et diversifiées pour la fabrication moderne.
