Un aperçu des matériaux en uréthane coulé

L'uréthane coulé est une méthode de fabrication qui permet aux concepteurs et aux ingénieurs de créer systématiquement des pièces en plastique de qualité production avec une gamme de propriétés matérielles. Le processus commence en plaçant un modèle principal - qui est essentiellement une réplique de la pièce finale souhaitée - dans une boîte à moules et en le recouvrant de silicone liquide. Une fois le silicone durci, le bloc est coupé en deux pour extraire le master du moule en silicone. Dans une dernière série d'étapes, le modèle principal est reproduit en remplissant le moule de résine de coulée et en durcissant la pièce dans une chambre à vide chauffée.

Le processus combine la résistance des pièces moulées par injection avec des finitions de surface de haute qualité et une résistance chimique et à l'abrasion. Les délais de livraison courts et le faible coût de l'outillage souple rendent le processus particulièrement utile pour le prototypage et pour la production à volume faible à moyen qui ne justifie pas les dépenses ou le temps requis pour l'outillage dur.

L'uréthane coulé est compatible avec une large gamme de matériaux et sa polyvalence est un avantage pour les concepteurs et les ingénieurs. Cependant, il est essentiel que les équipes de produits sélectionnent un matériau approprié en fonction des exigences spécifiques de leur projet - qui peuvent inclure le coût, la fonctionnalité, l'esthétique et d'autres facteurs - afin de maximiser la qualité et les performances de la pièce finale. Voici ce que les équipes doivent savoir.

Considérations clés pour la sélection des matériaux en uréthane coulé

Comme pour la plupart des projets de fabrication, les qualités et les caractéristiques souhaitées de l'application finale de la pièce doivent éclairer le processus de sélection des matériaux. Par exemple, les joints, les surmoulages et les roues de skateboard - bien que tous généralement fabriqués en uréthane coulé - ont des exigences de performance très différentes. Afin de fournir une meilleure étanchéité et un meilleur ajustement, les joints et les surmoulages doivent être fabriqués à partir de matériaux plus souples, similaires au caoutchouc, tandis que les roues de skateboard doivent offrir une combinaison de durabilité et d'absorption du bruit et des chocs.

La famille des résines d'uréthane est très polyvalente et peut fournir des caractéristiques de matériau et de performance comparables à de nombreux plastiques de qualité technique. Les résines peuvent souvent être complétées par des additifs, tels que des fibres de verre broyées et d'autres particules, pour améliorer la résistance de la pièce, ses qualités antistatiques, sa résistance à la flamme ou d'autres propriétés souhaitables. Les offres de matériaux et d'additifs de chaque fournisseur varient, mais les résines d'uréthane sont souvent classées en fonction de l'échelle de dureté du duromètre Shore (dans laquelle une note «A» indique des matériaux élastomères plus souples et une note «D» fait référence à des matériaux très rigides ).

Polyuréthanes rigides

Les polyuréthanes de type ABS sont des résines à usage général peu coûteuses qui offrent une résistance et une résistance aux chocs comparables, voire meilleures, à l'acrylonitrile butadiène styrène (ABS), un polymère thermoplastique couramment utilisé dans les extérieurs de véhicules.

Avec des duromètres typiques de 80-85 Shore D, ces résines constituent d'excellents boîtiers et composants de produits qui résisteront à des manipulations fréquentes (comme les contrôleurs de console de jeux). Les uréthanes sont sensibles aux rayons UV et nécessiteront donc des stabilisants ou des revêtements s'ils sont utilisés dans des applications extérieures.

Les polyuréthanes de type acrylique sont un autre matériau de moulage courant. Ces résines sont rigides et transparentes, offrant des propriétés similaires au polyméthacrylate de méthyle (PMMA), un acrylique léger couramment utilisé comme substitut du verre. Offrant des duretés d'environ 87 Shore D, ces matériaux sont excellents pour créer des pièces durables et transparentes telles que des tubes légers.

Des résines rigides plus souples (telles que celles qui se situent entre 60 et 75 Shore D sur l'échelle du duromètre) peuvent également être utilisées pour créer des pièces fermes avec un certain degré de flexibilité, comme des pneus de voiture ou des casques de sécurité. Ces résines ont une faible viscosité et sont donc excellentes pour remplir des conceptions de moules complexes.

Polyuréthanes élastomères

Les polyuréthanes élastomères offrent des propriétés similaires à celles des matériaux flexibles tels que le TPE, le TPU et le caoutchouc de silicone, ce qui les rend idéaux pour la fabrication de produits tels que les composants portables et les coussinets de pare-chocs.

Tout comme les résines rigides, les polyuréthanes élastomères présentent un certain nombre d'avantages mécaniques. Ceux avec des duromètres de 50 Shore A et moins offrent une résistance à la traction, une ténacité et une flexibilité élevées, tandis que ceux entre 60 et 80 Shore A sont bien adaptés pour produire des pièces et des montages résistants à l'abrasion avec un certain degré de flexion. Les résines Shore A peuvent également être utilisées pour créer des moules en uréthane plus durables que leurs homologues en silicone.

Les matériaux durs en uréthane élastomère comprennent des duromètres allant de 90 Shore A à 60 Shore D et sont idéaux pour les applications industrielles exigeantes telles que les matrices de formage et les engrenages. Dans certains cas, ces résines sont capables de durer plus longtemps que les modèles métalliques.

Commencer avec l'uréthane coulé

La coulée d'uréthane est un processus efficace pour de nombreux fabricants, car elle permet des délais de production courts, un choix de matériaux flexible et des coûts d'outillage peu coûteux. De plus, les matériaux en polyuréthane peuvent conférer à une pièce une gamme de propriétés souhaitables, allant de la malléabilité et de la résistance à la chaleur à une résistance à la traction et une rigidité élevées.

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