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Moulage par compression du caoutchouc
Moulage par compression de caoutchouc : pièces et composants en caoutchouc moulés personnalisés
Des joints prototypes aux joints automobiles à grand volume, 1TP2 T fournit des pièces en caoutchouc de précision prises en charge par 1TP4 T, 1TP3 T et plus de 13 ans d'expertise en moulage par compression.
Qu'est-ce que le moulage par compression du caoutchouc ?
le moulage par compression de caoutchouc est une technique de fabrication unique qui convertit le composé de caoutchouc chaud et non durci en pièces finales avec une pression thermique et un moule usiné avec précision Une charge exacte de caoutchouc est pesée et introduite dans une cavité de moule ouverte, et une spire de la pression alimente la cavité de moule pour qu'elle s'écoule et remplisse même les moindres détails de la cavité.
Le moule reste sous température et pression contrôlées jusqu'à ce que le cycle de durcissement souhaité soit terminé et que l'opérateur éjecte la pièce vulcanisée Ce processus de moulage existe depuis le début du 20 ème siècle, pourtant il reste la méthode de référence pour les grandes pièces, les séries de production de faible à moyenne, et les composés à haut duromètre de moulage par injection, qui a besoin de systèmes de barillet chauffés et d'outillage plus élevé, est beaucoup plus complexe et coûteux à mettre en place donnant au moule le bord lors du démarrage de la plupart des travaux personnalisés de caoutchouc.
Comment fonctionne le processus
Le cycle prend quatre étapes que tout opérateur de moule comprend :
Préparation préformée
Une fois le composé mélangé, il est pesé et transformé en une limace ou une bande juste légèrement plus grande que la chambre de la cavité du moule. L'obtention du bon poids de charge est importante : trop peu et vous obtenez un shot court ; trop et vous aurez beaucoup de flash à couper.
Chargement et fermeture
La charge est insérée dans la moitié inférieure du moule chauffé Les températures dans le moule sont maintenues entre 150 C et 200 C pour la plupart des élastomères La force hydraulique ferme ensuite le moule, exerçant une force de serrage comprise entre 70 et 300 tonnes.
Guérir
Sous pression et chaleur, le caoutchouc s'écoule dans chaque détail de la cavité du moule, se réticule et se solidifie Les temps de durcissement peuvent aller de 3 minutes (pour un joint mince en silicone) à 15 minutes ou plus (pour un diaphragme épais en 1TP9 T).La plupart des opérateurs chevronnés vérifient la première partie avec un calibre de dureté shore et confirment un durcissement complet.
Démoulage et détourage
La presse s'ouvre, la pièce finie sort et l'excès de matériau flash est coupé. Le parage peut être effectué à l'aide d'un parage manuel pour les faibles volumes, d'un dégonflage gelé pour les géométries complexes ou d'une découpe automatique pour la production de masse.
Avantages clés
Faible coût d'outillage Le moule de compression à cavité unique peut coûter entre 40 et 601TP20 T de moins qu'un moule d'injection équivalent, ce qui rend votre temps d'investissement total sur la cible.
La compression peut s'adapter à une plus grande variété de tailles et de géométries de pièces que le moulage par injection, depuis de minuscules joints toriques jusqu'à des joints jusqu'à 1 mètre de diamètre.
Presque tous les élastomères 10 caoutchouc naturel, EPDM, NBR, néoprène, silicone, FKM 14T peuvent être traités dans un moule de compression.
Pour des volumes annuels inférieurs à 10 000 pièces, le moule de compression offre souvent le coût par pièce le plus bas, en raison de son temps de configuration limité et de l'amortissement de l'outillage.
En comparaison, moins de pièces mobiles et des pressions plus simples que le moulage par injection signifient que la plupart des opérateurs peuvent facilement répéter et dépendre des articles finis une fois la recette de durcissement rédigée.
Matériaux et composés en caoutchouc pour le moulage par compression
Votre choix de caoutchouc décidera si un composant dure six mois ou six ans Vous trouverez ci-dessous les élastomères sélectionnés que nous passons le plus fréquemment par moulage par compression, chacun étant choisi pour des conditions de service spécifiques Nous utilisons notre ligne de mélange interne pour contrôler précisément la composition du mélange composé, nous offrant ainsi un spectre complet de matériaux à partir desquels travailler.
Caoutchouc Naturel (NR)
Résistance et résilience exceptionnelles à la déchirure NR continue de servir de norme de référence pour les supports de joints et les pare-chocs dynamiques où la ténacité est une priorité sur la résistance chimique.
EPDM (éthylène propylène)
Résistance supérieure à l'ozone, aux UV et à la vapeur La norme pour les joints résistants à l'humidité, les joints de toiture et les joints de plomberie à eau chaude. Le moulage par compression 1TP9 T représente environ 301TP20 T de notre production.
Caoutchouc nitrile (NBR)
La sélection naturelle pour le contact essence, huile et graisse. Les joints et joints toriques 1TP13 T prédominent dans l'usage automobile et hydraulique où l'on rencontre des liquides à base de pétrole.
Néoprène (CR)
Une qualité à usage général bien équilibrée avec une résistance modeste au pétrole, à l'ozone et aux intempéries. Fréquemment spécifié pour les joints de construction et les applications de produits en caoutchouc industriel sujettes à une exposition mixte.
Caoutchouc silicone (VMQ/LSR)
Permet la plus grande plage de température de n'importe quel élastomère thermodurci Le moulage par compression de silicone est le plus souvent observé dans les applications de joints médicaux, les joints de qualité alimentaire (1TP10 T, 1TP6 T) et dans les composants d'appart de cuisine nécessaires pour fonctionner du congélateur au four.
FKM/Viton
Résistance chimique exceptionnelle, en particulier envers les acides concentrés, les solvants et les carburants Utilisé dans les joints de systèmes de carburant haute performance et les sièges de vannes industrielles soumis aux produits chimiques les plus durs.
Guide de sélection des matériaux en caoutchouc
Sélectionnez ci-dessous vos exigences d'application Nous obtenons six élastomères courants et vous recommandons la meilleure correspondance pour votre projet de moulage par compression.
Prêt à aller de l'avant ? obtenez un devis pour les pièces moulées par compression.
Obtenez un devis pour le moulage par compressionCompression vs transfert vs moulage par injection
Comprendre ce que chaque méthode fait le mieux et où elle est insuffisante est la première étape dans la sélection de la méthode d'ingénierie idéale pour vos pièces en caoutchouc. Voici une comparaison rapide par les paramètres qui intéressent la plupart des ingénieurs :
| Paramètre | Moulage par compression | Moulage par transfert | Moulage par injection |
|---|---|---|---|
| Processus | Caoutchouc placé dans la cavité ouverte du moule, la presse se ferme | Caoutchouc chargé dans le pot, forcé à travers les épinettes dans une cavité fermée | Caoutchouc chauffé en fût, injecté sous haute pression dans un moule fermé |
| Coût d'outillage | $1,500$15,000 | $3,0000$20,000 | $8,0000$50,000+ |
| Temps de cycle | 35 minutes | 20 minutes | 30 secondes 5 minutes |
| Volume Idéal | 100 1000 pièces/exécution | 500 pièces/exécution 5 000 pièces | 5 000 000+ pièces/exécution |
| Gamme de tailles de pièces | Large : grammes à 20+ kg | Petit à moyen | Petit à moyen |
| Tolérance (ISO 3302-1) | Classe M2 (±0,25 mm) | Classe M12 | Classe M1 (±0,15 mm) |
| Flash | Modéré, coupez-le | Moins que la compression | Minimal |
| Meilleur Pour | Grandes pièces, géométrie simple, faibles tirages, composés à haut duromètre | Moulage d'insertion, complexité modérée, tirages moyens | Géométrie complexe, tolérances serrées, production en grand volume |
Quand choisir le moulage par compression
Optez pour le moulage par compression si votre pièce a une section transversale facile à modérer, une épaisseur de paroi supérieure à 3 mm ou si la série de production est inférieure à 10 K. C'est un choix rentable pour les pièces de grand format (supérieure à 300 mm d'empreinte), car l'outillage reste simple et la capacité de presse est la seule limite Lorsque vous avez besoin de composés coûteux tels que le 1TP14 T ou le fluorosilicone, le moulage par compression fournit moins de déchets de matériaux que l'injection, car il n'y a pas de glissières ou d'épinettes.
Comparaison des coûts et des délais
Pour un joint de complexité modérée dans un lot de pièces 1 K, un moule de compression fonctionnera environ $2 500 avec un délai de 2 semaines Un moule d'injection équivalent coûterait $12 000-$18 000 et nécessiterait 4-6 semaines pour l'outillage La plupart des points d'équilibre entre le moulage par injection et la compression sont dans la gamme des unités annuelles 15 K-30 K, en fonction des temps de cycle et des déchets.
Capacités de moulage par compression de caoutchouc personnalisées
En tant que fabricant de caoutchouc intégré verticalement, 1TP2 T possède et gère une installation de mélange, de moule, de moulage par compression et de contrôle qualité de 26 K m² entièrement équipée à Zhongshan, Guang-dong La capacité de produire et de tester en interne nous permet de réduire considérablement les délais de livraison en ne dépendant pas d'entrepreneurs tiers.
Équipement et capacité de moulage
Notre installation de moulage de caoutchouc dispose de 40 usinages de vulcanisation, y compris des presses à compression sous vide de 250 tonnes et des injecteurs de caoutchouc de 300 tonnes Pour les composants grand format, l'installation de silicone maintient une presse de vulcanisation sous vide de 1200 tonnes avec jusqu'à 2200 L de 1200 mm de surface de moule 1, l'une des plus grandes de la région.
Conception de moules et outillage interne
Tous les produits de moule de compression sont conçus et construits dans notre atelier de moule de 3500 m² par les centres d'usinage CNC à grande vitesse de German Roeders, les centres d'usinage CNC de Makino, EDM, et le soudage laser Nous produisons plus de 500 ensembles de moule/an, et maintenons une rotation de maintenance d'outillage 24/7 sans arrêts imprévus.
Mélange et composé de caoutchouc
Notre ligne de mélange en amont est un système de dosage entièrement automatisé avec une précision de pesée contrôlée par ordinateur (+/0,31TP20 T).Nous exploitons deux lignes de production/refroidissement de mélangeur Banbury de 55 litres à 160-240 lots/jour pour produire un composé cohérent d'un lot à l'autre.
Liaison caoutchouc-métal
Les pièces qui nécessitent un substrat lié caoutchouc-métal pour les isolateurs de vibrations, les douilles de suspension, les supports industriels sont manipulées avec une préparation de surface intégrée, un revêtement d'apprêt et un moulage lié en un seul flux. Les tests de résistance de liaison selon les normes ASTM D429 vérifient chaque lot.
Garnissage et finition
Trois méthodes de détourage désignées nous permettent de faire correspondre le processus de détourage pour la forme et la taille du matériau : le dégonflage surgelé pour les pièces de forme complexe ou le micro-flash, la découpe pour les pièces à volume élevé, simples et le détourage serré à la main pour les prototypes et la sélection dépend de la géométrie des pièces, de l'emplacement du flash et du volume de production.
Fabrication numérique
OurMES (Manufacturing Execution System) est à l'échelle de l'usine et associe toutes les presses à un seul tableau de bord d'exploitation qui surveille la progression du durcissement en temps réel, permet la traçabilité des lots et le contrôle statistique typique des processus. Parallèlement à notre ERP, SRM et piste/traçage de codes-barres, nous pouvons tracer et inverser n'importe quelle pièce, jusqu'au lot de matières premières ou au lot de fabrication.
Produits en caoutchouc moulé Applications et industries desservies
Chaque industrie qui nécessite une étanchéité fiable, une isolation par vibration ou des pièces en plastique résistantes à la corrosion est desservie par un moule de compression Le tableau montre les industries populaires où nos pièces moulées sur mesure sont le plus couramment utilisées.
Automobile et transports
Matériaux de construction et plomberie
Médical et alimentaire
Machines Industrielles
Normes de qualité et de test du moulage par compression du caoutchouc
Systèmes de qualité 1TP4 T et IATF 16949
- ISO 9001:2015
- IATF 16949
- IAPMO
- ASTM
- UL
- WRAS
- KTW
- NSF61
- LFGB
- FDA 21 CFR 177
Tests de matériaux et traçabilité
Études de cas sur le moulage par compression du caoutchouc
Ces exemples de projets montrent comment nous nous spécialisons dans différents moulages en caoutchouc personnalisés, du choix du matériau à l'augmentation de la production.
Assemblage de joints EPDM automobile
Industrie : Automobile | Matériau : EPDM 70 Shore A | Vol : 80 000 pièces/an
Défi: Un niveau 1 automobile nécessitait un joint d'étanchéité de porte avec un profil complexe de canal en U capable de maintenir un amortissement contrôlé répété à 100 °C sans dépasser les limites prédéfinies fixées à 251 TP20 T après 72 heures. Les fournisseurs précédents n'ont pas réussi à maintenir systématiquement la variation dimensionnelle de la lèvre intérieure en dessous des spécifications, ce qui a entraîné un taux de rejet entrant de 12%.
Solution: Nous avons conçu un moule de compression fermé à deux cavités avec un enregistrement plus serré de la ligne de séparation et mis en œuvre une ventilation assistée par vide pour aspirer l'air emprisonné de l'angle du canal U. Le composé 1TP9 T a reçu une dose de peroxyde de durcissement plus rapide qui a amélioré le temps de cycle de 8 minutes à 5,5 minutes, ainsi qu'une durabilité améliorée du jeu de compression Notre équipe de conception de moule a organisé une simulation d'écoulement 3 D pour localiser les rainures de débordement exactement là où le flash ne nécessiterait pas de détourage difficile.
Résultat: Le taux de rejet est passé de 121TP20 T à moins de 1,51TP20 T. Le temps de cycle a été réduit de 311TP20 T. Le programme fonctionne depuis trois années consécutives avec des prises de qualité nulle.
Joints de tuyauterie en matériaux de construction
Industrie : Plomberie/Bâtiment | Matériau : NBR 60 Shore A | Vol : 200 000+ pièces/an
Un distributeur de matériaux de construction basé en Europe avait besoin d'une série de joints de raccordement de tuyaux approuvés par WDAS dans les tailles DN50 à DN200 Ces joints de tuyaux géométriquement simples n'étaient pas techniquement difficiles, mais nécessitaient un volume élevé, une certification et des prix très compétitifs pour repousser deux mouldajers européens bien établis.
Nous avons produit cinq moules de compression multi-empreintes (4 à 8 cavités selon le diamètre de la pièce) en moins de 15 jours ouvrables Nos composés de la série 1TP13 T ont passé des tests WDAS exigeants dès le premier coup. Le pesage automatisé des lots garantissait des poids de charge à moins de 1 gramme dans les cinq moules, et le dégonflage gelé assurait une manipulation du volume avec laquelle le détourage manuel ne pouvait pas suivre.
Résultat: Le coût par pièce est venu en 351TP20 T en dessous des devis européens. 1TP7 T approbation délivrée en 6 semaines Les cinq tailles en production régulière dans les 2 mois suivant l'enquête initiale.
Diaphragme en silicone pour vanne
Industrie : Contrôle des processus | Matériau : Silicone 50 Shore A | Lié à SS
Défi technique: Le diaphragme devait résister à 500 000 cycles de flexion au niveau de la ligne de liaison du silicone à un anneau de support 304 SS sans se fissurer, dans un environnement en contact intermittent avec des acides dilués (pH 3-5) à 150 °C.
l'adhérence du silicone aux surfaces métalliques est médiocre sans traitements spécialisés Nous avons effectué un certain nombre de tests de traction de liaison à charge d'épreuve 1TP8 T D429 avec trois systèmes d'amorces différents, pour finalement nous installer sur un apprêt à deux couches, qui fournissait une force de liaison en excès de 8 N/mm dépassant de loin les spécifications du client minimales de 4 N/mm. Notre presse à vide de 1 200 tonnes tirait des microvides de la bande mince du diaphragme, ce qui aurait autrement été le début de fissures de fatigue.
Résultat: A réussi 500 000 cycles flexibles avec zéro rupture de liaison lors des tests accélérés La pièce est entrée en production en série et a été réorganisée trimestriellement au cours des 18 derniers mois.
Guide des coûts de moulage par compression du caoutchouc et facteurs de tarification
Le prix du moulage par compression de caoutchouc est déterminé par trois godets de coût majeurs du produit Ces godets sont - l'outillage (UN temps), le matériau (par pièce) et le temps de travail/presse (par pièce).La section suivante traite de trois godets de coût et de leurs principaux pilotes.
Outillage (One-Time)
$1 500 $15 000Matériel (Par Pièce)
$0.05 $8.00+Traitement par partie
$0.10 $5.00+Réductions de volume et délais de livraison
- Pour les prototypes (1-50 pièces), 1, le moule à cavité unique sera par pièce et non par. Délai de livraison : 2 à 3 semaines, outil compris.
- À faible volume (50-5 000 pièces), 4, une réduction des coûts du moule à 2 à 4 cavités par pièce de 20 à 40% par rapport au coût du prototype est réalisable. Délai d'exécution : 3 à 4 semaines.
- Aux volumes de production (5 000 à 50 000+ pièces) 4-8+ moules à cavité est ce qui permet de minimiser le coût par unité Délai pour les réordres : 2-3 semaines (après avoir un outillage).



