Les options de fabrication pour les composants élastomères

Si vous recherchez des matières apportant flexibilité, durabilité et résistance, les élastomères sont un excellent choix à la fois pour les prototypes et pour les pièces de production.

Les scientifiques adorent donner des noms compliqués à leurs créations. Polyéthylène téréphtalate (forme de polyester). Acrylonitrile butadiène styrène (vous connaissez mieux ce thermoplastique opaque sous le nom d’ABS). Ce sont juste deux exemples parmi des milliers de polymères utilisés aujourd’hui. Beaucoup ont profondément changé nos vies. Il existe toutefois un type de polymère dont le nom est beaucoup moins prestigieux, mais qui est utilisé depuis beaucoup plus de temps que ses collègues polysyllabiques. Il est durable, flexible, résistant aux températures élevées, biocompatible dans bien des cas, et adapté à une grande variété de processus de fabrication, y compris le moulage par injection et l’impression 3D. Qu’est-ce que c’est ? Vous le connaissez sûrement par son nom le plus courant : le caoutchouc.

Types d’élastomères

Le caoutchouc est la matière des pneus, des durites, et bien d’autres — mais ici nous parlons plus particulièrement du caoutchouc de silicone, un polymère qu’on peut qualifier du terme technique de viscoélastique (contraction de visqueux et élastique). Et si l’on contracte encore un peu ce terme, on obtient « élastomère ». Les élastomères sont résistants et (généralement) flexibles, et disponibles dans une gamme de qualité apportant des propriétés mécaniques, chimiques et optiques améliorées. Proto Labs propose les matières élastomères suivantes :

 

Moulage par Injection
LSR
LSR (Optique)

 

Ce conseil de conception se penche sur les détails d’utilisation des élastomères pour concevoir des pièces qui demandent de la flexibilité, et explore également les procédés de fabrication applicables à chaque élastomère.

Pièce en siliconne liquide
Cette pièce transparente pour un phare anti-brouillard LED en silicone haute performance a été produit pour un équipementier automobile en utilisant un procédé de moulage de caoutchouc de silicone liquide (LSR).

Élastomères pour moulage par injection

Si vous avez déjà mélangé un peu d’époxy bi-composant pour une réparation à la maison, vous connaissez déjà la façon dont les pièces en silicone liquide (LSR) sont faites. Grâce à des équipements similaires, mais parfois exactement le contraire de ceux du moulage par injection de plastiques, le moulage LSR introduit des quantités égales d’un catalyseur chimique avec du caoutchouc de silicone liquide dans une chambre de mélange refroidie. À partir de là, il est injecté dans la cavité de moulage, qui dans le cas du LSR est réchauffée pour accélérer le processus de vulcanisation.

 

Pièce en silicone liquide

Silicone liquide (LSR)

Chez Proto Labs, deux types de LSR sont disponibles. Ils obéissent tous deux aux mêmes règles basiques de conception, mais chacun offre des caractéristiques assez différentes :

  1. LSR - La série Elastosil LR 3003 existe en quatre niveaux de duromètre, de 30 à 70 Shore A, et, comme la plupart des LSR, est bien compatible avec les pigments. Les applications sont les composants électriques automobiles, les joints pour l’industrie agroalimentaire, et à chaque fois qu'un polymère flexible, durable et peut influencer par la température est nécessaire.
  2. LSR (optique) - Vous avez besoin d’une lentille transparente et durable, ou de toute autre pièce transparente ? De nombreux mouleurs par injection peuvent penser d’abord au polycarbonate, mais le LSR de qualité optique est beaucoup plus facile à mouler et présente de meilleures qualités optiques, uniquement surpassées par le verre. Il est également biocompatible, et c’est l’un des LSR les plus durs avec un niveau 72 Shore A.
Pièces surmoulées

Les matières TPE et TPV sont utilisées régulièrement par ceux qui recherchent des pièces élastomères moulées, mais elles entrent réellement en jeu lors de procédés de moulage bi-matière comme le surmoulage. Par exemple, lorsque vous passez dans la phase suivante de développement pour votre prototype PolyJet (impression 3D), Proto Labs vous propose de nombreuses qualités de matières élastomères qui appartiennent toutes à la famille TPE/TPV (vulcanisat thermoplastique/élastomère thermoplastique). On peut citer le Santoprene 111-45 TPV, qui a une excellente résistance à la fatigue et qui constituerait une bonne coque pour votre téléphone. De la même manière, le Santoprene 101-73 est bien adapté aux manchons de colonne de direction et aux caissons d’enceintes audio.

À l’extrémité de la gamme TPE, le Versaflex OM 1040X-1 a un toucher doux, une belle esthétique (il peut être coloré) et se lie bien avec le polycarbonate ou ABS, ce qui en fait un bon choix pour les surfaces de poignées d’instruments médicaux. Le Versaflex OM 6240-1 est un autre TPE pouvant être teinté, connu pour son affinité avec le nylon. Enfin, il y a Hytrel 3078, que certains considèrent comme l’homme à tout faire des élastomères, grâce à sa capacité à fléchir, plier, et s’étirer bien plus longtemps que les caoutchoucs courants.

Les consignes de conception pour toutes ces matières se trouvent quelque part entre « pratiquement tout fonctionne » des LSR et celles des thermoplastiques traditionnels. En cas de doute, téléchargez votre modèle CAO dans le système automatique de devis de Proto Labs et examinez attentivement l’analyse d’aptitude au moulage dans les résultats de conception.

Comme d’habitude, n’hésitez pas à contacter l’un de nos ingénieurs au +33(0)4 27 50 29 47 ou par mail : customerservice@protolabs.fr.

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