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Moulage par injection et moulage par compression : différences et comparaison

Cet article décrit les similitudes et les différences entre le moulage par injection et le moulage par compression, afin de vous aider à déterminer le processus le plus adapté à votre projet en termes de procédé de fabrication, de matériaux utilisés, et de taux de production.

Le moulage par injection est une technologie de fabrication du plastique qui permet de produire des volumes très importants. Le procédé fonctionne en injectant du plastique liquide dans un moule à très haute pression. Le moulage par compression, quant à lui, convient mieux à la production de volumes moyens et est généralement utilisé pour les caoutchoucs et les silicones.

Le moulage par injection est mieux adapté à la création de pièces complexes, tandis que le moulage par compression convient mieux aux géométries simples et aux grands panneaux. Le moulage par injection est très automatisé et ne nécessite pas de supervision humaine constante, tandis que le moulage par compression requiert souvent une intervention humaine pour charger une charge et retirer les produits finis. L’outillage est également moins coûteux pour le moulage par compression.

Définition du moulage par injection et comparaison au moulage par compression

Le moulage par injection consiste à injecter du thermoplastique fondu dans une cavité du moule. Au cours du processus d’injection plastique, les billes de résine plastique fondent à l’intérieur d’un cylindre. Le cylindre contient une vis avec un arbre dont le diamètre augmente sur toute sa longueur. Au fur et à mesure que la vis tourne, le plastique est comprimé dans un volume de plus en plus petit. Cette compression est le principal mécanisme responsable de la fusion du plastique. Le cylindre est également chauffé pour fournir de la chaleur supplémentaire. Une fois qu’une quantité suffisante de plastique a fondu pour remplir le moule, la vis se rétracte et est ensuite poussée vers l’avant pour faire entrer les résines plastiques dans le moule à des pressions très élevées.

Les moules sont constitués d’au moins deux composants et sont maintenus ensemble par des vérins hydrauliques afin que le plastique injecté à haute pression dans le moule ne puisse pas s’échapper de la ligne de joint. Le moule est doté de canaux de refroidissement qui refroidissent la pièce suffisamment pour qu’elle puisse être éjectée du moule sans être endommagée. Le moulage par injection permet d’atteindre des volumes de production élevés, inégalés par toute autre technique de transformation des matières plastiques. Le moulage par compression, quant à lui, est mieux adapté à la production de volumes moyens.

Animation sur le procédé de moulage par injection

Avantages du moulage par injection par rapport au moulage par compression

Nous avons listé ci-dessous certains des avantages et des inconvénients du moulage par injection comparé au moulage par compression :

  • Le moulage par injection est une méthode pour des séries de production importante qui peut produire des millions de pièces par an.
  • En raison des niveaux élevés d’automatisation et de la vitesse de fabrication rapide, les pièces moulées par injection sont meilleur marché que les pièces moulées par compression.

Inconvénients du moulage par injection comparé au moulage par compression

Nous avons listé ci-dessous certains des inconvénients du moulage par injection comparé au moulage par compression :

  • Le moulage par injection nécessite des pressions d’injection de plastique très élevées. Par conséquent, le moule doit être construit pour résister à ces pressions élevées. Cela ajoute un coût à l’outillage.
  • Le moulage par injection n’est pas bien adapté à la fabrication de grandes pièces fines comme les panneaux de véhicule.
Mise en place du moulage par injection

Définition du moulage par compression et comparaison avec le moulage par injection

Le moulage par compression est un processus le plus souvent utilisé pour fabriquer des pièces à partir de matériaux souples. Cette technique de moulage utilise généralement un moule en deux parties, dont l’une est fixée à la base de l’outil de moulage par compression, tandis que la moitié supérieure est libre de monter et de descendre. Les moules sont généralement chauffés pour faciliter le durcissement du produit final tout en chauffant la charge avant la compression. Une charge pesée avec précision est chauffée jusqu’à ce qu’elle devienne souple. Elle est ensuite placée dans la moitié inférieure du moule.

La moitié supérieure descend ensuite et force la charge à se conformer à la forme souhaitée du moule. Le moule chauffé reste fermé pendant que l’on laisse le matériau durcir. Cela prend généralement quelques minutes. Une fois durcie, la pièce est démoulée. Un travail de finition est nécessaire pour éliminer les bavures. La bavure (ou l’excès de matériau au niveau du plan de joint du moule) est un phénomène courant pour les pièces moulées par compression.

Le moulage par compression est utilisé pour créer des panneaux renforcés. Le procédé consiste à disposer des feuilles de plastique chargées en fibre dans la partie inférieure du moule. Ensuite, la partie supérieure du moule compresse et chauffe le matériau pour forcer le plastique dans le moule, créant ainsi une pièce composite. C’est ainsi que sont fabriqués les grands pare-chocs de voiture.

Animation du procédé de moulage par compression

Avantages du moulage par compression comparé au moulage par injection ?

Nous avons listé ci-dessous certains des avantages du moulage par compression comparé au moulage par injection :

  • Le moulage par compression peut utiliser le SMC (abréviation de l’anglais Sheet Moulding Compound, c’est-à-dire mélange à mouler en feuilles) et le BMC (abréviation de l’anglais Bulk Moulding Compound, c’est-à-dire mélange à mouler en vrac) pour créer des panneaux composites. Ces panneaux ne comportent pas de feuilles continues imprégnées de fibres, mais plutôt des brins de fibres hachés qui sont répartis dans le matériau en vrac. La méthode de moulage par injection ne permet pas de fabriquer des pièces en matériaux composites.
  • Les moules de compression n’ont pas besoin de résister à des pressions internes élevées comme les moules d’injection. Au lieu de cela, la seule charge qu’ils subissent est une force de compression venant d’en haut. Cela signifie que les moules à compression sont généralement moins coûteux.

Inconvénients du moulage par compression comparé au moulage par injection

Nous avons listé ci-dessous certains des inconvénients du moulage par compression comparé au moulage par injection :

  • Le moulage par compression est un processus très manuel et lent. Même si un bras robotisé est utilisé pour ajouter la charge et retirer le produit, le temps de cycle entre les pièces reste beaucoup plus lent que celui du moulage par injection, car les pièces doivent être mises en place avant d’être retirées.
  • Le moulage par compression ne permet pas de créer des pièces en plastique très complexes. Les matériaux utilisés sont généralement très visqueux et, par conséquent, ils ne s’écoulent pas bien dans les petits éléments complexes.
Une machine à compression pour caoutchouc

Tableau comparatif du moulage par injection et du moulage par compression

Les attributs du moulage par compression et du moulage par injection sont affichés dans le tableau ci-dessous :

AttributMoulage par injectionMoulage par compression
Processus de production pour grandes quantitésOuiNon
MatériauxThermodurcissables, thermoplastiques (y compris chargés de fibres et de métal), élastomères thermoplastiques, polymères chargés de métal, thermoplastiques chargés de fibresThermodurcissables, thermoplastiques, silicone, caoutchouc non vulcanisé, BMC, SMC
Coût d’outillage élevéOuiNon
Peut produire de grands panneaux à parois finesNonOui
Finition requiseOuiOui

Le moulage par injection convient mieux aux productions en grande quantité, tandis que le moulage par compression est plus adapté aux matériaux flexibles et pliables. Le moulage par compression comporte également des coûts d’outillage moins élevés.

Buses de bouteilles bleues moulées par injection en grande quantité
Buses de bouteilles bleues moulées par injection en grande quantité

Moulage par injection par rapport au moulage par compression : comparaison du coût principal

Si on examine le coût des pièces prises individuellement, le moulage par injection permet de produire des pièces complexes peu coûteuses. Toutefois, ce procédé de fabrication n’est compétitif que si les volumes de production sont suffisamment importants pour répartir le coût élevé de l’outillage du moulage par injection sur un nombre suffisant de pièces. À des volumes inférieurs, le moulage par compression est moins cher que le moulage par injection en raison des coûts initiaux moins élevés des moules.

Moulage par injection et moulage par compression : Comparaison de la vitesse

Le moulage par injection est nettement plus rapide que le moulage par compression. Le temps de cycle des pièces moulées par injection peut être de quelques secondes, alors que celui du moulage par compression peut facilement atteindre quelques minutes. En effet, les pièces moulées par compression doivent souvent durcir à l’aide d’un processus de chauffage avant d’être démoulées.

Moulage par injection et moulage par compression : Comparaison du volume

Le moulage par injection est une méthode de production à grand volume qui n’est égalée par aucune autre technologie de fabrication. Les processus de moulage par injection peuvent être entièrement automatisés, tandis que le moulage par compression nécessite souvent une personne pour placer les matières premières dans le moule, puis effectuer le démoulage et le travail de finitions.

Moulage par injection et moulage par compression : comparaison des matériaux

Le moulage par injection peut utiliser des thermoplastiques rigides ainsi que des élastomères thermoplastiques. Le moulage par compression utilise plus souvent des élastomères flexibles tels que le caoutchouc et le silicone, mais peut également produire des composants composites rigides en utilisant du SMC et du BMC.

Sommaire

Cet article présente une comparaison entre le moulage par injection et le moulage par compression, les définit et examine les différents attributs de chacun.

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