Selon des statistiques incomplètes, la bibliothèque de matériaux compte 45 séries de polymères, soit jusqu'à 85000 XNUMX types de plastiques, qui peuvent être grossièrement divisés en deux catégories : les plastiques thermodurcissables et les thermoplastiques. Le moulage par injection est l’une des méthodes les plus couramment utilisées pour fabriquer de grandes quantités de pièces. Choisir un matériau approprié semble être une tâche difficile. Cela nécessite que nous ayons une compréhension détaillée des matériaux et que nous nous référions à l'objectif, à l'efficacité et au coût de fabrication des pièces. Bien sûr, certains matériaux peuvent être plus adaptés, mais il n’existe pas de solution universelle pour le processus de moulage par injection. La sélection du bon matériau peut améliorer la forme, l’assemblage et la fonction de la pièce. En dernière analyse, le matériau sélectionné est toujours directement lié à l'application de la pièce.
La principale différence entre les plastiques thermodurcissables et les thermoplastiques réside dans leurs différentes réactions à la chaleur, entraînant des résultats distincts.
un. Plastiques thermodurcissables
Ce matériau augmente en résistance lorsqu'il est chauffé ou exposé à des températures élevées ; par exemple, les produits en plastique thermodurcissable peuvent conserver leur résistance et leur forme globales même dans des environnements exposés à des températures élevées. Cette caractéristique est bénéfique dans la fabrication de pièces et de composants permanents de grande taille, car ils peuvent résister à une utilisation accrue et à des conditions extrêmes. Cependant, les plastiques thermodurcissables présentent également des inconvénients évidents, car leur structure interne change lorsqu'elle est chauffée, ce qui rend impossible leur remodelage ou leur réutilisation. Le point de fusion élevé des plastiques thermodurcissables ne convient pas non plus aux processus de moulage par injection, et tous les plastiques thermodurcissables n'ont pas le même point de fusion. Chaque matériau réagit différemment à la chaleur, des machines spécialisées peuvent donc être nécessaires pour un type particulier de plastique thermodurcissable, et elles ne peuvent généralement pas être utilisées de manière interchangeable.
b. Thermoplastique
Les matériaux thermoplastiques ne subissent pas de modification chimique dans leur structure après plusieurs cycles de chauffage et de refroidissement, ce qui en fait des matériaux recyclables et réutilisés. En termes de moulage par injection, les matériaux thermoplastiques ont un point de fusion relativement bas, ce qui constitue un avantage significatif et les rend plus adaptés à la fabrication à grande échelle de pièces en plastique. Toutefois, les matériaux thermoplastiques ont généralement un coût plus élevé que les plastiques thermodurcissables.
2.Facteurs à prendre en compte lors de la sélection des matériaux
Une réflexion inverse peut être utile pour trouver le bon matériau pour vos pièces en plastique. Préparez-vous à répondre à ces questions : à quoi serviront les pièces ? Quel genre de pression vont-ils subir ? Vont-ils travailler dans des environnements difficiles ? Le montage est-il complexe ? La priorisation de ces facteurs peut aider à sélectionner le matériau approprié.
un. Position d'installation
L'emplacement d'installation du composant est un facteur à prendre en compte, qu'il soit placé à la lumière du soleil, à l'extérieur, dans des environnements humides ou installé à l'intérieur d'un assemblage plus grand.
b. Température
Le composant fonctionnera-t-il dans un réfrigérateur froid, à température ambiante ou dans des environnements à haute température comme sous le capot d'une voiture ?
c. cycle de vie
Le temps de travail moyen des pièces est de 5 ans, 10 ans ou plus ?
d. Garantie
Spécifique à l’industrie automobile, il est nécessaire d’envisager la possibilité d’une défaillance d’un composant plusieurs années plus tard. Quel sera le coût de la réparation ?
e. Limitation des coûts
Les plastiques de qualité commerciale tels que le polyéthylène haute densité ou le polypropylène ont généralement une densité élevée et sont relativement peu coûteux. Un autre type est celui des plastiques techniques, tels que le PEEK, le PEI et d’autres matériaux, qui sont très résistants aux températures élevées et très durables, mais ont un coût plus élevé.
F. Exigences d'apparence
Le composant nécessite-t-il une texture, quelle doit être la finition de la surface et les pièces colorées seraient-elles plus adaptées que les transparentes, entre autres considérations.
Une fois que vous avez répondu aux questions initiales, vous pouvez éliminer la majorité des matériaux, mais vous devez quand même envisager une série de questions de suivi pour affiner davantage la gamme de matériaux.
g. Fonction de conception
Tenez compte des propriétés mécaniques de la pièce, si elle doit être flexible, compressible ou collable, etc. Doit-elle avoir une résistance à la traction ? Quelles sont les exigences en matière de résistance aux chocs, d'isolation électrique, etc. de la pièce ? Le matériau doit-il adhérer à des composants, comme le surmoulage multi-matériaux ou le moulage par insert ? Le poids de la pièce est également un facteur à prendre en compte.
h. Facteur environnemental
Quel sera l’environnement de travail de la pièce ? Sera-t-il en contact avec des produits chimiques ? Doit-il être ignifuge ? Quelles sont les exigences en matière de résistance aux UV ?
je. Conforme
Pour certaines industries, il existe des exigences matérielles spécifiques pour les pièces. Votre pièce doit-elle être certifiée de qualité alimentaire, être conforme aux normes de la FDA ou répondre aux normes de qualité médicale, ISO, électrique ou autres ?
3.Avantages et applications des matériaux thermoplastiques couramment utilisés
Une usine professionnelle de moulage par injection propose généralement des dizaines de plastiques de qualité technique et doit également prendre en charge des matériaux plus spéciaux à la demande des clients. Selon l'inventaire des matériaux fourni par un fournisseur chinois de moulage par injection, DDPROTOTYPE, les avantages et les applications des matériaux thermoplastiques couramment utilisés sont résumés.
un. abdos
I. Avantage
L'ABS est un plastique solide et résistant aux chocs qui présente un faible retrait et des propriétés dimensionnelles stables, ainsi qu'une excellente résistance aux acides et aux alcalis, et est largement utilisé dans différents domaines. Ce matériau est relativement peu coûteux.
II. champ d'application
Y compris, mais sans s'y limiter, les produits électroniques, les télécommandes, les ordinateurs, les téléphones, les cosmétiques, les appareils portables et les boîtiers.
III. Noter
Les pièces moulées par injection en ABS présenteront des lignes de tricot et peuvent présenter des marques d'affaissement et des vides dans les zones plus épaisses. Heureusement, l'ABS peut être mélangé au PC pour améliorer considérablement le matériau et résoudre ces problèmes.
b. ABS/PC
I. Avantage
Le mélange ABS/PC combine la solidité et la résistance à la chaleur du polycarbonate avec la flexibilité et la stabilité dimensionnelle de l'ABS, ce qui en fait un matériau doté d'excellentes propriétés mécaniques. Ce matériau a une résistance à la chaleur plus élevée que l'ABS et une résistance aux chocs plus élevée que le PC dans des conditions de basse température.
II. champ d'application
Ces matériaux mélangés sont couramment utilisés dans les industries de l’automobile, de l’électronique et des télécommunications, ainsi que dans d’autres industries.
III. Noter
Le matériau ABS/PC maximise la solution aux défauts du moulage mono-matériau, tels que les problèmes de moulage épais. Ce matériau mélangé peut être choisi lorsqu’une excellente performance mécanique est souhaitée tout en visant également à réduire les coûts.
c. PC
I. Avantage
Le PC est un plastique transparent avec une transparence optique élevée, une résistance élevée, une résistance extrême aux chocs, un faible retrait et une bonne stabilité dimensionnelle. De plus, le PC présente une excellente résistance à la chaleur et les pièces traitées à partir de celui-ci ont une finition de surface élevée.
II. champ d'application
Y compris, mais sans s'y limiter, les lentilles, les appareils d'éclairage, les étuis de téléphones portables, les composants électroniques, les dispositifs médicaux et le verre pare-balles.
III. Noter
Lors de la fabrication de pièces plus épaisses à partir de PC, des vides, des bulles ou des marques d'évier peuvent apparaître. De plus, les pièces en PC ont une résistance chimique relativement faible. Le mélange ABS/PC est un bon substitut au PC et peut corriger certains de ces défauts, mais les pièces résultantes sont opaques.
d. PA ou PPA
I. Avantage
Le PA, ou polyamide, est un plastique technique haute performance doté de propriétés mécaniques exceptionnelles, d'une excellente résistance à la corrosion, à l'huile et à la chaleur. En renforçant et en modifiant la flamme, sa résistance à la chaleur, sa stabilité et son caractère ignifuge peuvent être considérablement améliorés. Il existe de nombreux types de nylon (4, 6/6, 6, 6/10, 6/12, 12, etc.). Chaque matériau a ses propres avantages. Le nylon a une résistance élevée et une résistance à haute température, ainsi qu'une excellente résistance chimique. Par exemple, le nylon 6/6 a une résistance et une dureté élevées et est très résistant à l'usure. À basse température, le nylon 6 est très dur et résistant. Le nylon 6/12 a une meilleure résistance aux chocs.
II. champ d'application
Ne se limite pas aux pièces à paroi mince, aux arbres, aux engrenages et roulements, aux vis, aux pompes, aux guides, etc.
III. Noter
Le nylon est sujet à la déformation, ce qui est de notoriété publique. Dans certains environnements spécifiques, comme à l’intérieur d’un réfrigérateur humide, il est généralement conseillé d’éviter de choisir des pièces en nylon. En effet, le nylon est un matériau hygroscopique, ce qui peut provoquer des modifications dans les dimensions et la structure des pièces et entraîner des dommages.
e. POM
I. Avantage
Il est résistant, rigide, dur et solide et fait partie des plastiques les plus durs. Il présente également un bon pouvoir lubrifiant et une bonne résistance aux solvants organiques, ainsi qu’une excellente élasticité. Ce plastique convient donc parfaitement à la fabrication de surfaces de roulement et d'engrenages.
II. champ d'application
Y compris, mais sans s'y limiter, les engrenages, les pompes, les turbines, les pales, les chaînes de convoyeur, les ventilateurs, les composants d'interrupteur, les boutons et les boutons.
III. Noter
En raison de son retrait, une épaisseur de paroi uniforme est nécessaire lors de la fabrication de pièces en POM. Son pouvoir lubrifiant rend difficile la peinture ou le revêtement, et obtenir une finition esthétique peut être un défi.
F. PMMA
I. Avantage
Également connu sous le nom d'acrylique, il s'agit d'un autre plastique transparent doté de bonnes propriétés optiques, d'une surface lisse, d'une résistance aux rayures et d'un faible retrait.
II. champ d'application
Ne se limite pas aux lentilles, tubes lumineux, lentilles optiques, abat-jour, fibres optiques, logos, etc.
III. Noter
Le PMMA est relativement fragile et sujet à la fissuration sous contrainte, et sa résistance chimique est faible.
g. PP
I. Avantage
Le PP a une bonne aptitude au moulage, une bonne rigidité de surface et une bonne résistance aux rayures, et est un plastique relativement peu coûteux. Il a une bonne résistance aux chocs, une bonne résistance à l'usure, une ténacité élevée, un bon allongement et une résistance aux acides et aux alcalis.
II. champ d'application
Y compris, mais sans s'y limiter, les charnières, les ventilateurs, les bouchons de bouteilles, les pipettes de transfert médical, etc.
III. Noter
Le PP a tendance à devenir cassant à basse température. La production de pièces plus épaisses peut entraîner la formation de bulles, un retrait ou une déformation.
h. PBT
I. Avantage
Le PBT est un excellent matériau d'ingénierie avec une bonne ténacité et résistance à la fatigue, une résistance élevée à la chaleur et aux intempéries, de bonnes propriétés électriques et une faible absorption d'eau. Le renforcement et la modification ignifuge peuvent améliorer considérablement sa résistance à la chaleur, sa stabilité dimensionnelle et ses propriétés ignifuges, ce qui le rend idéal pour les automobiles et offre d'excellentes performances électriques pour les composants électroniques. Il a une résistance et une ténacité modérées à élevées, ainsi qu'une bonne résistance aux carburants, aux huiles, aux graisses et à de nombreux solvants, et n'absorbe pas les odeurs.
II. champ d'application
Y compris, mais sans s'y limiter, les roulements lisses, les engrenages, les meuleuses, les aspirateurs, les boutons, etc.
III. Noter
La résine PBT est sujette à la déformation et est difficile à transformer en pièces à parois minces.
je. PPSU
I. Avantage
Le PPSU présente les caractéristiques d'une ténacité et d'une résistance à la chaleur élevées, et est un matériau résistant aux températures élevées et dimensionnellement stable. Il a également la capacité de résister aux radiations et à un certain degré de résistance aux acides et aux alcalis.
II. champ d'application
Y compris, mais sans s'y limiter, les composants de dispositifs médicaux, les plateaux de stérilisation, les raccords d'eau chaude, les prises et les connecteurs.
III. Noter
Pour les pièces plus épaisses, le PPSU peut entraîner des espaces ou des bulles. Les solvants organiques et les hydrocarbures ont des effets corrosifs sur les matériaux PPSU. Les colorants ne peuvent généralement pas être ajoutés à la résine PPSU.
j. COUP D'OEIL
I. Avantage
Le PEEK est un matériau résistant aux hautes températures, aux produits chimiques, ignifuge et dimensionnellement stable, couramment utilisé dans les industries médicale, aérospatiale et automobile.
II. champ d'application
Y compris, mais sans s'y limiter, les roulements, les composants de piston et les pompes, les fils isolés, etc.
III. Noter
Le PEEK est un matériau performant, donc le coût est très élevé.
Les 11 matériaux mentionnés ci-dessus sont des matériaux couramment utilisés pour le moulage par injection. DDPROTOTYPE propose également d'autres options de plastique, telles que le PPS, le TPE, le TPU, le LCP, le HDPE, le LDPE et le PSU, qui peuvent être encore améliorées en ajoutant des fibres de verre et de carbone pour améliorer leurs performances.
4. Matériaux typiques pour le moulage par injection médicale.
Pendant longtemps, on a cru que les plastiques présentaient plus d’avantages que les métaux dans les applications médicales, car les métaux pouvaient subir des réactions chimiques avec la solution d’eau salée présente dans le corps humain. Dans le processus de moulage par injection, l'industrie médicale a les exigences les plus élevées et une demande énorme. La qualité de moulé par injection médicale pièces est lié à la santé des personnes et peut même mettre leur vie en danger. Lorsque vous travaillez avec des fabricants de moulage par injection médicale, il est important qu'ils comprennent parfaitement les caractéristiques des plastiques thermoplastiques les plus couramment utilisés dans le moulage par injection médicale, et c'est également l'un des indicateurs de performance permettant de savoir si le fabricant se conforme aux normes de fabrication strictes. Ci-dessous, nous présenterons les matériaux couramment utilisés et leurs applications pour les pièces de moulage par injection médicale. En règle générale, ces matériels médicaux ne sont pas utilisés comme matériel de réserve, mais doivent être soumis à des tests stricts avant d'être utilisés en production.
un. PE
Le polyéthylène (PE) est à ce jour le plastique le plus utilisé au monde. Il s’agit d’un matériau économique de qualité médicale, non absorbant, non biodégradable et qui ne se décolore pas, ce qui en fait un choix idéal pour les équipements et composants médicaux sensibles. Le polyéthylène résiste à la rétention de bactéries dangereuses et peut résister aux agents de nettoyage agressifs. Il est couramment utilisé pour les récipients, les bouteilles et les tuyaux, mais il est sensible aux rayons UV et est inflammable. Sa résistance à la traction est de 4,000 XNUMX psi.
b. PP
Le polypropylène est un matériau thermoplastique doté d'excellentes propriétés mécaniques et de résistance chimique. Il est solide et durable, avec une très haute résistance à la traction de 4,800 XNUMX psi, et est utilisé dans une gamme d'applications allant des pare-chocs automobiles aux outils médicaux. Le polypropylène est couramment utilisé pour fabriquer des seringues jetables, des connecteurs, des prothèses d'articulations digitales, des sutures non résorbables, des récipients, des flacons de médicaments et des sacs transparents.
c. PS
Le polystyrène est l'un des plastiques les plus utilisés. Il s’agit d’un plastique vitreux et transparent relativement peu coûteux, mais qui présente de mauvaises barrières à l’oxygène et à la vapeur d’eau et un point de fusion relativement bas. Le polystyrène est couramment utilisé pour fabriquer des tubes à essai, des boîtes de culture, des plateaux et des ustensiles en plastique jetables.
d. PMMA
Le PMMA a une transmission de la lumière visible presque parfaite et une caractéristique inhabituelle de réflexion des faisceaux lumineux à l'intérieur de sa surface, ce qui le rend couramment utilisé pour la fabrication de fibres optiques. Il est également utilisé dans les dispositifs médicaux pour produire des dents artificielles, des implants dentaires, des matériaux pour prothèses dentaires, des obturations dentaires, des lentilles artificielles et des membranes utilisées pour la dialyse.
e. PVC
Le chlorure de polyvinyle (PVC) est l'un des polymères thermoplastiques les plus utilisés au monde. Il est principalement utilisé dans l’industrie de la construction, notamment pour les revêtements de sol, les tuyaux et les panneaux muraux des laboratoires stériles des hôpitaux. Dans certains cas, il est utilisé comme substitut au caoutchouc et est également couramment utilisé pour fabriquer des matériaux pour la dialyse ou la perfusion sanguine, des tubes de sang, des poches de sang et des membres prothétiques.
F. PC
Le polycarbonate est un groupe de polymères thermoplastiques présentant une transparence naturelle à la lumière visible et une résistance aux UV, souvent utilisés dans les verres de lunettes et considérés comme un bon substitut au verre. Le polycarbonate est un matériau très résistant qui ne se brise pas facilement et qui est également couramment utilisé dans les dispositifs médicaux. Les pièces en polycarbonate peuvent être stérilisées à la vapeur à 120 °C, aux rayons gamma ou à l'oxyde d'éthylène (ETO).
5. Vous recherchez un fabricant de moulage par injection de confiance.
Lorsque vous confiez votre projet de moulage par injection à un fabricant, vous attendez de lui qu'il réponde systématiquement à vos attentes et ajoute de la valeur à votre projet. Par conséquent, vous devez savoir quoi rechercher chez un fabricant de moulage par injection.
un. Certification appropriée en moulage par injection.
L'industrie du moulage par injection a des directives strictes, en particulier pour les industries spéciales telles que le médical.
b. Certification de conception et de fabrication.
Il est très important que l'équipement du fabricant réponde aux normes de qualité de validation des processus IQ/OQ/PQ. De plus, l'utilisation de logiciels de conception tels que CAO Solid Works est un indicateur important de leurs capacités de prototypage.
c. Certification de contrôle qualité et d’évaluation.
Pour les fabricants, la norme ISO 9001 : 2015 est une certification importante car elle signifie un système de gestion de la qualité approprié.
d. Certification en matière de sécurité des matériaux et d’approvisionnement.
A. Le niveau de contrôle qualité du fabricant.
Le moulage par injection nécessite une grande stabilité et il est essentiel que votre fournisseur maintienne un contrôle de qualité et des mesures de sécurité tout au long du processus de production. Il est crucial de visiter leur usine pour voir s’ils ont la capacité de fabriquer une gamme de pièces en plastique thermoplastique. Il est également judicieux de leur demander de décrire des études de cas spécifiques de leurs pratiques.
B. Équipement de fabrication interne et mécanique professionnelle.
Des équipements de fabrication internes de pointe et des machinistes qualifiés constituent des bases essentielles pour fournir une qualité élevée et répondre aux attentes de production. UN Machine CNC 5 axes, une machine à mesurer tridimensionnelle et d'autres équipements sont des conditions nécessaires. Bien entendu, des machinistes expérimentés doivent suivre l’ensemble du processus de développement. Si vous avez des questions lors du choix des matériaux de moulage par injection, n'hésitez pas à contacter AN-Prototype. Ils vous conseilleront gratuitement sur la base de plus de 20 ans d’expérience.