Société chinoise d'impression 3D et de moulage sous vide

Société chinoise d'impression 3D et de moulage sous vide

Vous avez un concept de produit génial, mais vous manquez de liquidités ou de matériel d'impression 3D et de moulage sous vide ?

Pas de panique, on est là pour vous. Topworks propose des services d'impression 3D et de moulage sous vide de premier ordre à ses clients du monde entier.

Nous sommes votre partenaire de référence en Chine, spécialisé dans les projets d'impression 3D à petite échelle et de moulage sous vide. Nos atouts ? Des délais d'exécution rapides, des tolérances précises et des tarifs abordables.

Nous vous proposons une large gamme de services : prototypage rapide, impression 3D, moulage sous vide, et même fabrication de moules. Que vous ayez besoin de composants à base d’ABS, de PA, de PC/ABS, de PP ou de PEI (ou d’autres matériaux !), nous avons tout ce qu’il vous faut. De plus, nous proposons des couleurs et des finitions sur mesure pour répondre à toutes vos attentes.

Nous côtoyons des clients du monde entier, que ce soit en Europe, en Amérique, en Asie ou en Australie. Nous nous engageons à vous proposer rapidement des produits haut de gamme à des prix abordables, pour que vous puissiez reprendre le travail sans tarder. Nous sommes une équipe passionnée d'ingénieurs, de designers et de spécialistes du commerce, enthousiasmés par ce que l'avenir nous réserve. Et croyez-nous, ça va être énorme !

modèle fini de coulée sous vide

assemblage final

coulée sous vide finie

Avantages de la coulée sous vide en Chine et incidence sur le processus

Ce procédé ne ressemble pas aux autres procédés de moulage primaire dont vous avez peut-être entendu parler. En réalité, le moulage sous vide est la troisième méthode la plus rentable pour fabriquer des pièces aux formes complexes. C'est une alternative vers laquelle se tournent de nombreuses entreprises, en particulier en cette période économique difficile. Si vous cherchez à mouler des plastiques plus fins, voire des métaux, ou si votre budget est un peu serré et que vous souhaitez faire quelques économies, le moulage sous vide pourrait bien vous convenir.

Fabrication à faible volume

Cette technique peut être utilisée lorsque les volumes sont faibles ou que les tolérances doivent être strictes, alors que d’autres méthodes s’avèrent trop coûteuses. Outre les prototypes et les produits sur mesure, elle est couramment utilisée lorsque la production de grandes quantités de pièces n’est pas nécessaire. Elle est donc idéale pour la fabrication de prototypes et de bijoux en petites séries afin de tester le marché avant de lancer la production en série. En savoir plus sur moulage par injection de faibles volumes.

Ce que disent nos clients

Reconnu par les ingénieurs et les équipes produit du monde entier

“ Je suis heureux de vous annoncer que toutes les pièces en plastique sont parfaites !!! Nous en sommes ravis, et il y a donc de bonnes chances que nous poursuivions notre collaboration pour tout nouveau projet à venir. ”

CRISTIANOItalie

"Steven est un chef de projet et un ingénieur très soucieux des détails, capable de résoudre les problèmes de manière créative et offrant également un excellent service. Ce fut un plaisir de travailler avec lui."

DAVIDÉtats-Unis.

Fabrication et livraison rapides

Bien que la coulée sous vide permette une fabrication et une livraison rapides des produits, les industries du monde entier la préfèrent. Vous obtenez le produit à temps pour vos clients qui en ont besoin de toute urgence, et comme il n'est pas nécessaire de fabriquer des moules, cela permet également de gagner du temps avant qu'un nouvel article ne soit mis sur le marché.

Contrairement à d'autres types de procédés de coulée des métaux, la coulée sous vide produit des pièces beaucoup plus rapidement. Le temps nécessaire pour chaque pièce varie en fonction de sa complexité, mais se situe généralement entre quelques jours et une semaine.

Une alternative moins coûteuse au moulage par injection

Ce matériau n'a pas d'exigences particulières par rapport à l'acier ou à l'aluminium, ces deux matériaux nécessitant un usinage et donc un délai plus long.

Il est utilisé pour créer des prototypes, des moules, ainsi que des moules destinés au moulage en époxy, en plâtre et en béton, car le silicone est moins cher que d'autres matériaux. Il permet de réduire le coût global de production, généralement de 30%. Pour en savoir plus sur coûts du moulage par injection, consultez notre guide complet.

Le programme peut également être utilisé pour créer facilement des prototypes complexes et de grande taille.

Pas besoin d'outillage de production

Par rapport à d'autres méthodes de moulage, le moulage sous vide ne nécessite pas d'outillage, ce qui en fait une excellente option pour les entreprises qui ne souhaitent pas investir dans des moules et un outillage coûteux.

Les moules de coulée sous vide sont plus simples que les moules d'injection plastique en acier ou les moules de coulée sous pression, ce qui les rend plus adaptés au prototypage car ils peuvent être fabriqués rapidement et à moindre coût.

Meilleure qualité des produits

Avec la coulée sous vide, la qualité du produit est meilleure en raison d'une porosité moindre, d'un meilleur état de surface et d'une plus grande précision dimensionnelle. En outre, le retrait et le gauchissement sont minimisés pendant le durcissement.

Le moulage sous vide est donc la solution idéale pour les secteurs qui ont besoin de composants de haute qualité, tels que dispositifs médicaux et l'aérospatiale. Un procédé de moulage sous vide permet d'obtenir des pièces présentant moins de défauts et des lignes de joint plus nettes que les autres types de procédés de moulage.

Procédé de coulée sous vide :

Afin de contrôler la qualité et la vitesse à laquelle un produit est formé, et de réduire les coûts de main-d'œuvre, les fabricants utilisent le processus de moulage sous vide à l'aide de moules ou de matrices.

Première étape : établir le modèle

Votre première tâche dans le développement de composants de fonderie doit être de créer un modèle qui servira de référence au moule et à la forme des composants finaux de fonderie. Les techniques d'usinage CNC ou d'impression 3D peuvent être utilisées comme solutions de prototypage ; toutes les caractéristiques de la conception du produit, telles que les dimensions, les formes et les caractéristiques de surface, doivent être représentées avec précision dans ce modèle.

Le choix des matériaux pour les modèles comprend généralement les métaux, les plastiques, le bois, la cire et les résines époxy. Ce choix dépend des exigences en matière d'usinabilité, de résistance à la chaleur et de stabilité dimensionnelle : par exemple, l'aluminium offre une excellente qualité de surface qui facilite l'usinage ; en revanche, le plastique ABS permet de procéder à des modifications de matériau plus abordables en fonction des besoins.

Il faut s'assurer que tout est mis en œuvre lors de la création du modèle pour les composants de moulage, avec une précision de +-0.005 pouces pour des résultats exacts. Cela permet de s'assurer que les pièces moulées répondent précisément aux spécifications de conception ; du texte, des logos ou des filets peuvent également être ajoutés à ce modèle pour plus d'attrait ; des angles de dépouille peuvent devoir être inclus pour faciliter les processus de démoulage.

Il est essentiel que la construction des modèles soit irréprochable afin d'éviter que des imperfections ne se glissent dans les éléments de production finaux, notamment des surfaces irrégulières, des déformations, des bulles d'air ou des marques de goupilles d'éjection. La conception et la fabrication de ces modèles doivent donc être accompagnées d'une planification experte.

Étape 2 sur 3 : Construction d'un moule en silicone

Après avoir créé un maître modèle précis, l'étape suivante du développement du moule consiste à créer le moule en caoutchouc de silicone. Une fois suspendu dans un cadre de moule, le silicone liquide est versé autour de lui, s'écoulant librement le long de chaque contour avant d'être durci par un catalyseur pour devenir un moule en caoutchouc extrêmement flexible.

La silicone est idéale pour reproduire des détails complexes et des géométries complexes avec une précision de 0,005 pouce ou moins, ce qui permet un démoulage facile des pièces après polymérisation et une longue durée de vie des moules sur de nombreux cycles de moulage. Les fabricants de moules s'appuient sur les silicones haute performance, qui présentent une excellente résistance chimique et thermique, pour choisir le matériau idéal, ce qui leur permet de reproduire des conceptions de moules complexes de manière plus fiable qu'avec n'importe quel autre support.

Il existe deux principaux types de moules utilisés pour la coulée sous vide :

• Moule en une seule pièce - Un moule à pièce unique comportant une cavité et une coupelle de coulée, adapté aux pièces de géométrie simple, telles que les pièces symétriques.
• Moule multi-pièces - Composés de plusieurs pièces permettant un démoulage aisé une fois le durcissement terminé ; ces moules doivent être assemblés après durcissement avant d'être utilisés.

Des agents de démoulage doivent d'abord être appliqués sur un maître-modèle avant d'y verser le silicone, afin d'empêcher tout collage et de permettre un démoulage propre. Des évents et des broches d'éjection peuvent également être inclus dans la conception du moule, tandis que les godets de coulée doivent être conçus de manière à minimiser l'écoulement turbulent de la résine.

L'élaboration d'un moule en silicone de qualité requiert des compétences considérables en matière de procédés de moulage sous vide. La construction du moule a un impact direct sur la précision, la qualité de l'état de surface et l'homogénéité des produits finaux.

Troisième étape du processus de moulage : préparation du moulage

Avant de commencer la production, le moule en silicone fini doit d'abord être monté et scellé dans la chambre d'une machine de coulée sous vide. Ensuite, les composants liquides de la résine polyuréthane sont mélangés conformément aux spécifications avant que les opérateurs ne contrôlent le bon rapport de mélange qui affecte le temps de durcissement et les propriétés du matériau.

Le dégazage de la cuve de résine doit ensuite se faire sous vide afin d'éliminer les bulles d'air qui pourraient être piégées dans les pièces moulées et avoir un impact négatif sur les performances mécaniques et l'aspect cosmétique. Le dégazage peut durer de 5 à 20 minutes en fonction de la viscosité de la résine.

Quatrième étape : Cycle de coulée sous vide

Une fois le moule et la résine assemblés, la chambre est fermée et la coulée automatisée commence. Les principales étapes sont les suivantes :

Le préchauffage du moule entre 150 et 182 degrés F accélère le durcissement. Une fois chauffée, la résine doit être versée directement dans les cavités du moule et dans les godets de débordement pour remplir rapidement tous les détails fins avant le durcissement.
Une pression de vide de 29 pouces de mercure doit être appliquée pendant 60 à 90 secondes afin de chasser les bulles d'air dans la résine et d'assurer un moulage sans vide. Une fois la pression du vide supprimée, la pièce se solidifie dans le moule à mesure que la résine durcit ; le temps de durcissement est généralement compris entre deux et dix minutes.
Une fois le durcissement terminé, la pièce est démoulée et finie. Pour obtenir une qualité de surface et des propriétés mécaniques exceptionnelles, il est indispensable d’utiliser une pression de vide contrôlée afin de faire pénétrer la résine liquide de manière homogène dans toutes les fissures des moules en silicone ; cela garantit une qualité de surface, une précision et des propriétés mécaniques exceptionnelles. L’utilisation de moules chauffés accélère le durcissement de la résine, ce qui améliore encore davantage la productivité.

La coulée sous vide pose de nombreux défis et limites uniques qui doivent être pris en compte, notamment les contraintes matérielles et les difficultés opérationnelles. Nous explorons ici ces considérations dans le cadre de la formation "coulée sous vide 101".

Bien que la coulée sous vide offre plusieurs avantages, certains obstacles et restrictions liés à sa mise en œuvre doivent être pris en compte avant de s'engager dans cette voie :

Limitations de la taille des pièces

Les dimensions de la chambre à vide déterminent la taille maximale des pièces. Les machines disponibles dans le commerce acceptent généralement des pièces mesurant jusqu'à environ 60"x20"x20", bien que des systèmes sur mesure puissent traiter des dimensions bien plus importantes. Par ailleurs, les pièces de grande taille nécessitent des pompes à vide de plus grande capacité afin d'atteindre les pressions souhaitées.

Durabilité des moules

Bien que les moules en silicone aient tendance à durer des centaines de cycles sans s'user et sans devoir être remplacés, leurs détails délicats finissent par se détériorer au fil du temps et ils doivent être améliorés ou remplacés. L'utilisation de silicones plus performants peut prolonger leur durée de vie, mais à un coût supplémentaire.

Les pièces moulées sous vide nécessitent des travaux de finition supplémentaires tels que le ponçage, le perçage, le taraudage ou le collage à des fins de finition. En outre, des agents de démoulage peuvent également être nécessaires lorsqu'il s'agit d'angles de dépouille minimes sur des surfaces verticales. Bien que les opérations secondaires fassent partie intégrante des processus de moulage en général, le moulage sous vide nécessite souvent plus de temps et d'argent que les méthodes de la forme nette.

Le moulage sous vide des polyuréthanes offre des propriétés uniques par rapport à d'autres procédés ; toutefois, leur gamme d'applications est plus restreinte que celle des autres procédés. Les thermoplastiques techniques à haute température, tels que le PEEK, ne peuvent pas être moulés sous vide en raison du choix limité de matériaux autorisés par ce procédé ; de même, les matériaux fortement chargés ou spécialisés nécessitant un cisaillement ou une pression élevés peuvent ne pas convenir non plus.

Expertise en matière de processus
La création de modèles de référence de précision, de moules en silicone haute fidélité, le dégazage adéquat des résines et le réglage correct des paramètres de processus lors du lancement des opérations de moulage sous vide constituent tout un art. Une phase d’essais et d’erreurs est souvent nécessaire au début ; il est donc généralement recommandé de développer en interne une expertise significative en la matière avant de se lancer dans le moulage sous vide.

Les ingénieurs doivent garder ces contraintes à l'esprit afin de choisir une technologie de fabrication optimale, comme le moulage sous vide. Bien qu'aucune méthode de fabrication ne puisse répondre parfaitement à toutes les applications, le fait de tenir compte de ces contraintes aide les ingénieurs à sélectionner les technologies appropriées ; dans de nombreux cas, le moulage sous vide reste une méthode de fabrication de précision très compétitive et efficace pour certaines applications.

Comparaison entre les méthodes de coulée

Pour avoir une idée plus précise, il peut être utile de comparer la coulée sous vide aux autres méthodes de coulée les plus courantes :

Le moulage sous pression est bien adapté à la production de pièces métalliques complexes en très grandes quantités et dans des délais courts, avec une excellente cohérence dimensionnelle et des cycles rapides, mais les coûts d'outillage pour les matrices en acier peuvent être prohibitifs ; par ailleurs, le moulage sous vide peut offrir un meilleur potentiel de prototypage lorsqu'il s'agit de prototypes, de volumes de préproduction ou de production en petites séries.

Moulage au sable constitue une option économique pour le moulage des métaux et des alliages ; cependant, sa précision et sa finition de surface ne sont pas comparables à celles des plastiques et des uréthanes coulés sous vide. Les moules en sable ont également tendance à durer moins longtemps que leurs homologues en silicone réutilisables.

Moulage par injection
Le moulage par injection offre une efficacité et une précision exceptionnelles pour la fabrication en grande série de pièces en polymère ; toutefois, les coûts liés aux moules en acier peuvent être élevés et les délais de fabrication longs. Le moulage sous vide constitue une alternative pour les petits volumes, lorsque le moulage par injection n'est tout simplement pas rentable en raison des coûts liés aux moules en acier et des longs délais de fabrication. Lisez notre Guide complet du moulage par injection pour une comparaison complète.

Moulage par transfert de résine (RTM) a été inventée et perfectionnée pendant la Première Guerre mondiale pour produire des pièces durables à un coût abordable.

RTM utilise des moules fermés similaires à la coulée sous vide, mais injecte la résine sous pression, sans vide. Le moulage par injection est devenu une méthode largement répandue pour la fabrication de composites à haute performance, mais il n'offre pas la précision et la finition de surface offertes par les plastiques coulés sous vide. En outre, le moulage par injection fait appel à des moules métalliques ou composites plus coûteux que les moules en silicone pour les applications de moulage par injection.

Moulage par rotation
Dans le cas du moulage par rotation, les polymères en poudre sont chauffés contre les surfaces chaudes du moule avant d'être fondus ensemble par rotation. Cette méthode permet d'obtenir de très grandes géométries de pièces creuses, impossibles à réaliser avec le moulage sous vide. Elle manque toutefois de précision et ne doit être envisagée que pour la création de pièces solides complexes qui nécessiteraient plutôt un moulage sous vide.

Impression 3D L'impression 3D offre une liberté géométrique et une complexité des pièces inégalées grâce à un procédé additif ne nécessitant aucun outillage, mais la qualité de surface, la précision et les propriétés des matériaux destinés à l'utilisation finale sont généralement inférieures à celles offertes par les pièces moulées sous vide. L'impression 3D et le moulage sous vide doivent donc être considérés comme des technologies complémentaires de prototypage rapide. Voir également : Impression 3D, usinage CNC et moulage sous vide : comparatif.

Moulage centrifuge Ce procédé consiste à verser uniformément du métal liquide dans un moule permanent en rotation constante grâce à la force centrifuge, avec des pièces moulées pouvant atteindre 10 000 livres — dépassant même les capacités du moulage sous vide ! Cependant, pour les pièces en plastique de haute précision, le moulage sous vide offre une précision, un niveau de détail et une finition de surface supérieurs à ceux des méthodes centrifuges.

Dans l'ensemble, le moulage sous vide offre un équilibre optimal entre les coûts initiaux d'outillage, les possibilités de choix des matériaux, les dimensions des pièces pouvant être produites dans le cadre de séries de différentes longueurs, la précision des séries de production et la qualité de surface, ce qui en fait une alternative intéressante et rentable pour les applications correspondant à ses capacités.