Le moulage par rotation est-il fait pour vous ?

Vous avez donc besoin d’une pièce ou d’un produit en plastique sur mesure, mais vous ne savez pas comment le fabriquer.

Est-ce grand ou petit ?Doit-il être souple ou rigide ?Est-ce rond, carré ou une forme étrange ?Avez-vous déjà un moule ou devez-vous en faire fabriquer un ?

Ce guide vous expliquera les différents types de procédés de moulage disponibles aujourd'hui pour vous aider à découvrir le procédé idéal pour votre produit.

Qu’est-ce que le moulage plastique ?

Le moulage, parfois également orthographié moulage, est le processus de fabrication consistant à façonner un matériau liquide ou pliable à l'aide d'un cadre rigide appelé moule ou matrice.

Lors du moulage de plastiques, une poudre ou un polymère liquide tel que du polyéthylène ou du polypropylène est placé dans un moule creux afin que le polymère puisse prendre sa forme.Selon le type de processus utilisé, différentes plages de chaleur et de pression sont utilisées pour créer un produit final.

L'histoire du moulage du plastique

Le moulage du plastique a commencé à la fin des années 1800 pour répondre au besoin de boules de billard en plastique, par opposition aux boules de billard en ivoire couramment utilisées à l'époque.En 1868, John Wesley Hyatt invente une manière de fabriquer des boules de billard en injectant du celluloïd dans un moule.Quatre ans plus tard, Hyatt et son frère ont inventé et breveté une machine pour automatiser le processus.Il s’agissait de la première machine de moulage par injection de plastique existante et elle utilisait un piston de base pour injecter du plastique dans un moule à travers un cylindre chauffé.

En 1946, la machine de moulage par injection à vis a été inventée par James Hendry, qui a remplacé la technique d'injection par piston.C’est la technique la plus couramment utilisée aujourd’hui.

Le moulage par rotation moderne a également une riche histoire qui commence en 1855, lorsque la rotation et la chaleur étaient utilisées pour produire des obus d'artillerie en métal en Grande-Bretagne.

Les plastiques ont été introduits dans le processus au début des années 1950, lorsque le rotomoulage a été utilisé pour la première fois pour fabriquer des têtes de poupées.Et puis, dans les années 1960, le procédé moderne de moulage par rotation qui nous permet de créer de grands récipients sacrés en polyéthylène basse densité a été développé.Dans l'histoire récente, l'amélioration des processus, de meilleurs équipements et le développement de poudres plastiques ont accéléré le processus de création de produits finis, ce qui a permis au rotomoulage de gagner rapidement en popularité.

Les types de moulage de plastique

Les techniques les plus populaires dans le moulage du plastique sont le rotomoulage, le moulage par injection, le moulage par soufflage, le moulage par compression, le moulage par extrusion et le thermoformage.Nous aborderons toutes ces techniques dans ce guide pour vous aider à découvrir le meilleur processus pour fabriquer votre pièce ou votre produit.

Moulage par rotation

Le moulage par rotation, également appelé rotomoulage, est un processus de fabrication permettant de produire de grandes pièces et produits creux en plaçant une poudre ou une résine liquide dans un moule métallique et en la faisant tourner dans un four jusqu'à ce que la résine recouvre l'intérieur du moule.La rotation constante du moule crée une force centrifuge formant des produits à parois uniformes.Une fois le moule refroidi, le plastique durci est retiré du moule.

Très peu de matériaux sont gaspillés au cours du processus et les excédents de matériaux sont souvent réutilisés, ce qui le rend économique et respectueux de l'environnement.

Utilisations courantes du rotomoulage

Le moulage par rotation est couramment utilisé pour fabriquer de grands produits en plastique creux tels que des chariots utilitaires, des réservoirs de stockage, des pièces automobiles, des bouées marines, des animaleries, des bacs de recyclage, des cônes routiers, des coques de kayak et des toboggans pour terrains de jeux.

Les moules rotatifs sont hautement personnalisables et rentables

Le moule lui-même peut être très complexe pour faciliter le moulage d’une large gamme de produits.Les moules peuvent inclure des inserts, des courbes et des contours ainsi que des logos et des fentes pour les inserts en plastique ou en métal à placer après le moulage d'un produit.

Les coûts d’outillage sont inférieurs avec les moules rotatifs qu’avec les moules à injection ou par soufflage.Les résultats sont des coûts de démarrage inférieurs et des cycles de production rentables, même en produisant aussi peu que 25 articles à la fois.

Moulage par injection

Le moulage par injection est le processus de fabrication de pièces en plastique sur mesure en injectant une matière plastique fondue à haute pression dans un moule métallique.Tout comme les autres formes de moulage de plastique, une fois le plastique fondu injecté dans le moule, celui-ci est refroidi et ouvert pour révéler une pièce en plastique solide.

Le processus est similaire à un moule Jello qui est rempli puis refroidi pour créer le produit final.

Utilisations courantes du moulage par injection

Le moulage par injection est couramment utilisé pour fabriquer des pièces en plastique personnalisées en très grand volume.Les grandes machines de moulage par injection peuvent mouler des pièces automobiles.Des machines plus petites peuvent produire des pièces en plastique très précises pour des applications chirurgicales.De plus, de nombreux types de résines plastiques et d’additifs peuvent être utilisés dans le processus de moulage par injection, augmentant ainsi sa flexibilité pour les concepteurs et les ingénieurs.

Les moules à injection, qui sont généralement fabriqués en acier ou en aluminium, coûtent très cher.Cependant, le coût par pièce est très économique si vous avez besoin de plusieurs milliers de pièces par an.

Avec le moulage par injection, l'outillage prend généralement 12 à 16 semaines, avec jusqu'à quatre semaines supplémentaires pour la production.

Soufflage

Le moulage par soufflage est une méthode de fabrication de pièces en plastique personnalisées creuses à parois minces.Il est principalement utilisé pour fabriquer des produits avec une épaisseur de paroi uniforme et où la forme est importante.Le procédé est basé sur le même principe que le soufflage du verre.

Les machines de moulage par soufflage chauffent le plastique et injectent de l'air pour gonfler le plastique chaud comme un ballon.Le plastique est soufflé dans un moule et en se dilatant, il se presse contre les parois du moule en prenant sa forme.Une fois que le « ballon » en plastique a rempli le moule, il est refroidi et durci, et la pièce est éjectée.L'ensemble du processus prend moins de deux minutes, ce qui fait qu'une journée moyenne de 12 heures peut produire environ 1 440 pièces.

Utilisations courantes du moulage par soufflage

Les procédés de moulage par soufflage génèrent, dans la plupart des cas, des bouteilles, des fûts en plastique et des réservoirs de carburant.Si vous avez besoin de cent mille bouteilles en plastique, cette démarche est faite pour vous.Le moulage par soufflage est rapide et économique, le moule lui-même coûtant moins cher qu'un moulage par injection, mais plus qu'un moulage par rotation… parfois jusqu'à 6 à 7 fois plus cher qu'un outil de rotomoulage.

Moulage par compression

Le moulage par compression se fait exactement comme son nom l’indique.Une matière plastique chauffée est placée dans un moule chauffé puis pressée pour lui donner une forme spécifique.Habituellement, le plastique se présente sous forme de feuilles, mais peut également être en vrac.Une fois que le plastique est compressé pour lui donner la forme souhaitée, le processus de chauffage garantit que le plastique conserve une résistance maximale.Les dernières étapes de ce processus consistent à refroidir, à découper, puis à retirer la pièce en plastique du moule.

Utilisations courantes du moulage par compression

La meilleure utilisation du moulage par compression est le remplacement de pièces métalliques par des pièces en plastique.Il est principalement utilisé pour les petites pièces et les produits en très grand volume.L'industrie automobile utilise largement le moulage par compression car les produits finaux sont très solides et durables.

Le coût initial d'un moule à compression est substantiel et dépend de plusieurs facteurs, notamment du nombre de cavités, de la taille des pièces, de la complexité des pièces et de l'état de surface, entre autres.Mais le coût de chaque pièce individuelle est faible pour les grandes quantités, de grandes quantités de pièces sont donc idéales pour cette forme de moulage.

Moulage par extrusion

Le moulage par extrusion est similaire au moulage par injection, sauf qu'une longue forme continue est produite.Une autre différence dans le moulage par extrusion est que le processus utilise une « matrice » et non un « moule ».

Les pièces extrudées sont fabriquées en pressant une matière première chaude à travers une filière personnalisée.Une visualisation simpliste reviendrait à faire passer du Play Doh à travers un trou en forme.

Alors que d'autres formes de moulage utilisent l'extrusion pour amener les résines plastiques dans un moule, ce processus extrude le plastique fondu directement dans une matrice.La forme de la matrice, et non celle du moule, détermine la forme du produit final.

Utilisations courantes du moulage par extrusion

Les pièces fabriquées par extrusion ont un profil en section fixe.Des exemples de produits extrudés comprennent les tuyaux, les pailles et les tuyaux en PVC.Les pièces ne doivent pas nécessairement être rondes mais elles doivent avoir la même forme sur toute la longueur de la pièce.

Le coût du moulage par extrusion est relativement faible par rapport aux autres procédés de moulage en raison de la simplicité de la matrice et des machines elles-mêmes.

Cependant, la nature du processus de moulage par extrusion limite les types de produits pouvant être fabriqués avec cette technique.

Thermoformage

Le thermoformage est un processus de fabrication dans lequel une feuille de plastique appelée thermoplastique est chauffée à une température de formage pliable, façonnée selon une forme spécifique dans un moule et découpée pour créer un produit utilisable.Le thermoplastique est disponible dans une grande variété de matériaux, de couleurs, de finitions et d'épaisseurs.

Le thermoformage utilise plusieurs types de moules et de procédés différents pour obtenir le produit final.Pour créer des produits 3D, le moule est généralement une forme 3D unique en aluminium.Le thermoformage utilisant de faibles pressions, les moules peuvent être produits à faible coût en utilisant des matériaux peu coûteux.

Utilisations courantes du thermoformage

Le thermoformage de faible épaisseur est couramment utilisé pour fabriquer des gobelets, des récipients, des couvercles, des plateaux, des blisters, des coquilles jetables et d'autres produits destinés aux secteurs de l'alimentation et de la vente au détail en général.Le thermoformage épais comprend des pièces aussi diverses que les panneaux de porte et de tableau de bord des véhicules, les doublures de réfrigérateur et les lits de véhicules utilitaires.

En moyenne, il faut environ 8 semaines pour préparer un moule thermoformé pour la production.Le coût d’un moule thermoformé dépend de la taille de la pièce à produire.Un moule pour une petite pièce peut coûter aussi peu que 20 000 $, tandis que le coût d’un moule plus grand peut atteindre plus de 50 000 $.