Moulage de caoutchouc silicone liquide (LSR) premium pour composants durables et flexibles

Qu'est-ce que le moulage de caoutchouc silicone liquide ?

Le moulage de caoutchouc silicone liquide (LSR), aussi appelé moulage par injection liquide (LIM), est un procédé thermodurcissable où deux composés sont mélangés puis durcis par chaleur dans le moule à l'aide d'un catalyseur au platine pour créer des pièces en silicone flexibles. Un faible rémanence de compression et la capacité à résister à des températures extrêmes rendent les pièces LSR durables et idéales pour applications exigeantes. L'élastomère LSR offre une clarté optique exceptionnelle, une durabilité et une flexibilité de conception tout en maintenant d'excellentes propriétés mécaniques sur une large plage de températures (-50 °C à 250 °C).

Le moulage par injection LSR convient aux géométries complexes et permet de combiner plusieurs éléments fonctionnels en une seule pièce grâce à sa flexibilité de conception et d'outillage. En termes de fiabilité produit et de coût total d'outillage, le LIM offre des avantages considérables.

Comment le LSR diffère-t-il du moulage par injection classique ?

Le moulage LSR ressemble au moulage par injection conventionnel pour la formation de la pièce dans le moule, mais diffère par le mode de durcissement.

En moulage par injection classique, la résine thermoplastique est fondue avant injection et durcie sous pression. Le LSR est un composé thermodurcissable bicomposant qui est refroidi avant injection dans un moule chauffé et durci définitivement. L'état moulu du LSR thermodurcissable est permanent : il ne peut être refondu et réutilisé comme un thermoplastique. Les composants A et B sont mélangés en ratio 1:1 pour générer la réaction accélérée par la chaleur qui convertit le liquide en caoutchouc solide.

Comment fonctionne le procédé de moulage LSR ?

Comme montré ci-dessous, une machine de moulage par injection liquide comprend : deux fûts d'alimentation (ou pistons), un injecteur, une pompe doseuse, un mélangeur statique à froid, une buse et le moule chauffé.

• D'abord, le silicone de base et le catalyseur au platine des composants LSR (A & B) sont alimentés dans le système de pompage via les fûts d'alimentation (aussi appelés pistons), conteneurs principaux des deux composants. Un conteneur séparé tient les additifs et pigments de couleur.

• Les injecteurs pressurisent le silicone liquide pour faciliter l'injection dans les pompes doseuses. Pression et débits sont contrôlés pour augmenter la répétabilité et la précision.
• La pompe doseuse (ou unité) mélange les deux composants liquides (catalyseur et silicone de base), assurant un ratio constant (1:1) et une délivrance simultanée.
• Le silicone de base, catalyseur, additifs et pigments sont pompés vers la buse via le mélangeur statique à froid (cold runner static mixer).
• Depuis la section doseuse et le mélangeur, le composé mélangé est poussé à travers les canaux froids via la buse dans la cavité du moule chauffé où la vulcanisation crée les pièces. La buse aide au dépôt du mélange. Pour éviter fuites et sur-remplissage, la buse a souvent un clapet de coupure automatique.
• Un serrage de moule maintient le moule fermé pendant l'injection et l'ouvre une fois le cycle terminé.

Applications du caoutchouc silicone liquide

Le LSR est très polyvalent, utilisé dans une large gamme d'applications, de l'électronique grand public aux applications industrielles extrêmes.

• Optique – Éclairage extérieur, automobile, professionnel
• Automobile – Lentilles LED, guides de lumière, couplage optique, joints toriques, boutons, composants, joints, composants de faisceaux
• Électronique – Lentilles LED, guides de lumière, gaines de protection
• Biens de consommation – Plaquettes nasales, embouts d'écouteurs, lunettes, casques
• Santé et Médical – Tubulures médicales, composants d'endoscopie, cathéters, lentilles, éclairage UV LED, vannes de contrôle de flux, bouchons de seringue, etc.

Avantages et inconvénients du LSR et du LIM

Les avantages et inconvénients suivants concernent à la fois les moulages LSR et le procédé LIM.

Avantages du caoutchouc silicone liquide

• Faible viscosité permettant d'atteindre facilement les zones fines et complexes du moule
• Compatibilité supérieure avec les tissus et fluides corporels
• Excellente résistance chimique
• Adapté à la production de grande série
• Excellentes caractéristiques mécaniques : bon allongement, excellente résistance à la déchirure, haute résistance à la traction, large plage de dureté (5-80 Shore A)
• Répétabilité du procédé
• Temps de cycle court vs moulage par compression
• Résistance à la croissance bactérienne
• Procédé aisément automatisable
• Capacité de stérilisation rendant le LSR adapté aux produits médicaux
• Conformité aux strictes directives FDA
• Grande résistance et stabilité dans la plupart des environnements de consommation
• Excellente résistance aux hautes températures vs thermoplastiques
• Adapté aux pièces complexes et de haute précision
• Haute résistance à la déchirure et à la traction

Inconvénients du caoutchouc silicone liquide

• Une fois durci, le LSR ne peut être remoulé – pas de recyclage possible
• Temps et coûts de production élevés
• Sensation collante si non traité, attirant poussière et particules
• Non adaptés aux applications immergées dans l'alcool ou l'essence
• En présence de certains matériaux (soufre, latex), le LSR inhibe son durcissement
• Choix limité de matériaux pour le procédé LIM
• Grades de silicone limités