Coulée d'uréthane :matériaux, couleurs, transparence et applications courantes

La coulée d'uréthane est un procédé de moulage à faible coût pour la fabrication de pièces en plastique rigides ou caoutchouteuses. Adapté aux prototypes et à certaines pièces d'utilisation finale, le moulage en uréthane ne nécessite pas d'outillage dur coûteux, mais utilise plutôt des moules en silicone pour réaliser un nombre limité de pièces moulées.

Les clients ont plusieurs options en matière de coulée d'uréthane. En plus du choix entre des pièces rigides ou flexibles, ils peuvent facilement ajouter de la couleur à leurs moulages - pendant ou après la fabrication - et peuvent même utiliser des matériaux transparents pour créer des éléments tels que des boîtiers électroniques transparents et des boîtes de présentation.

Cet article traite de certains des aspects clés de la coulée d'uréthane :qu'est-ce que c'est, quels types de matériaux vous pouvez utiliser, comment vous pouvez ajouter de la couleur ou de la transparence aux pièces coulées, et des exemples de cas où la coulée d'uréthane est une technique appropriée à utiliser.

Qu'est-ce que la coulée d'uréthane ?

La coulée d'uréthane est un processus de fabrication de qualité de production pour des lots de pièces à court terme. Il est similaire au moulage par injection, mais l'outillage utilisé est souple et flexible plutôt qu'en métal. Pour cette raison, la coulée d'uréthane est beaucoup plus rentable que le moulage par injection, en particulier pour la production à faible volume, et offre des délais de livraison plus courts.

La coulée d'uréthane produit des pièces qui sont généralement moins solides que les pièces moulées par injection mais qui ont une excellente finition de surface. Ces pièces de haute qualité peuvent être fabriquées avec des tolérances assez serrées et nécessitent un post-traitement minimal.

Le processus de coulée d'uréthane se déroule comme suit :

• Nous obtenons un modèle maître positif ou en fabriquons un en utilisant une technique comme l'impression 3D par stéréolithographie ou l'usinage CNC.
• Nous plaçons le modèle maître dans un récipient de silicone liquide, créant un moule négatif.
• Nous coupons le moule en silicone entièrement durci en deux et retirons le modèle principal.
• Nous remplissons le moule en silicone avec de l'uréthane et le laissons durcir pour fabriquer la pièce moulée. Nous pouvons réutiliser le moule en silicone environ 20 fois avant de le jeter.

La coulée d'uréthane peut parfois être appelée coulée sous vide ou moulage d'uréthane. Cependant, il n'est pas toujours nécessaire d'appliquer la procédure sous vide pour fabriquer des pièces en uréthane.

Lisez notre article sur la fabrication d'un moule en silicone pour plus d'informations sur le processus de fabrication d'un moule en silicone.

Matériaux de moulage en uréthane

La coulée d'uréthane n'offre pas un grand nombre d'options de matériaux par rapport, par exemple, à l'usinage CNC (compatible avec une large gamme de polymères thermoplastiques). Cependant, il fonctionne avec deux types distincts de résine de coulée uréthane, offrant aux fabricants un élément important de flexibilité dans le développement de leurs produits.

Il devrait être assez évident qu'une pièce nécessite un matériau rigide ou élastomère en fonction de son utilisation finale. La rigidité est essentielle pour la plupart des fonctions mécaniques, tandis que l'élasticité peut être utile pour l'absorption des chocs, la préhension et d'autres utilisations.

Rigide

Les uréthanes Shore D sont un groupe de plastiques rigides en uréthane qui sont souvent résistants et durables et qui peuvent être utilisés pour les pièces finales comme les boîtiers, les boîtiers, l'électronique grand public, les jouets, les emballages, les lentilles, les dispositifs médicaux et scientifiques et les panneaux.

Élastomère

Les uréthanes Shore A sont un groupe de plastiques souples et d'uréthane qui sont flexibles avec une bonne résistance aux chocs. Ils partagent des propriétés physiques avec le caoutchouc. Ces uréthanes peuvent être utilisés pour des articles tels que des poignées et des peaux en caoutchouc, des surmoulages, des boutons et des claviers, des connecteurs de câbles et même des bottes en caoutchouc.

Pièces moulées en uréthane coloré

Bien que la coulée d'uréthane n'offre pas une large sélection de matériaux, elle offre d'excellentes options de coloration, y compris des couleurs coulées.

Cela peut faire de la coulée d'uréthane un bon choix pour les jouets, les biens de consommation et les produits de marque qui doivent correspondre à la palette de couleurs de l'entreprise. Il permet également aux départements R&D de prototyper des produits dans une gamme de couleurs.

Couleur moulée

Comme les uréthanes sont injectés dans le moule en silicone sous forme liquide, il est relativement facile d'ajouter des pigments au mélange liquide.

Adopter cette approche pour les pièces en uréthane coloré offre plusieurs avantages. La couleur appliquée ne s'écaillera pas et ne s'écaillera pas, car elle est mélangée avec le plastique à travers la pièce, pas seulement sur sa surface. De plus, cela n'affecte pas la texture de surface de la pièce, ce qui peut être important pour certaines applications.

D'un autre côté, il peut être difficile d'établir la bonne quantité de colorant à ajouter à l'uréthane avant le moulage, il peut donc être nécessaire de jeter les moulages d'essai avant que la bonne teinte ne soit trouvée.

Peinture

La couleur peut également être appliquée aux pièces en uréthane une fois la coulée terminée, sous la forme de peintures appliquées sur la surface de la pièce.

Peindre les pièces en uréthane donne au fabricant l'accès à une plus large gamme de couleurs et leur permet d'ajuster le niveau de brillance. La peinture peut également être utilisée pour lisser la texture de surface d'une pièce. De plus, les peintures de haute qualité sont moins susceptibles de se décolorer après une exposition à la lumière UV que les pigments internes.

L'inconvénient de peindre des pièces en uréthane est que les peintures sont susceptibles de s'écailler et de s'égratigner. Cela exige également une étape supplémentaire dans le processus de fabrication, ce qui s'ajoute au budget global du projet.

Pièces moulées en uréthane transparent

L'un des avantages de l'uréthane est sa disponibilité dans des formulations claires. Les résines transparentes sont utiles pour des éléments tels que les boîtiers électroniques, les lentilles et les composants d'éclairage.

Dans la plupart des cas, une chambre à vide est utilisée sur les pièces transparentes pour éliminer les bulles d'air, qui autrement diminueraient l'apparence des pièces moulées transparentes.

Les matériaux transparents peuvent également être mélangés avec des pigments pour les pièces transparentes colorées.

Moulage en uréthane comparé aux alternatives

Moulage d'uréthane vs Stéréolithographie

Comme la coulée d'uréthane, un autre processus de fabrication courant pour la création de pièces transparentes est la stéréolithographie (SLA), un processus de fabrication additive à base de laser (impression 3D). Le SLA est utilisé dans la dentisterie, la fabrication de bijoux et d'autres disciplines qui nécessitent des pièces transparentes détaillées.

Le SLA peut produire des géométries plus complexes et des caractéristiques plus fines que la coulée d'uréthane ; après tout, la coulée d'uréthane utilise parfois une pièce imprimée SLA pour le modèle principal, et il y aura une certaine perte de détails après le moulage et la coulée.

Mais la coulée d'uréthane peut être meilleure si plusieurs copies de la pièce sont nécessaires. De plus, il n'est pas possible d'ajouter des pigments aux résines SLA, alors qu'il est possible de couler des uréthanes.

Moulage d'uréthane vs usinage CNC

La coulée d'uréthane et l'usinage CNC sont des techniques de production très différentes, mais elles peuvent parfois être utilisées pour produire des pièces similaires. Les deux peuvent fabriquer des pièces en plastique rigide comme des boîtiers, par exemple, et les deux sont adaptés aux cycles de production à faible volume.

L'usinage CNC est beaucoup plus précis que la coulée d'uréthane et peut créer des caractéristiques plus détaillées. Il est également compatible avec une large gamme de matériaux, contrairement à la coulée d'uréthane.

Le processus de coulée d'uréthane est beaucoup moins cher dans n'importe quel volume, mais surtout lorsque plusieurs unités sont nécessaires.

Moulage d'uréthane vs moulage par injection

Les processus de coulée d'uréthane et de moulage par injection partagent de nombreuses similitudes, la principale différence étant le matériau du moule :la coulée d'uréthane a un moule en silicone souple, tandis que le moulage par injection nécessite un outillage en métal.

Le moulage par injection est beaucoup plus adapté aux volumes de commandes moyens à importants et aux pièces qui doivent être plus résistantes.

Lorsqu'il s'agit de petites quantités, la coulée d'uréthane est une bonne alternative à faible budget au moulage par injection, car aucun outillage métallique coûteux n'est nécessaire.

Applications de coulée d'uréthane

La coulée d'uréthane est largement utilisée pour le prototypage, mais il s'agit également d'un processus de qualité de production adapté à certaines applications d'utilisation finale. Parce que bien que les pièces moulées en uréthane ne soient pas particulièrement solides, elles possèdent d'autres qualités souhaitables.

Dispositifs médicaux

Semblables aux produits sans danger pour les aliments, les dispositifs médicaux peuvent bénéficier de la coulée d'uréthane en raison des matériaux non toxiques impliqués.

Cependant, il est important de se rappeler que tous les uréthanes coulables ne sont pas biocompatibles.

Boîtiers et enceintes

Les options de coloration et de transparence rendent le moulage d'uréthane adapté à la fabrication de boîtiers et d'enceintes pour des articles tels que l'électronique grand public et les dispositifs médicaux personnalisés.

Il est possible de réaliser un surmoulage avec une coulée d'uréthane, qui peut, par exemple, être utile pour fixer des composants électroniques dans une coque caoutchoutée.

Équipement sportif

Certains polyuréthanes conviennent à la production d'articles de sport comme les petites roues, les poignées d'haltères, les composants sous-marins et le rembourrage de casque.

Pièces de production à faible volume

La coulée d'uréthane est régulièrement utilisée pour la production à faible volume en lots allant jusqu'à 20 unités. Cela peut être particulièrement utile pour les grandes pièces comme les pare-chocs de voiture, qui seraient très coûteuses à usiner ou à mouler avec des outils métalliques.

Prototypes

En raison de sa rapidité et de son faible coût, la coulée d'uréthane est une solution assez polyvalente pour diverses tâches de prototypage. Il peut être utilisé pour prototyper des pièces qui seront éventuellement produites en série par moulage par injection.

Apprenez-en plus sur notre capacité de moulage d'uréthane et contactez-nous pour un devis gratuit sur votre prochain projet de fabrication à faible volume.