Améliorer les pièces moulées par injection avec matériaux renforcés et charges fibres

Le moulage par injection produit des pièces solides et durables en quantités gigantesques. C'est l'un des procédés les plus rentables et fonctionne avec une large gamme de plastiques, thermoplastiques et thermodurcissables. On peut même molder des composants plastiques sur d'autres matériaux par surmoulage et moulage par insertion.

Parfois cependant, les plastiques d'injection classiques ne suffisent pas pour une pièce exigeant plus de résistance, durabilité ou rigidité, ce qui peut tenter d'utiliser un procédé métal au lieu du plastique.

Heureusement, il existe une alternative plus simple dans le moulage par injection. En utilisant des résines renforcées ou chargées en fibres, on peut faire des pièces plus fortes sans recourir aux métaux ni changer de procédé.

Les matériaux composites à fibres possèdent d'excellentes propriétés, et beaucoup se moulent comme des plastiques d'injection ordinaires.

Qu'est-ce qu'un matériau renforcé en fibres / chargé en fibres ?

En moulage par injection, les matériaux chargés en fibres sont des résines plastiques mélangées à des fibres de verre, carbone, silicium, céramique ou naturelles. Ces fibres — réparties plus ou moins uniformément dans la matrice plastique — peuvent être longues ou courtes, et apportent ténacité, résistance et module spécifique élevé.

Les plastiques ainsi mélangés sont appelés composés de moulage en vrac (bulk molding compounds). Les fibres de verre sont les plus utilisées en injection, mélangées à des plastiques comme polyamides (nylons) et polycarbonates.

Mais les matériaux avec fibres ajoutées s'utilisent aussi dans d'autres procédés. En fait, le plastique fondu de l'injection n'est pas un réceptacle idéal pour, ex. fibres de carbone, qui nécessitent une direction uniforme des fibres pour des pièces vraiment solides.

Avec l'injection, on ne contrôle pas l'orientation des fibres mélangées à la résine liquide, car elles finissent par flotter aléatoirement dans la matrice. Pour le verre, cette orientation aléatoire de fibres hachées donne quand même des pièces solides et utiles, mais c'est un usage peu efficace des fibres de carbone, très chères et mieux utilisées autrement.

Créer des pièces à fibres continues — fibres orientées dans le même sens pour résistance maximale — est plus facile par extrusion ou nouvelles fabrications additives, où les fibres s'orientent aisément.

Cela dit, on peut obtenir des pièces moulées renforcées en tapissant un moule de tissu renforcé en fibres puis injectant la résine dans la cavité.

À quoi servent les matériaux à fibres ?

Le moulage par injection avec matériaux chargés ou renforcés en fibres produit des pièces pour de nombreuses industries. Actuellement, applications courantes : automobile et aérospatial (surtout pour l'allègement), pièces architecturales et industrielles.

Les plastiques chargés verre peuvent substituer le métal : écrous, boulons, supports, leviers.

Composites de moulage par injection les plus utilisés par 3ERP :

Polyamide chargé verre

• Haute rigidité, résistance à l'usure, au fluage et qualité de surface
• Utilisé en automobile, industrie, électrique, électronique
• Adapté aux pièces auto : couvercles moteur, pièces moteur, etc.

Polycarbonate chargé verre

• Haute résistance à la traction, rigidité, ténacité
• Utilisé en automobile, électrique, génie mécanique
• Remplacement de métaux comme aluminium et zinc

PET chargé verre (PBT GF30)

• Haute résistance mécanique, précision dimensionnelle, résistance corrosion/eau
• Utilisé en automobile, électrique, génie mécanique
• Adapté : engrenages, paliers, plaques d'usure

PPS chargé verre

• Rigidité très haute, haute résistance, retardateur de flamme
• Adapté : pièces sous forte contrainte thermique, pièces de précision, etc.

Le ratio plastique/fibre détermine aussi les usages possibles. Par exemple, le polyamide chargé verre peut contenir 10%, 20%, 30% ou plus de fibres de verre.

Un rapport récent de MarketsandMarkets a trouvé que le mélange nylon/fibre de verre le plus utilisé est la variété 30%, souvent employée dans l'automobile pour sa haute résistance et rigidité.

Pièces chargées fibres chez 3ERP

3ERP propose des services de moulage par injection plastique avec matériaux chargés fibres pour pièces de haute qualité en toute quantité. Combiné à nos services d'outillage rapide, nous livrons des pièces moulées pour respecter vos délais serrés.

Nous faisons aussi des pièces chargées fibres par d'autres procédés. Par exemple, usinage CNC de pièces et prototypes en polyamide ou polycarbonate chargé verre.

Contactez-nous aujourd'hui pour un devis gratuit sur votre prochain projet de pièces chargées ou renforcées en fibres.