Le moulage par compression

En prototypage comme en industrialisation, le moulage par compression est un procédé compétitif pour fabriquer certains types de pièces. Il convient particulièrement au moulage de prototypes pour composants en shore, silicone, caoutchouc, ou aussi en matière thermoplastique. Voyons en quoi consiste cette technique et quels sont ses avantages.

Qu’est-ce que le moulage par compression ?

Le moulage par compression est une technique de fabrication de pièces dans divers matériaux déformables que l’on rencontre couramment dans de nombreux secteurs d’activités. Cela aussi bien à échelle industrielle que de manière artisanale. Comme son nom l’indique, ce procédé de moulage consiste à comprimer une charge dans un moule afin de lui en donner la forme exacte.

Plus précisément, sous la pression de 2 moules maintenus mécaniquement l’un contre l’autre pour ne former qu’un, la charge située au centre est emprisonnée et déformée jusqu’à épouser la forme des parois de manière précise et définitive. Lorsque le pressage et le formage sont terminés, la pièce moulée peut être démoulée, ébavurée et nettoyée afin d’en retirer d’éventuels excédents de matière.

Une opération de moulage par compression peut être réalisée à froid ou à chaud par thermoformage, avec un préchauffage, une cuisson ou une vulcanisation de la charge et des moules à plus ou moins haute température Cela facilite ainsi la déformation de la matière choisie (notamment les matières thermoplastiques et plastiques thermodurcissables) avant un durcissement au refroidissement. Dans des cas plus rares, certaines presses spécialisées permettent également un moulage par compression en voie humide de matières liquides, résines ou fluides.

En quoi cette technique est-elle différente du moulage par injection plastique ?

Lors d’une opération de moulage par injection plastique, la matière est injectée dans un moule déjà fermé. Dans le cas du moulage par compression, les 2 moitiés de moule viennent se fermer sur et autour de la charge. L’injection plastique et la compression ne sont pas utilisées pour le même type de besoin en prototypage ou en production. La première convient pour des prototypes ou modèles de production de petites pièces complexes.

Dans quel cas le moulage par compression est-il recommandé ?

Le champ d’application du moulage par compression est très vaste. Ce procédé peut tout autant vous permettre de fabriquer un composant en silicone, un joint en caoutchouc, un boîtier en plastique, une grande pièce automobile ou aéronautique, une pièce d’équipement médical, etc. Il est le plus souvent utilisé en prototypage, pré-série, ou pour une production de pièces en petites séries ou moyennes séries, mais moins pour de grandes séries, car la durée de cycle (temps de moulage de chaque pièce) peut être long (plusieurs minutes).

Par ses caractéristiques propres, le moulage par compression est souvent utilisé pour mouler des pièces souples ou dures, solides et résistantes, de forme relativement simple, et de moyenne ou grande taille. En particulier, ce procédé est une solution efficace et économique lorsque des technologies de fabrication plus avancées telles que l’impression 3D ne sont pas appropriées au type de pièce à concevoir. En revanche, une autre technique telle que la coulée sous-vide ou l’injection plastique par injection sera choisie pour mouler ou concevoir des pièces complexes, dont les formes sont très particulières avec un haut niveau de détail et des contre dépouilles.

Quels sont les avantages du moulage par compression ?

En plasturgie, le moulage par compression est un procédé économique, car le matériel, l’outillage et les moules nécessaires sont bien moins coûteux que pour d’autres techniques de moulage ou de fabrication. Cette solution est donc très pratique pour du prototypage rapide et rentable pour de la production en petites et moyennes séries. De plus, un moule de compression bien conçu peut avoir une longue durée de vie et les pièces moulées par pression s’avèrent très solides.

Quelles sont les matières adaptées à un moulage par compression ?

Selon la pièce à produire, la nature et la quantité de la matière de la charge à mouler doivent être choisies avec haute précision. Il est important de tenir compte des propriétés mécaniques, physiques et chimiques du matériau sélectionné, telles que la plasticité, la souplesse, l’élasticité, l’étanchéité, la dureté Shore et la Déformation Rémanente après Compression (DRC).

En moulage par compression, les plastiques, les polymères, les élastomères, l’époxy, l’EDPM, le polyéthylène, le silicone et le caoutchouc ou le nitrile comptent parmi les matières de charge fréquemment utilisées. Il existe par ailleurs certains matériaux spéciaux tels que le caoutchouc antistatique, le caoutchouc ignifuge, le caoutchouc conducteur, etc. Grâce à leur capacité de thermoformage, de polymérisation ou de thermo durcissement, ces matériaux permettent une déformation et un moulage optimal de la charge sous l’effet combiné de la pression et de la chaleur, avant de conserver la forme exacte souhaitée en refroidissant après démoulage.

Sur ce point, il est à noter que les matières thermoplastiques peuvent être moulées à chaud et refondues ou reformées à plusieurs reprises, tandis que les plastiques thermodurcissables ne peuvent être moulés par compression à chaud qu’une seule fois (forme définitive après refroidissement).

Le moulage par compression de pièces souples en silicone, caoutchouc et matières « Shore »

Le choix du matériau du moule est essentiel. Son niveau de résistance mécanique et de résistance à la chaleur doit être suffisant pour tolérer la pression exercée à chaud (comme à froid) et déformer la matière de la charge afin d’obtenir la pièce désirée. Selon le prototype ou projet de pièce à mouler, un moule de compression est généralement fabriqué à partir d’acier en usinage CNC.

Exemples de pièces réalisées en moulage par compression, EPDM à gauche, Silicone à droite

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