Qu’est-ce que le surmoulage en moulage par injection ? Un guide clair

Vous venez de prendre en main un outil ou une coque de téléphone lisse, douce et agréable au toucher, tout en étant robuste et durable. Vous vous demandez alors comment cet équilibre parfait entre douceur et résistance a été réalisé ?

Le surmoulage plastique est la solution.  

Ce procédé de fabrication intelligent consiste à fusionner deux matériaux en un seul composant lisse, ce qui rend les produits plus sûrs, plus durables et plus faciles à utiliser.

Cet article explorera le surmoulage, son mécanisme de fonctionnement et expliquera pourquoi il représente une avancée majeure dans la conception de produits contemporains.

Qu'est-ce que le surmoulage ?

Le surmoulage est un type particulier de moulage par injection, dans lequel un moule d'un matériau est surmoulé sur un autre, donnant ainsi une seule pièce.   Généralement, on produit d'abord une base rigide (ABS ou nylon).   On moule ensuite par-dessus une substance plus souple (par exemple un thermoplastique caoutchouteux ou du silicone). Grâce à cette méthode, le produit est à la fois résistant, flexible et confortable.

Cette technologie est courante dans les secteurs de l'électronique, de l'automobile et des dispositifs médicaux, car elle permet aux concepteurs de fabriquer des composants non seulement pratiques, mais aussi esthétiques et ergonomiques.

Pourquoi utiliser le surmoulage plastique ?

Voici les avantages de l'utilisation du surmoulage plastique dans la conception de produits :

1. Fonctionnalités améliorées

Le surmoulage permet de fabriquer des pièces à la fois rigides et souples par superposition de matériaux . Par exemple, le noyau rigide assure la stabilité, tandis que le revêtement extérieur souple offre une meilleure adhérence ou absorbe les chocs.

2. Ni colle ni attaches nécessaires

Comme le matériau de surmoulage est fixé au substrat lors du moulage direct, aucun adhésif ni vis n'est nécessaire.   Cela minimise à la fois le coût et le risque d'échec.

3. Durabilité et protection accrues

Le surmoulage est également utile pour ajouter des fonctions d'étanchéité (par exemple, l'imperméabilisation), d'absorption des chocs et de protection chimique/UV.

4. Flexibilité et esthétique du design

Besoin d'un contraste de couleurs, de textures douces au toucher ou de sections ?   Le surmoulage est un procédé flexible qui peut être interprété artistiquement : il est possible d'appliquer différentes couleurs, différentes duretés ou différentes finitions à un même objet.

5. Économies de coûts et de temps

Bien que l'outillage puisse être plus complexe, le surmoulage élimine les étapes de post-moulage (collage ou assemblage), ce qui, à long terme, permet de réaliser des économies sur les salaires et le temps de production.

Fonctionnement du surmoulage plastique : étapes clés

Il est facile de comprendre le fonctionnement du surmoulage plastique si on le décompose en étapes plus simples.   Fondamentalement, il s'agit simplement d'assembler deux matériaux pour créer une seule pièce bien pensée et pratique dans le processus de surmoulage.   Voici une explication simplifiée :

Étape 1 : Fabriquer la partie de base

Cela commence par une base dure, appelée substrat.   Il est généralement fabriqué à partir de plastiques durs tels que l'ABS, le nylon ou le polycarbonate.   La base confère forme et solidité à la pièce, qui constitue la base de la couche plus souple.

Étape 2 : Ajouter la couche douce

Une fois la base préparée, un matériau souple (tel que du caoutchouc, du silicone ou un élastomère thermoplastique (TPE)) est ensuite moulé sur la pièce.   Ce deuxième matériau couvre la pièce entière ou seulement certaines sections, comme une poignée ou un bouton.   Le matériau souple fusionne avec le fond pour ne former qu'un seul élément.

Étape 3 : Deux méthodes principales

Il existe deux méthodes courantes de surmoisissure :

Surmoulage en deux étapes (insertion)

● La partie de base est moulée en premier, puis placée manuellement dans un deuxième moule.

● Le matériau plus souple est injecté autour pour créer la pièce surmoulée.

● Cette méthode convient parfaitement aux petites séries de production et offre une grande flexibilité.

Moulage en deux étapes (2K)

● Utilise une machine spéciale avec deux unités d'injection.

● La première injection crée le substrat dur, et la seconde injection ajoute le surmoulage souple pendant que la pièce est encore chaude.

● Idéal pour la production à grande échelle car il est plus rapide et entièrement automatisé.

Étape 4 : Refroidissement et finition

Après surmoulage, la pièce est refroidie puis démoulée. Les finitions sont minimales car les matériaux sont déjà liés, ce qui réduit les coûts de main-d'œuvre et d'assemblage.

Choix des matériaux pour le surmoulage

Le choix des bons matériaux est la clé d'un projet de surmoulage plastique réussi .   L'association des composants durs et souples définit la résistance, le confort et la durabilité du produit.  

1. Matériaux de base rigides

Le substrat ou la base confère structure et stabilité. Voici quelques exemples courants :

●ABS: Résistant et absorbant les chocs, couramment utilisé dans les composants électriques et automobiles.

● Nylon :   Ce matériau est robuste, ne se détériore pas facilement sous l'effet de la chaleur et peut être utilisé dans la fabrication d'outils et de composants mécaniques.

● Polycarbonate :   Il est transparent ou coloré et possède une grande résistance, ce qui permet de l'utiliser dans des produits haut de gamme.

Ces composés constituent la base des composants surmoulés car ils leur confèrent la forme et la résistance nécessaires.  

2. Matériaux de surmoulage souples

Le second matériau comprend des propriétés de confort, d'adhérence ou d'étanchéité. Voici quelques options courantes :

● Élastomères thermoplastiques (TPE) :   Souple et flexible, ce qui est idéal lorsqu'on a besoin de poignées et de boutons.

● Polyuréthane thermoplastique (TPU) :   Il s'agit d'un matériau résistant et durable, idéal pour la fabrication de housses de protection.

● Silicone ou caoutchouc de silicone liquide (LSR) :   Souple et flexible, il est utilisé dans les équipements médicaux ou pour la production de joints étanches.

Il est important de garder à l'esprit que tous les matériaux ne s'associent pas naturellement. Les designers doivent tenir compte des éléments suivants :

● Créer des liens :   Certaines combinaisons ne tiennent pas sans amorces ou sans verrouillage mécanique.

● Propriétés thermiques :   Le matériau doit pouvoir se dilater et se contracter de manière égale lors du refroidissement afin d'éviter toute déformation du matériau ou toute mauvaise adhérence.

Les concepteurs accordent une grande importance au choix des matériaux, ce qui signifie que les pièces surmoulées sont non seulement utiles, mais aussi confortables, durables et esthétiques.

Applications courantes du surmoulage plastique

Le surmoulage plastique n'est pas un simple procédé de fabrication, mais une technique couramment utilisée dans les produits du quotidien. Des outils aux appareils électroniques, le surmoulage permet de rendre les pièces plus résistantes, plus sûres et plus confortables.

1. Électronique grand public

Pensez à votre souris d'ordinateur, votre coque de téléphone ou votre télécommande. Conçus en plastique rigide, ces objets sont dotés de zones surmoulées souples pour une meilleure prise en main et un confort accru. Le surmoulage, grâce à ses couleurs et textures variées, permet également de créer des designs attrayants.

2. Outils et quincaillerie

Le surmoulage est couramment utilisé pour les perceuses, les tournevis et les outils à main. Les poignées souples réduisent la fatigue de la main, offrent une surface antidérapante et préviennent l'usure de l'outil.

3. Composants automobiles

Le surmoulage améliore le confort et la sécurité dans les voitures. Des plastiques rigides sont fréquemment associés à des surfaces douces au toucher sur le volant, le levier de vitesse, les pédales et les garnitures intérieures pour créer une impression haut de gamme. Le surmoulage sert notamment à protéger les pièces contre la poussière, les vibrations et l'humidité.

4. Dispositifs médicaux

Les équipements médicaux, tels que les instruments chirurgicaux, les poignées et les grips ergonomiques, sont des exemples courants de produits surmoulés. Les surfaces souples surmoulées offrent confort et précision, tandis que le noyau rigide assure durabilité et contrôle.

5. Produits d'extérieur et ménagers

Le surmoulage simplifie notre quotidien en rendant les objets du quotidien plus faciles et plus sûrs à manipuler, notamment les ustensiles de cuisine et les outils de jardinage. Les spatules, les ciseaux ou les sécateurs sont des exemples d'éléments rigides dotés d'une poignée souple pour une meilleure prise en main.

Conclusion

Le surmoulage plastique permet aux fabricants de combiner résistance, confort et style en une seule pièce.   C’est pourquoi on le retrouve dans de nombreux secteurs industriels pour rendre les produits plus sûrs, plus fonctionnels et plus agréables à utiliser.  

Si vous devez concevoir des composants électroniques, des outils, des pièces médicales, des pièces automobiles ou tout autre produit : le surmoulage peut améliorer la fonctionnalité et l’apparence de votre produit.

Pour ceux qui souhaitent découvrir les avantages du surmoulage dans leur prochain projet, veuillez contacter le groupe Mulan .   Nous souhaitons vous aider à créer des produits plus intelligents, plus résistants et plus confortables.