Les matériaux courants utilisés dans le moulage par insert comprennent les inserts métalliques, les inserts en céramique, les inserts en plastique technique, les contacts électriques et les résines thermoplastiques moulées autour de ces inserts. Cette FAQ aide les acheteurs à sélectionner les matériaux de moulage par insert pour les bossages filetés, les bagues, les arbres, les broches, les bornes, les boîtiers de connecteurs, les supports renforcés, les manchons isolants et les éléments d'usure. Le problème pratique de la RFQ est d'associer le matériau de l'insert et la résine moulée à la charge, à la température, à la fonction électrique, à l'exposition à la corrosion, à la méthode de liaison et au plan d'inspection requis par la pièce moulée par insert finie.
Les groupes de matériaux de moulage par insert les plus courants sont les métaux, les thermoplastiques techniques, les céramiques, les élastomères et les inserts spéciaux fabriqués par des procédés tels que le moulage par injection de métal, l'usinage, l'estampage ou le moulage. La résine moulée est généralement choisie pour sa résistance, sa résistance à la chaleur, sa stabilité dimensionnelle, son isolation, sa résistance chimique ou son aspect.
La sélection des matériaux doit commencer par la fonction de la pièce. Une caractéristique de fixation filetée peut nécessiter du laiton ou de l'acier inoxydable, une caractéristique électrique peut nécessiter un alliage de cuivre ou des bornes plaquées, une caractéristique isolante peut nécessiter de la céramique, et un boîtier structurel léger peut nécessiter du nylon PA, du PC, de l'ABS, du PBT, du PPS ou du PEEK.
Les inserts métalliques sont utilisés lorsque le composant moulé a besoin de résistance, de résistance à l'usure, de conductivité, de fixation filetée, de résistance à la torsion ou de renforcement. Les inserts filetés en laiton, les inserts en acier inoxydable, les inserts en aluminium, les broches en acier, les bornes en alliage de cuivre, les bagues, les arbres et les contacts estampés sont des exemples courants.
L'acheteur doit spécifier l'alliage, la géométrie de l'insert, l'état de surface, le placage ou la passivation, la forme du filetage, le moletage, les contre-dépouilles et les surfaces exposées. Les inserts métalliques doivent également être examinés pour l'exposition à la corrosion, la dilatation thermique différentielle et les exigences d'arrachement ou de couple après moulage.
Les résines thermoplastiques utilisées autour des inserts comprennent le nylon PA, le polycarbonate PC, l'ABS, le PBT, le POM, le PPS, le PEEK et d'autres plastiques techniques. La résine doit maintenir l'insert, remplir autour de l'insert, résister à l'environnement de fonctionnement et maintenir les dimensions requises après refroidissement.
La sélection de la résine doit tenir compte de la température du moule, de la température de fusion, du retrait, de la rigidité, de la résistance aux chocs, de l'isolation électrique, de l'exposition chimique et des exigences esthétiques. Si l'insert a des arêtes vives ou une masse thermique importante, la résine et la conception de l'outil doivent être vérifiées pour les vides, les retassures, les lignes de soudure, les fissures ou le déséquilibre d'écoulement.
Les inserts en céramique sont utilisés lorsqu'une pièce moulée a besoin d'isolation électrique, de résistance à l'usure, de stabilité thermique ou de résistance chimique. L'alumine, la zircone et d'autres matériaux céramiques techniques peuvent être utilisés comme manchons isolants, patins d'usure, éléments de guidage ou éléments de contrôle thermique.
Le moulage par insert en céramique nécessite un examen attentif car les pièces en céramique peuvent s'écailler ou se fissurer si elles ne sont pas soutenues lors de la fermeture du moule ou du remplissage du plastique. Les acheteurs doivent définir le grade de la céramique, l'état des bords, les surfaces de contact, la méthode de manipulation autorisée et les exigences d'inspection avant la soumission.
Les élastomères et les matériaux souples peuvent être utilisés lorsque la pièce moulée par insert a besoin d'étanchéité, d'amortissement des vibrations, de rembourrage ou d'une fonction de contact souple. Le TPE, le TPV, le TPU, le caoutchouc silicone et d'autres matériaux élastomères peuvent être pertinents selon l'exposition chimique, la dureté, la température et les exigences de liaison.
Les matériaux souples créent des risques différents de ceux des plastiques techniques rigides. Les acheteurs doivent confirmer si le matériau souple doit se lier chimiquement, reposer sur un verrouillage mécanique ou rester un insert fonctionnel séparé à l'intérieur de la pièce moulée. La RFQ doit définir la dureté, les attentes de compression set, les surfaces d'étanchéité et les conditions de test lorsque les performances du matériau souple sont importantes.
Les associations de matériaux affectent la rétention de l'insert, la stabilité dimensionnelle, le risque de fissuration, la fiabilité électrique et la durabilité à long terme. Un insert métallique solide peut encore provoquer une défaillance si le plastique environnant est trop mince, trop fragile ou incapable de tolérer les différences de dilatation thermique. Une résine stable peut encore échouer si la surface de l'insert est contaminée, mal formée ou difficile à positionner dans le moule.
Groupe de matériaux | Utilisation courante en moulage par insert | Exigence de l'acheteur à définir | Risque de fabrication à examiner |
|---|---|---|---|
Inserts en laiton ou acier inoxydable | Filetages, bagues, arbres, renforcement | Couple, arrachement, exposition à la corrosion, détails du filetage | Rotation de l'insert, fissuration autour du bossage, bavure dans les filetages |
Bornes en alliage de cuivre | Contacts électriques, connecteurs, chemins conducteurs | Surfaces conductrices, placage, alignement, tests électriques | Suintement de résine, déplacement de la borne, mauvais contact exposé |
Thermoplastiques techniques | Boîtier, support, bras, corps isolant | Chaleur, exposition chimique, résistance, stabilité dimensionnelle | Retrait, gauchissement, lignes de soudure, vides près des inserts |
Inserts en céramique | Isolation, usure, éléments liés à la chaleur | Grade de la céramique, état des bords, limites de manipulation et d'inspection | Fissuration, écaillage, contrainte localisée |
Matériaux élastomères | Joints, coussins, amortissement des vibrations, fonctions de contact souple | Dureté, fonction d'étanchéité, environnement, charge de compression | Liaison faible, déformation, bavure sur les surfaces d'étanchéité |
Une RFQ complète pour le moulage par insert doit inclure les dessins de l'insert, la CAO de la pièce moulée, le matériau de l'insert, la résine plastique, l'état de surface, les exigences de placage ou de revêtement, les surfaces d'insert exposées, la température de fonctionnement, l'exposition chimique, les exigences électriques, les cibles d'arrachement ou de couple, le volume annuel et les méthodes d'inspection. Les acheteurs doivent également préciser si les inserts sont fournis par l'acheteur ou le fournisseur.
Ces informations permettent au fabricant d'évaluer le chargement du moule, l'écoulement de la résine, la rétention de l'insert, le retrait, la contrainte thermique et l'inspection finale. La sélection des matériaux pour le moulage par insert doit être traitée comme une décision d'ingénierie liée à la fonction de la pièce finie, et non comme une simple liste de métaux et plastiques disponibles.
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