Services de moulage par injection de caoutchouc de silicone liquide (LSR)
De la conception des moules à la production en série : des solutions LSR de précision pour les secteurs médical, automobile et industriel.
Un accord de confidentialité peut être signé si nécessaire avant le devis.
Qu'est-ce que le moulage par injection de caoutchouc de silicone liquide ?
Le moulage par injection de caoutchouc silicone liquide (LSR) est une technologie de transformation du caoutchouc qui utilise comme matière première un caoutchouc silicone liquide à deux composants et qui réalise l'injection, la vulcanisation et le moulage à haute température à l'aide de moules de précision. Cette technique allie la haute précision du moulage par injection aux propriétés exceptionnelles du caoutchouc silicone, ce qui en fait l'une des technologies de fabrication phares dans des secteurs haut de gamme tels que le médical, l'automobile et l'électronique.
Propriétés du matériau de base du LSR
Plage de températures de fonctionnement
-60 °C à +200 °C
Plage de dureté (Shore A)
5 A — 80 A (en option)
Résistance à la déchirure
Excellent cycle anti-fatigue
Biocompatibilité
Conforme à la norme ISO 10993 / Approuvé par la FDA
Chimique inerte
Résistant aux acides et aux alcalis, résistant aux solvants
Indice de résistance au feu
Conforme à la norme UL94 V-0
Transparence
Il est possible d'obtenir une transparence de qualité optique
Résistance aux intempéries
Anti-UV, ozone, vieillissement
Déroulement du processus de moulage par injection de caoutchouc de silicone liquide
Le moulage par injection de LSR est un processus hautement automatisé, chaque étape, de l'approvisionnement en matière première au démoulage du produit fini, étant contrôlée par des équipements de précision et des paramètres de processus.
Dosage et mélange précis de deux composants
Les composants A et B sont acheminés dans un rapport précis de 1:1 par des pompes doseuses, puis mélangés de manière homogène dans un mélangeur statique. Parallèlement, un système de refroidissement maintient une température basse (environ 5 à 15 °C) dans la conduite d'alimentation afin d'empêcher toute réaction prématurée des matériaux.
Moulage par injection
Le mélange de LSR est injecté dans la cavité d'un moule de haute précision par l'unité d'injection, à une pression (généralement comprise entre 500 et 2 000 bars) et à une vitesse contrôlées. La faible viscosité du LSR (environ 50 000 à 300 000 mPa·s) lui permet de remplir des détails structurels extrêmement fins.
Vulcanisation et durcissement à haute température
La température du moule est maintenue entre 150 et 200 °C, et la réaction d'addition catalysée par le platine s'achève en quelques secondes à quelques dizaines de secondes (la durée exacte dépend de l'épaisseur de la paroi et de la structure du produit). Aucun sous-produit n'est généré, et le processus de vulcanisation est propre et efficace.
Ouverture du moule et retrait de la pièce (démoulage automatisé)
Une fois la vulcanisation terminée, le moule s'ouvre et le produit fini en LSR est retiré à l'aide d'un bras robotisé automatisé ou d'un système d'adsorption sous vide. Grâce à l'excellente élasticité du LSR, même les structures complexes (telles que les contre-dépouilles internes) peuvent être facilement démoulées sans qu'il soit nécessaire d'utiliser un agent de démoulage.
Post-traitement (à la demande)
Certaines applications nécessitent une seconde vulcanisation (post-durcissement, à environ 200 °C pendant 4 h) afin d'éliminer les composés volatils résiduels et de répondre aux exigences en matière de conformité aux normes médicales ou de contact alimentaire. Certains produits nécessitent un ébavurage, un traitement de surface ou un assemblage.
| Critères | Moulage par injection de LSRCaoutchouc de silicone liquide | Moulage par compressionSilicone solide | Moulage par injection de TPE / TPUÉlastomère thermoplastique |
|---|---|---|---|
| Matière première | Composé liquide en deux parties (A + B), à mélanger dans un rapport de 1:1 avant l'injection | Blocs de silicone solide pré-vulcanisés, découpés au poids avant le moulage | Granulés thermoplastiques, fondus et moulés par injection comme du plastique classique |
| Précision dimensionnelle | ±0,01 mm De haute précision ; convient aux pièces médicales et automobiles à tolérances serrées | Modéré Les variations de flash et de retrait limitent la précision pouvant être atteinte | Haut Comparable au moulage par injection de plastique classique |
| Efficacité de la production | Entièrement automatisé Temps de cycle courts ; intervention manuelle minimale ; production évolutive | Nécessitant beaucoup de main-d'œuvre Chargement manuel et découpe des bavures nécessaires ; temps de cycle longs | Entièrement automatisé Temps de cycle courts ; compatible avec les lignes de production à grande vitesse |
| Gaspillage de matériaux | Presque zéro déchet Les systèmes à canaux froids éliminent les carottes ; aucun broyage n'est nécessaire | Forte perte par flash L'excédent de matière déborde de la ligne de joint ; quantité importante de chutes après découpe | Modéré Les coulées peuvent être broyées à nouveau, bien que ce broyage affecte l'homogénéité du matériau |
| Plage de températures | de −60 °C à +200 °C Reste stable même soumis à des cycles thermiques extrêmes, sans durcissement ni fissuration | de −60 °C à +200 °C Même résistance thermique que le LSR, inhérente à la composition chimique du silicone | ≤ 120 °C (valeur typique) Les performances diminuent à des températures élevées ; ne convient pas à une utilisation dans le compartiment moteur ou dans un autoclave |
| Biocompatibilité | Excellent Conforme aux normes FDA 21 CFR, ISO 10993 et LFGB ; sans plastifiants ni BPA ; adapté à un usage médical et au contact alimentaire | Bien Des nuances biocompatibles sont disponibles, même si la propreté du processus est plus difficile à contrôler | En fonction du niveau scolaire Cela varie considérablement selon la formulation ; il existe des options de qualité alimentaire et de qualité médicale, mais leur choix est limité. |
| Géométrie complexe | Excellent Sa faible viscosité permet de remplir de manière fiable les parois minces, les détails fins et les contre-dépouilles. | Limité Le matériau solide empêche l'écoulement dans les zones fines ou aux formes complexes ; ne convient pas aux pièces à parois minces | Bien S'adapte bien à la plupart des géométries ; comparable aux capacités standard du moulage par injection |
| 2K / Surmoulage | Entièrement pris en charge Le LSR se lie directement aux substrats en PC, PA et POM au cours d'un processus en deux étapes (2K) en une seule opération ; aucun adhésif n'est nécessaire. | Non pris en charge Des contraintes liées au procédé empêchent l'intégration sur des substrats en plastique rigide | Prise en charge partielle Le surmoulage est possible, mais la résistance de l'adhérence et la durabilité sont limitées par rapport au LSR |
| Coût des outillages | Coût initial plus élevé Les moules à canaux froids de précision exigent des tolérances d'usinage plus strictes et des systèmes de contrôle de la température | Inférieur Des moules à cavité ouverte plus simples ; une complexité et un coût d'usinage réduits | Modéré Moule d'injection standard ; moins spécialisé que les moules LSR |
| Économie des grands volumes | Très évolutif Le coût unitaire diminue considérablement à mesure que le volume augmente ; l'automatisation élimine la main-d'œuvre en tant que facteur de coût | Contraint La main-d'œuvre limite le débit ; le coût unitaire reste élevé à grande échelle | Excellent Un temps de cycle réduit et une automatisation complète garantissent une rentabilité élevée sur les grands volumes |
Dans quelles situations faut-il opter pour le moulage par injection de caoutchouc de silicone liquide ?
Situations adaptées à la LSR :
- Le produit doit être utilisé pendant de longues périodes dans des environnements soumis à des températures extrêmes.
- Il entre en contact avec le corps humain, les aliments ou des environnements stériles.
- Cela nécessite une production de haute précision, d'une grande régularité et à grand volume.
- Le produit présente une structure complexe, comprenant notamment des parois minces, des détails ou des contre-dépouilles.
- Cela nécessite une combinaison de moulage rigide et souple (moulage 2K).
- Elle est sensible aux coûts liés au flash et au post-traitement.
Situations à prendre en compte :
- Très petit volume de production (< 100 pièces), coût élevé de la fabrication des moules
- Très sensible au coût et avec des exigences de performance faibles (le TPE peut être envisagé)
- Étanchéité générale requise pour une utilisation à température ambiante (le TPE peut répondre à cette exigence)
- Produits de très grande taille et à parois épaisses (le moulage par compression pourrait être plus adapté)
Que pouvons-nous faire pour votre projet LSR ?
Avantages exclusifs
Propre atelier de moulage · Entièrement développé en interne
Nous disposons de notre propre atelier indépendant de fabrication de moules de précision LSR, ce qui nous évite de recourir à la sous-traitance, de la conception à la fabrication. La qualité des moules est entièrement contrôlée en interne, les délais de livraison sont prévisibles et la confidentialité des données et des processus est garantie.
- Conception intégrée de moules, usinage CNC, électroérosion et polissage.
- Évite le risque de fuite d'informations provenant des usines de moulage sous-traitantes.
- Une réactivité accrue face aux modifications techniques et une réduction des coûts de réparation des moules.
- Durée de vie garantie du moule et grande stabilité à long terme de la production en série.
Réduire les risques précoces
Analyse de la fabricabilité (DFM) – Intervention en phase de conception
Avant la fabrication du moule, notre équipe d'ingénieurs procédera à une analyse approfondie de la conception (DFM) de votre projet afin d'identifier les problèmes potentiels liés au moulage de caoutchouc liquide (LSR), tels que l'épaisseur des parois, le démoulage, les bavures et l'aération, ce qui permettra d'éviter toute retouche après la fabrication du moule.
- Nous vous fournissons gratuitement un rapport DFM accompagné de nos commentaires dans les 24 heures.
- Nous proposons des recommandations spécifiques, telles que l'optimisation de l'épaisseur des parois et l'ajustement de la ligne de joint.
- Nous réduisons le nombre de moulages d'essai, ce qui permet de réaliser des économies de 30 à 50% sur les coûts initiaux de modification des moules.
Vérification rapide
Prototypage 3D rapide et vérification structurelle en pré-production
Avant la fabrication d'un moule définitif, nous proposons un prototypage rapide par impression 3D ou à l'aide de moules souples en silicone, ce qui vous permet de valider la structure, le fonctionnement et l'assemblage de votre produit au moindre coût.
- Les échantillons physiques sont livrés dans un délai de 7 jours.
- Permet à la fois le prototypage à l'aide de moules rigides et la validation rapide à l'aide de moules souples.
- Réduit efficacement les risques liés à la fabrication de moules dus aux incertitudes de conception.
Extension du processus
Moulage à deux composants avec LSR et adhésif rigide
Permet le moulage par injection secondaire et le surmoulage de LSR sur des substrats rigides tels que le PC, le PA et le POM, permettant ainsi d'obtenir une structure intégrée à la fois rigide et flexible sans processus d'assemblage supplémentaires, ce qui améliore l'intégrité structurelle du produit.
- Convient pour l'étanchéification de boutons, de poignées d'appareils portables, de connecteurs médicaux, etc.
- La résistance de liaison interfaciale a été validée au cours du processus, démontrant ainsi une excellente résistance à la déchirure.
- Cela permet de réduire le nombre de pièces, ce qui diminue les coûts d'assemblage.
Accompagnement en matière de conformité
Système de matériaux de qualité médicale / alimentaire
Nous travaillons en partenariat avec des fournisseurs de matières premières certifiés afin de vous proposer des matières premières pour le caoutchouc synthétique liquide (LSR) conformes aux normes FDA, ISO 10993, LFGB et autres, et pouvons vous aider à établir les documents de conformité des matériaux nécessaires à votre processus de certification.
- Les matériaux sont traçables et font l'objet d'une gestion rigoureuse par lots.
- Nous proposons une sélection de matériaux provenant de marques renommées telles que Wacker, Shin-Etsu et Momentive.
- Nous pouvons fournir des fiches de données de sécurité (FDS) et des certificats de conformité.
Capacité modulable
Du prototypage en petites séries à la production en série de millions d'unités – Nous couvrons l'ensemble du processus
Nous n'imposons pas de seuils élevés en matière de quantité minimale de commande (MOQ). Qu'il s'agisse d'un lot de 500 unités destiné à valider un concept ou d'une production régulière de plusieurs millions d'unités par mois, nous sommes en mesure d'accepter vos commandes en toute flexibilité et d'accompagner votre produit depuis sa conception jusqu'à sa mise à l'échelle.
- Idéal pour les start-ups et le développement de nouveaux produits.
- Passage sans heurts du prototypage à la production en série en utilisant le même moule.
- La capacité peut être augmentée selon les besoins, avec des délais de livraison stables et maîtrisables.
Référence des spécifications de fabrication
Tolérances dimensionnelles
±0,01 mm
La précision des pièces peut atteindre ±0,005 mm
Épaisseur minimale de la paroi
0,3 mm
En fonction de la complexité structurelle
Fourchette de poids des produits
0,1 g — 500 g
Pour les produits de très petite à moyenne taille
Nombre de cavités du moule
1 — 128 alvéoles
Adapté aux besoins de production
Plage de dureté
5 A — 80 A
Shore A, formulations sur mesure disponibles
Durée de vie du moule
≥ 500 000 cycles
Acier de haute qualité + entretien minutieux
Vous ne savez pas si votre projet se prête au procédé LSR ?
Envoyez-nous vos fichiers de conception et nous vous fournirons, dans les 24 heures, un rapport d'analyse DFM gratuit ainsi que des recommandations sur les processus.
Applications et solutions industrielles
La véritable valeur du LSR réside dans sa capacité à relever des défis de fabrication que d'autres matériaux ne peuvent tout simplement pas surmonter. Vous trouverez ci-dessous notre expérience pratique en matière d'applications dans cinq secteurs clés.
- Les pièces doivent respecter les normes de biocompatibilité de la FDA et de la norme ISO 10993 — la qualification des matériaux est exigeante et prend beaucoup de temps
- La propreté des installations de production est essentielle ; même la moindre trace de particules ou de contamination organique est inacceptable.
- La cohérence dimensionnelle est directement liée à la précision du diagnostic et à la sécurité des patients — aucune variation d'un lot à l'autre ne peut être tolérée
- De nombreux composants doivent résister à des cycles de stérilisation répétés, notamment la stérilisation à l'oxyde d'éthylène et l'autoclavage à la vapeur à 134 °C
- Chimiquement inerte — ne réagit pas avec les fluides corporels ni avec les composés pharmaceutiques ; sans danger en cas de contact prolongé avec la peau humaine
- Le durcissement par addition catalysé au platine ne génère aucun sous-produit, ce qui favorise la mise en place d'environnements de fabrication propres.
- Résiste à des stérilisations répétées en autoclave sans se dégrader, se durcir ni perdre son intégrité dimensionnelle
- Des nuances optiquement transparentes sont disponibles pour les canaux de fluide, les hublots d'inspection et les composants de diagnostic
Principaux produits d'application
- Les températures sous le capot peuvent dépasser 150 à 200 °C — les composés standard à base de caoutchouc et de TPE ne résistent pas à une contrainte thermique prolongée
- Les joints doivent conserver leur élasticité sur toute la plage de fonctionnement, comprise entre −40 °C et +200 °C, sans se durcir ni se fissurer.
- Les systèmes de batteries pour véhicules électriques exigent de plus en plus une étanchéité conforme aux normes IP67/IP68 contre la pénétration d'eau, de poussière et de produits chimiques
- Les exigences de qualité de la norme IATF 16949 imposent des taux de défauts extrêmement faibles (en PPM) et une capacité de processus (Cpk) vérifiée.
- Grâce à sa stabilité thermique inégalée, le LSR s'impose comme le matériau de choix pour les zones d'étanchéité à haute température
- Grâce à leur excellente résistance à la déformation rémanente, ces joints conservent leur force de serrage même après des années de cycles thermiques.
- Résistant aux huiles moteur, aux liquides de refroidissement, aux liquides de frein et aux autres produits chimiques utilisés dans l'entretien automobile
- Le moulage par injection de précision réduit au minimum les bavures et la dispersion dimensionnelle, ce qui permet de respecter des tolérances d'assemblage strictes
Principaux produits d'application
- Les cycles de vie des produits sont courts : le délai entre la conception et la production en série n'est souvent que de 3 à 6 mois.
- Les pièces esthétiques exigent une qualité de surface irréprochable ; les bavures, les creux de moulage et les lignes de coulée ne sont pas acceptables.
- Les appareils portables en contact direct avec la peau doivent faire l'objet de tests d'irritation et de sensibilisation cutanées
- Complexité croissante : parois minces, miniaturisation, construction multicolore et étanchéité intégrée
- Sa faible viscosité permet de reproduire fidèlement les détails les plus fins de la surface du moule, garantissant ainsi une qualité esthétique constante à grande échelle.
- Permet d'obtenir des finitions mates, translucides et transparentes de qualité optique, en fonction du traitement de surface du moule
- La co-injection de 2K sur des substrats en PC/ABS permet d'intégrer la structure et l'étanchéité en une seule étape de fabrication
- Le durcissement par addition ne génère aucun sous-produit volatil — un environnement de moulage propre favorise l'obtention d'une finition de surface de haute précision
Principaux produits d'application
- Un secteur en pleine évolution — les conceptions des produits changent fréquemment, ce qui exige des partenaires industriels capables de réagir rapidement
- Les composants des articulations robotiques subissent des millions de cycles de flexion ; la rupture par fatigue constitue un mode de défaillance critique.
- Les joints destinés aux systèmes de stockage d'énergie doivent fonctionner de manière fiable à des températures comprises entre −30 °C et 85 °C et résister à long terme aux électrolytes et aux fluides de refroidissement.
- Les profils de production caractérisés par de faibles volumes et une grande diversité de modèles rendent la maîtrise des coûts particulièrement difficile dans le domaine des pièces sur mesure
- Résistance exceptionnelle à la fatigue — Le LSR conserve ses propriétés élastiques même après des millions de cycles de flexion, de compression et de traction
- Le faible taux de déformation rémanente garantit l'efficacité des joints sur de longues périodes de fonctionnement, ce qui réduit la fréquence des interventions de maintenance
- Un même moule permet à la fois le prototypage en petites séries et la production en grande série — sans frais de réoutillage entre les différentes phases
- Résistant aux électrolytes des batteries au lithium, aux fluides de gestion thermique et à d'autres produits chimiques utilisés dans les systèmes énergétiques
Principaux produits d'application
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FAQ
Il n'y a généralement pas de quantité minimale de commande (MOQ) strictement fixée, mais en raison des coûts plus élevés liés aux moules et aux équipements, le LSR est plus adapté à la production en moyennes et grandes séries. Pour les projets en petites séries, il est possible de réduire les coûts initiaux en optimisant la conception du moule.
En règle générale, la tolérance des pièces moulées par injection en caoutchouc thermoplastique (LSR) peut être maîtrisée entre ±0,02 mm et ±0,05 mm, en fonction de la structure du produit, de ses dimensions et de la précision du moule.
Oui. Les LSR se prêtent bien à une utilisation avec des inserts métalliques ou plastiques pour assurer des fonctions telles que l'étanchéité, l'imperméabilisation ou le renforcement structurel, mais les questions de positionnement et d'adhérence doivent être pleinement prises en compte lors de la phase de conception du moule.
Le moulage par LSR exige une précision extrêmement élevée des moules. Si la conception du moule et le contrôle du processus sont adéquats, il est possible d'obtenir un résultat de production pratiquement sans bavures.
La conception d'un moule prend généralement entre 2 et 4 semaines, tandis que le cycle de production en série dépend du volume de la commande et varie généralement entre 1 et 3 semaines.
Oui. Les matériaux LSR possèdent naturellement une excellente transparence, ce qui les rend adaptés aux applications nécessitant une transmission lumineuse élevée, telles que l'optique, les dispositifs médicaux et les produits électroniques.
Il peut généralement être utilisé pendant longtemps dans une plage de températures comprise entre -50 °C et 200 °C, et certaines formules spéciales peuvent résister à des températures plus élevées ou plus basses.
Oui. Les couleurs peuvent être personnalisées en fonction des besoins du client, notamment des teintes transparentes, semi-transparentes et diverses couleurs sur mesure, mais il faut tenir compte du contrôle de l'uniformité d'un lot à l'autre.
Oui. Le LSR présente une bonne fluidité et permet de remplir des cavités de moule complexes, à parois minces ou microstructurées, mais la conception doit être adaptée à ses caractéristiques d'écoulement.
Des paramètres de processus normalisés, des équipements de production automatisés et des procédures rigoureuses de contrôle qualité permettent de garantir efficacement la stabilité et l'uniformité d'un lot à l'autre.