Le moulage par injection de PVC – La solution idéale pour les pièces en plastique à parois épaisses et la production économique de petites séries

Tous les composants en PVC isolants ne se prêtent pas à la fabrication par moulage par injection. Les pièces moulées à parois épaisses, et en particulier celles dont l'épaisseur des parois varie considérablement, imposent des exigences extrêmement élevées au procédé de fabrication et au moule d'injection. Dans de tels cas, le Procédé de moulage du PVC une alternative techniquement aboutie et économiquement intéressante pour les petites et moyennes séries destinées à des applications dans le domaine de la Génie électrique et le Énergie renouvelableChez Hamco, on utilise le procédé de moulage du PVC pour fabriquer des composants techniques de haute qualité à partir des matériaux qui ont fait leurs preuves dans la pratique Plastisols PVC Covytec® et de leur excellente isolation électrique. Ce procédé se caractérise par une structure homogène du matériau, des coûts d'outillage très faibles par rapport au moulage par injection et une indépendance vis-à-vis du parc de machines.

Qu'est-ce que le procédé de moulage du PVC ?

Le moulage du PVC est un procédé de fabrication sans pression. Il consiste à couler du plastisol de PVC liquide par le haut dans un moule en aluminium non chauffé, qui reproduit la géométrie de la pièce mais ne l'enferme pas complètement. Le moule rempli est ensuite chauffé dans un four. Au cours du processus de chauffage, il se produit ce que l'on appelle la gélification a lieu. Les particules de PVC finement dispersées dans le plastisol gonflent sous l'action des plastifiants et se lient pour former une masse de plus en plus viscoélastique. La masse initialement liquide se transforme en un corps homogène et solide en PVC. Une fois la gélification terminée, le moule est refroidi de manière contrôlée. La pièce finie peut ensuite être démoulée et, si nécessaire, ébavurée à l’aide d’un couteau à ébavurer ou, le cas échéant, usinée mécaniquement. C’est précisément parce qu’aucune pression d’injection n’est nécessaire lors de la fabrication que le faible retrait ne génère que des contraintes internes très faibles dans le PVC.

Comment se déroule le processus de coulée, étape par étape ?

L'ensemble du processus de fabrication se compose de quelques étapes seulement :

1. Fabrication ou préparation du moule.
2. Dosage du plastisol de PVC liquide.
3. Préchauffage du moule au four.
4. Gélification et durcissement complet du matériau.
5. Refroidissement de l'outil.
6. Démoulage de la pièce.
7. Éliminer les bavures éventuelles.

La qualité de la pièce en plastique finie dépend de manière déterminante du contrôle de la température, du temps de gélification et de la composition du matériau.

Pourquoi ce procédé est-il particulièrement adapté aux pièces en PVC à parois épaisses ?

C'est là où d'autres procédés de fabrication atteignent leurs limites que le moulage révèle toute sa force. Lors du moulage par injection de matières plastiques, d'importantes accumulations de matière peuvent entraîner des affaissements, des cavités ou de longs temps de refroidissement. Le procédé de moulage du PVC n’est pas concerné par les problèmes de fabrication liés aux flux de matière précipités, causés par des sections transversales de tailles différentes lors de l’injection de la matière dans un moule d’injection. Le procédé de moulage du PVC est parfaitement adapté aux pièces massives et aux différences d’épaisseur de paroi parfois extrêmes, car le matériau durcit de manière homogène pendant le remplissage sans pression et la gélification qui s’ensuit. Il est donc possible de réaliser sans difficulté même de fortes variations d’épaisseur de paroi. Ce procédé est donc particulièrement adapté à :

• pièces moulées techniques massives,
• composants fonctionnels isolants électriques,
• Pièces de remplissage et éléments de palier,
• Éléments de protection présentant de grandes différences d'épaisseur de paroi,

Quelles surfaces se forment lors de la coulée ?

Les pièces moulées en PVC reproduisent la surface du moule avec une grande précision. Les surfaces du moule présentant un usinage technique sont reproduites avec la même netteté. Cependant, comme le matériau est moulé sans pression, les zones qui ne sont pas en contact direct avec la paroi du moule présentent souvent une surface légèrement irrégulière. Cet effet est inhérent au procédé et ne constitue pas un défaut de qualité. Le procédé de moulage est donc moins adapté aux pièces apparentes à haute brillance ou aux surfaces décoratives présentant un grain. En revanche, ceux qui souhaitent fabriquer des pièces techniques fonctionnelles bénéficient des autres avantages de ce procédé de fabrication.

À quels volumes de production ce procédé est-il adapté ?

Le procédé de moulage nécessite des temps de cycle nettement plus longs que le moulage par injection. En revanche, les moules sont de conception beaucoup plus simple et donc moins coûteux à fabriquer. Ce procédé est particulièrement rentable dans les cas suivants :

• Micro-séries et petites séries,
• les lots de production peu fréquents,
• Pièces de rechange,
• Pré-séries,
• Produits dont le volume de vente annuel est faible.

Pour la production en grande série, le moulage par injection reste généralement la solution la plus rentable, à condition que les différences d'épaisseur de paroi puissent être résolues par cette technique.

Procédé de moulage ou moulage par injection ?

De nombreux concepteurs se posent cette question dès la phase de développement d'un nouveau produit. La réponse dépend avant tout de la géométrie, du nombre de pièces et des caractéristiques souhaitées pour le produit.

Procédé de coulée	Moulage par injection
idéal pour les pièces à parois épaisses	idéal pour les pièces à parois minces
faibles coûts d'outillage	investissement important dans l'outillage
rentable pour les petites séries	rentable pour les grandes séries
structure homogène du matériau	des temps de cycle très courts
adapté aux grandes différences d'épaisseur de paroi	idéal pour la production en série

Une concertation précoce entre le concepteur et HAMCO permet de choisir les procédés de fabrication les plus rentables.

Quels sont les domaines d'application typiques des pièces moulées en PVC ?

Le procédé de moulage du PVC est utilisé dans de nombreux secteurs industriels, par exemple :

• Électrotechnique,
• Génie mécanique,
• Construction d'installations,
• Énergies renouvelables.
• Techniques de manutention,
• Technologie médicale,
• Fabrication d'appareils de laboratoire,

Ce procédé démontre tous ses avantages partout où l'on a besoin de pièces en plastique robustes présentant des épaisseurs de paroi plus importantes.

Quels sont les avantages du procédé de moulage du PVC ?

Aperçu des principaux avantages :

• idéal pour les pièces en PVC à parois épaisses,
• adapté aux grandes différences d'épaisseur de paroi,
• structure homogène du matériau,
• une grande qualité de moulage,
• faibles coûts d'outillage,
• rentable pour les petites séries,
• bonne précision dimensionnelle,
• retouche facile,
• méthode éprouvée pour les composants techniques fonctionnels.

HAMCO – Votre partenaire pour les pièces moulées techniques en PVC

Le choix du procédé de fabrication approprié est déterminant pour la qualité, la rentabilité et la capacité de livraison d'une pièce en plastique. Nous accompagnons nos clients dès la phase de développement du produit et évaluons, indépendamment du procédé, si le moulage, le moulage par injection ou un autre procédé de fabrication constitue la solution optimale. Grâce à plusieurs décennies d’expérience dans la transformation du PVC par moulage par injection, par immersion, par revêtement et par coulée, ainsi qu’à un savoir-faire approfondi en matière de technologie d’outillage, nous développons des solutions en plastique techniquement abouties, parfaitement adaptées à chaque application.

Conclusion

Le moulage par injection de PVC est un procédé de fabrication éprouvé pour les pièces techniques en plastique à parois épaisses et les petites séries économiques. Lorsque des épaisseurs de paroi importantes, des coûts d'outillage réduits et une structure homogène du matériau sont requis, ce procédé offre des avantages décisifs par rapport à d'autres procédés de fabrication. Choisir le procédé de fabrication adapté dès la phase de développement permet souvent de réduire les coûts d'outillage, de raccourcir les délais de développement et d'obtenir une pièce parfaitement adaptée à son application finale.