Impression 3D vs moulage en silicone vs moule en acier

Impression 3D, moulage en silicone, moule en acier, quelle est la meilleure solution pour vous ?

Vous hésitez entre l'impression 3D, le moulage silicone et le moulage acier pour le développement de nouveaux produits ? Cet article analyse trois procédés majeurs et vous explique comment adapter précisément votre méthode de production à votre stade de développement et à la capacité du marché. En cas de doute, n'hésitez pas à contacter nos ingénieurs professionnels à la fin de cet article pour des solutions personnalisées.

 

Impression 3D : développement agile sans frais de moulage

Qu'est-ce que l'impression 3D ?

 Impression 3D Il s'agit d'un procédé de fabrication de solides tridimensionnels par empilement direct de matériaux (plastique, résine, métal) couche par couche, sans recours à des moules, afin de maximiser la liberté de conception. Il s'agit d'un procédé de fabrication d'objets à partir d'un modèle numérique, par accumulation de matériaux. Contrairement à l'usinage CNC (fabrication soustractive de matériaux) ou au moulage (fabrication iso-matériaux), le procédé classique repose sur trois méthodes d'accumulation de matériaux : l'extrusion de matière fondue FDM pour thermoplastiques, le durcissement laser UV SLA pour résines liquides et le frittage laser SLS pour poudres polymères. Après le post-traitement des ébauches moulées, des pièces finies peuvent être obtenues.

Quelles informations les clients doivent-ils fournir ?

Si votre nouveau produit nécessite un prototypage 3D, vous devez fournir les documents nécessaires : modèle 3D (format STP/IGS) et exigences paramétriques : tolérances dimensionnelles, exigences de traitement de surface (peinture/placage), exigences fonctionnelles (résistance à la température/aux chocs) et scénarios d'application du produit final. Nos ingénieurs analyseront les informations que vous nous fournirez et vous proposeront des propositions professionnelles de faisabilité de production. Si vous ne disposez pas d'un concepteur pour réaliser des dessins 3D, Grandshine peut également vous proposer des services de conception de produits.

Types de produits adaptés à l'impression 3D

L'impression 3D est principalement utilisée en amont du développement produit pour vérifier les concepts de conception, analyser la structure du produit et démontrer ses fonctions de base. L'impression 3D permet de réaliser des structures squelettiques, des équipements médicaux, des guides chirurgicaux, des modèles dentaires, etc., contrairement aux procédés traditionnels, et permet de démontrer à moindre coût la faisabilité de la conception du produit.

Quels matériaux peuvent être produits par impression 3D?

Grâce à un prototypage rapide et économique, l'impression 3D permet de produire des produits en plastique tels que le PLA, l'ABS, le nylon, le PETG, etc. ; des produits à haute résistance et aux hautes températures tels que le PC, le PP, le PEEK et les résines photosensibles, ainsi que des résines standard offrant une grande précision et une surface lisse. Si vous hésitez sur le matériau à utiliser pour l'impression 3D, n'hésitez pas à expliquer à notre équipe d'ingénieurs le cas d'application de votre produit et la catégorie de test requise. Nous vous conseillerons avec professionnalisme.

Avantages et inconvénients de l'impression 3D

Les avantages de l'impression 3D résident dans la possibilité de produire à coût de moulage nul, de commander à partir d'une seule pièce et d'une livraison rapide sous 5 jours, et dans la possibilité de justifier rapidement la conception du produit à faible coût, de prendre en charge des structures complexes en une seule fois et de concevoir des modifications et des mises à jour.

 

Cependant, l'impression 3D présente également des inconvénients évidents, tels qu'un coût unitaire élevé, une faible efficacité en production de masse et l'impossibilité pour certains produits de réaliser des tests fonctionnels ou d'être produits en série. Si votre produit est en phase initiale de conception, vous pouvez utiliser l'impression 3D pour la démonstration de sa conception et pour de multiples modifications et ajustements. Si vous devez réaliser des essais de production en petites séries, vous pouvez envisager le service de moulage silicone de Grandshine.

 

Moulage en silicone : un choix idéal pour la production d'essai en petites séries

Qu'est-ce que le moulage en silicone ?

Remoulage en silicone (également appelé moulage par injection sous vide, moule souple en silicone) consiste à imprimer des prototypes en 3D comme modèle maître, à copier le moule en silicone, puis à l'utiliser sous vide pour la production de pièces en plastique en petites séries. Son objectif principal est de répondre à la demande de production d'essai en petites séries (de quelques dizaines à quelques centaines de pièces), sans recourir à des moules en acier coûteux, et d'atteindre rapidement les performances des pièces moulées par injection, pour les tests pré-commercialisation ou l'expérience utilisateur avant la mise sur le marché.

Processus de production de moulage en silicone

Le remoulage du silicone se déroule en 4 étapes principales :

Étape 1 : L'impression 3D (par exemple résine photosensible/SLA) est utilisée pour produire un prototype de produit de haute précision (c'est-à-dire un moule maître), en général, la précision peut atteindre 0,2 mm.

Étape 2 : Fixez le moule principal dans le cadre du moule et versez du silicone liquide ; après durcissement, coupez le silicone et retirez le moule principal pour former une cavité creuse (c'est-à-dire un moule souple en silicone).

Étape 3 : Placez le moule souple en silicone dans l'équipement de coulée sous vide, injectez le matériau PC, ABS, PP, POM, PU et d'autres matériaux dans le moule en silicone ; après durcissement, démoulez et obtenez la réplique.

Étape 4 : Traitement de surface, tel que la pulvérisation d'huile ou le procédé de placage.

 

Quels types de produits peuvent être fabriqués par remoulage de silicone?

Le remoulage du silicone permet de produire de petites quantités de divers produits :

Produits en matériaux durs (tels que ABS, PP, PC) : tels que des coques, des boutons, des housses de protection, etc.

Produits en matériaux souples (tels que TPU, TPR) : tels que les poignées d'équipements médicaux, les joints souples, les pièces intérieures automobiles.

Produits en matériaux transparents de qualité optique : tels que les lentilles de scanner et les produits optiques.

Produits en matériaux spéciaux ignifuges ou de qualité alimentaire : comme des coques d'appareils électroménagers ou des fournitures de cuisine en silicone.

La précision du moulage en silicone peut atteindre 0,2 mm, soit presque l'équivalent de la précision dimensionnelle des produits moulés en acier. Cette technologie est largement utilisée dans l'électronique grand public, les équipements médicaux, l'automobile, les cadeaux, l'électroménager et bien d'autres secteurs.

Fiabilité du moulage en silicone

Vous craignez peut-être que les produits en petites séries fabriqués par remoulage de silicone ne passent pas le test de fiabilité. Ne vous inquiétez pas, la plupart des produits remoulés en silicone atteignent la résistance 80% des pièces moulées par injection, ce qui garantit solidité et fiabilité pour une utilisation à court terme. De plus, ces produits en petites séries résistent aux cycles de température de -30 °C à 80 °C. Ils sont également certifiés EN71-3 (jouets) et RoHS (électronique). Par conséquent, les produits moulés en silicone à court terme sont solides et fiables, et peuvent répondre à vos besoins de pré-commercialisation.

Avantages et inconvénients du moulage en silicone

Le remoulage en silicone présente un avantage considérable : son coût est de seulement 1 à 51 TP3T par rapport à celui d'un moule en acier ($200 à $800). Le délai de livraison est également très court, avec une livraison du premier lot de 10 à 15 jours. Le délai de production des moules en acier est de 20 à 40 jours, et le cycle de développement produit est d'au moins 45 jours. Le remoulage en silicone permet une production en petites séries. Un ensemble de remoulages en silicone permet de produire de 20 à 50 pièces avec une plus grande flexibilité, et la surface du produit est proche de celle des pièces moulées par injection. Les moules en acier nécessitent généralement une commande minimale de 1 000 pièces ou plus, et la personnalisation des couleurs est soumise à un nombre minimal de restrictions.

Cependant, le moulage en silicone présente également des inconvénients évidents. Tout d'abord, la précision dimensionnelle du produit ne peut atteindre que ± 0,2 mm (inférieure à celle des moules en acier – les moules en acier de haute précision peuvent atteindre 0,01 mm). Ensuite, la résistance aux intempéries des produits remoulés en silicone est faible, ils jaunissent facilement et se déforment à long terme, ce qui les rend inadaptés à une utilisation à long terme. Enfin, la durée de vie du moule est courte : une production de plus de 50 pièces peut entraîner des déformations et un risque accru d'erreur dimensionnelle.

Notre service de moulage en silicone

Si votre prévision de développement de nouveau produit est inférieure à 200 pièces, vous pouvez envisager le procédé de moulage silicone de Grandshine. La taille maximale d'un moulage silicone est généralement comprise entre 1 000 mm x 1 000 mm. Si votre prévision de développement est supérieure à 500 pièces, nous recommandons le moulage en acier. Grandshine propose un service de production de moules en acier à faible quantité minimale de commande pour les startups et les nouveaux projets, avec des premières commandes à partir de 500 pièces, vous permettant d'obtenir des produits de haute précision et de qualité à faible coût pour les tests et la validation sur le marché.

 

Moule en acier : la solution de production optimale pour la production de masse

Qu'est-ce qu'un moule en acier ?

Le moule en acier est un moule métallique utilisé pour la production à haut volume et de haute précision dans l'industrie manufacturière, généralement fabriqué en acier de haute qualité (tel que P20, H136, NAK80, 718H, etc.) par usinage CNC, décharge électrique (EDM), polissage et autres procédés de précision.

Il existe 5 principaux types de moules pour les moules en acier

Moules d'injection plastique : principalement appliqué à la production de masse de pièces en plastique, de produits comprenant des coques de téléphones portables, de tablettes PC et d'autres produits électroniques, des coques d'équipement médical, des panneaux intérieurs automobiles, des abat-jour, des brosses à dents, des bouchons de bouteilles, des coques d'appareils de cuisine et d'autres nécessités quotidiennes.

Moules de moulage sous pression : principalement utilisé dans la production de masse d'alliages d'aluminium/zinc/magnésium et d'autres produits métalliques, les produits comprennent le cadre central de la tablette PC, la coque métallique des outils électriques, les produits industriels tels que les dissipateurs thermiques.

Moules d'emboutissage : Principalement utilisé dans le poinçonnage/pliage/étirage de tôles métalliques, les produits comprennent le cadre central en métal du téléphone portable, l'onduleur et la coque de la batterie de stockage d'énergie, les pots en acier inoxydable et autres ustensiles de cuisine.

Moules de soufflage : principalement utilisé dans la production de masse de produits en plastique creux, les produits comprennent des bouteilles de boissons, des bouteilles cosmétiques et d'autres produits de conteneurs.

Moules en silicone : principalement appliqué à la production de masse de produits en silicone souple, tels que les poignées de scanner, les poignées de vélo, les produits pour bébé en silicone, les grilles à glace en silicone, les moules à gâteaux en silicone, les moules à bonbons en silicone, les joints en silicone et d'autres produits.

Fort de 20 ans d'expérience dans la production de moules, Grandshine peut produire pour vous des moules d'injection, des moules en silicone, des moules de moulage sous pression et des moules d'emboutissage personnalisés pour divers produits. Grandshine vous propose une gestion intégrée de votre chaîne d'approvisionnement, de la conception à la production des moules, en passant par la production en série et l'assemblage.

 

Processus de production de moules en acier

Il y a 8 étapes clés dans l'ensemble du processus de production d'un moule en acier.

(1) Analyse et conception du produit : Notre équipe d'ingénierie vérifiera les dessins de conception du produit pour les angles de dépouille, l'épaisseur de la viande, les lignes de séparation, etc., optimisera la structure pour réduire le risque d'ouverture du moule, fournira un rapport DFM et une conception de moule 3D complète et une analyse du flux du moule.

2) Sélection de l'acier : choisissez généralement l'acier trempé H136 et le traitement de trempe et de durcissement, afin que le moule puisse atteindre 500 000 fois la durée de vie.

(3) Usinage de précision CNC.

(4) traitement spécial (EDM et découpe au fil, etc.) : précision de ± 0,003 mm, finition de surface Ra 0,4 μm.

(5) Traitement de surface : selon la demande d'effet final du produit, polissage, tannage ou durcissement de surface (par exemple nitruration), pour améliorer la texture de surface du produit.

6) Assemblage du module.

(7) Moule d'essai T0 et correction : vérifier si la structure et l'apparence du produit répondent aux exigences et évaluer si l'efficacité de la production peut répondre à la demande d'une production de masse efficace.

8) Entretien et livraison des moules.

Chacune de ces huit étapes constitue un test important du professionnalisme et de la technicité des ingénieurs. Une équipe d'ingénieurs performante peut garantir une précision extrême de chaque détail du moule à chaque étape de la production. Une équipe d'ingénieurs non professionnelle ne parviendra pas à atteindre un niveau élevé de qualité et de précision, ce qui peut entraîner divers problèmes de qualité des produits lors des étapes ultérieures de la production, ainsi que des retards de livraison dus aux modifications constantes du moule, etc.

L'équipe d'ingénierie d'outillage de Grandshine a 20 ans d'expérience dans la production d'outillage et se spécialise dans la production de moules de précision de haute qualité, qui ont été utilisés pour la production de United Airlines, T-Mobile, Samsung, Lenovo et d'autres sociétés.

 

Avantages des moules en acier

En tant que vecteur important de la fabrication intelligente moderne, les principaux avantages du moule en acier se reflètent dans trois dimensions : haute précision, longue durée de vie et économie de production en série. Comparé aux moules en silicone et en aluminium, le moule en acier présente sept avantages évidents :

D'abordLe moule en acier présente un avantage de précision absolue : une précision allant jusqu'à ± 0,01 mm (la précision d'un moule en silicone est généralement de ± 0,2 mm) et une finition de surface allant jusqu'à Ra 0,02 µm. Il s'agit d'un processus de production important pour les produits de haute précision, les dispositifs médicaux, les lentilles automobiles et autres.

DeuxièmeLongue durée de vie : la durée de vie du moule en acier est de 300 000 à 1 000 000 fois supérieure, et le coût de production en série d'une pièce unique est très faible. Par exemple, la production continue de 2 millions de pièces du moule de moulage sous pression pour cadre de téléphone portable Apple (acier SKD61) maintient une précision de ± 0,03 mm. La durée de vie des moules en silicone est généralement de 20 à 50 fois supérieure, ce qui n'est pas propice à la production en série.

Troisième, le coût de production en série d'une seule pièce est très faible : grâce à la longue durée de vie du moule en acier et à la productivité élevée, au début, il suffit d'investir dans le coût d'un moule, vous pouvez produire de grandes quantités de produits, le coût d'une seule pièce n'étant que d'un dixième ou même inférieur au coût d'un moule en silicone ou d'une impression 3D.

Quatrième, diversité des matériaux de production : le moule en acier peut être traité avec du PC, du PP, de l'ABS, du TPU, du TPR, du TPE, du POM, des plastiques renforcés de fibres de verre, des plastiques techniques haute température PEEK, du silicone liquide, du métal liquide moulé sous pression et d'autres matériaux pour répondre aux différentes exigences d'application des produits.

CinquièmeL'efficacité de production est très élevée : le cycle de production d'un seul moule en acier ne prend que 15 à 60 secondes, et la capacité de production quotidienne d'une seule presse à injecter peut atteindre 2 000 à 5 000 pièces. Le moulage en silicone est principalement manuel, et le cycle de production d'une seule pièce dure généralement de 2 à 4 heures.

Sixième, diversité de traitement de surface : moule en acier pour supporter la production de textures polies, grain de cuir, grain de bois, grain mat, microstructure géométrique et des milliers de textures, tandis que le moule en silicone ne supporte généralement qu'un nombre limité de textures.

SeptièmeGarantie de cohérence de la qualité des produits par lots : les produits fabriqués par le même ensemble de moules en acier peuvent maintenir un degré élevé de cohérence en termes de taille, de fonction et de structure.

 

Notre service de moules en acier

Les moules en acier sont produits dans une large gamme de domaines de produits, couvrant l'électronique grand public, les appareils médicaux, les pièces automobiles, produits pour animaux de compagnie, produits de première nécessité, appareils de cuisine et de salle de bain, et bien d'autres domaines. Si vos produits doivent être produits en série, maintenir un faible coût unitaire, répondre à des exigences de qualité stables et strictes, et réussir une série de tests ou être conformes aux normes industrielles, les moules en acier sont le choix idéal.

Grandshine vous propose des services professionnels de conception, de production et de production en série de moules en acier. Fort de ses propres sites de production en Chine et en Malaisie, certifié ISO9001 et ISO14001 et reconnu comme entreprise nationale de haute technologie, Grandshine est votre fournisseur de moules de confiance.

Chemin recommandé pour le développement de nouveaux produits

Méthode d'avancement en trois étapes (prenons l'exemple des produits matériels intelligents)  

Étape 1 : Preuve de concept (1 à 10 pièces), utilisant le processus d'impression 3D, l'objectif principal est de vérifier le caractère raisonnable de l'apparence et de la structure de la conception du produit.

Étape 2 : Test utilisateur (50 à 300 pièces), en utilisant le processus de remoulage du silicone, l'objectif principal est de mettre sur le marché des produits en petits lots à faible coût, de recueillir les commentaires des utilisateurs, de valider les besoins des utilisateurs, de vérifier la faisabilité de la conception du produit et de jeter les bases de la production de masse finale.

Étape 3 : Production de masse formelle (> 500 pièces/mois), adoptant le processus de moulage de l'acier, l'objectif principal est d'être utilisé pour la production de masse, de réaliser une production automatisée, de contrôler les coûts et d'assurer la stabilité de la qualité.  

 

Solutions de fabrication Grandshine

Grandshine, en tant qu'expert professionnel en développement de nouveaux produits, nous vous proposons une chaîne complète de services allant de la conception du produit → revue de conception → validation d'échantillons d'impression 3D → production d'essai en petits lots de remoulage de silicone → production de masse de moules en acier → assemblage et livraison du produit.

Nous disposons de nos propres usines de moulage et ateliers de production en Chine et en Malaisie, avec une capacité de production mensuelle pouvant atteindre 500 000 pièces. Nos usines sont certifiées ISO 9001 et ISO 14001 et ont reçu le titre d'Entreprise nationale de haute technologie.

Si vous rencontrez des difficultés dans la gestion de votre chaîne d'approvisionnement ou souhaitez personnaliser votre produit, notre équipe d'ingénieurs vous propose des services professionnels. Adresse e-mail : Kaiwin@grashine.com ou WhatsApp : 0086 13823302586!