Prototypage d'élastomères : Guide ultime
Les élastomères de différents types sont utilisés dans la fabrication d'une large gamme de composants. Parfois, ils sont également utilisés pour la fabrication de prototypes.
Si vous souhaitez en savoir plus sur le prototypage des élastomères, le guide ci-dessous est la clé des détails.
Qu'est-ce que l'élastomère ?
Les élastomères sont des polymères qui offrent élasticité et viscosité.
Les molécules d'élastomère peuvent être assemblées à l'aide de faibles forces intermoléculaires qui offrent une limite d'élasticité élevée et un faible module d'Young.
Les élastomères ont la capacité de reprendre leur forme réelle après avoir été étirés.
Types d'élastomères
Il existe deux types d'élastomères, et chacun d'entre eux possède ses propres propriétés, comme indiqué ci-dessous.
Elastomère saturé
Les élastomères saturés offrent une stabilité contre l'ozone, les radiations, la chaleur et l'oxygène. Ils ne sont pas durcissables par vulcanisation au soufre et sont moins réactifs.
Les élastomères saturés sont le silicone et le polyacrylique.
Elastomère non saturé
Les élastomères insaturés peuvent être durcis par le processus de vulcanisation au soufre. Les types d'élastomères insaturés sont composés de polyisoprène naturel et de caoutchouc butyle.
Méthodes de production de prototypes en élastomère
Différentes méthodes peuvent être utilisées pour produire des prototypes en élastomère :
Fraisage CNC
Fraisage CNC est un processus au cours duquel le logiciel commande les outils d'une machine CNC pour façonner et découper les élastomères.
La nature des élastomères est très flexible, ce qui nécessite beaucoup de soin lors du processus d'usinage.
Il est très important d'éviter les déformations en choisissant la bonne vitesse des outils de coupe et les méthodes de refroidissement.
Le processus de fraisage CNC est adapté à ces prototypes d'élastomères qui nécessitent une grande précision, des géométries complexes et des détails compliqués.
Il est généralement choisi pour la production de faibles volumes de composants en élastomère.
Moulage par injection
Moulage par injection permet également de fabriquer des prototypes d'élastomères en plus grande quantité. Les élastomères sont fondus et injectés dans le moule, qui a déjà été fabriqué au préalable.
Une fois l'élastomère fondu refroidi et solidifié, il est démoulé.
Le processus de moulage par injection peut être répété plusieurs fois pour fabriquer d'autres composants du même modèle.
Il est très facile de fabriquer des prototypes de différents élastomères en utilisant le moulage par injection. Le coût du moule est toutefois élevé, et cette technique est donc adaptée à la production en grande quantité.
Impression 3D
Impression 3D dépose le matériau couche par couche pour créer un composant en 3D. Les matériaux élastomères peuvent également être utilisés pour la fabrication de propriétés par impression 3D.
Le processus est flexible et permet des changements rapides et sans frais chaque fois qu'il est nécessaire de modifier la conception. Il convient donc aux petites séries et au prototypage rapide.
Il permet de créer des composants complexes et ce, très rapidement.
Considérations relatives à la conception d'un prototype en élastomère
Lors du prototypage d'élastomères, certaines considérations de conception jouent un rôle essentiel :
Matériau
Lors de la conception du prototype d'élastomères, il convient de choisir le type d'élastomère adapté à l'application. La dureté, la flexibilité, la résistance et l'élongation sont les aspects à prendre en compte.
En outre, la capacité de compression du matériau doit être évaluée afin de s'assurer qu'il conserve sa forme originale au fil du temps.
Épaisseur de la paroi
Il est important de respecter l'épaisseur de la paroi lors de la fabrication d'un prototype à l'aide d'un élastomère. Lors de processus tels que le moulage par injection, une épaisseur incohérente peut entraîner un gauchissement.
L'épaisseur des parois doit donc être précise. Les parois minces entraînent des déformations et les parois épaisses un mauvais remplissage.
Formes complexes
Si la conception présente des géométries complexes, le prototypage de l'élastomère peut s'avérer difficile. Il peut entraîner des difficultés d'éjection du composant et des déformations.
Dans ce cas, l'utilisation d'inserts flexibles, d'angles de dépouille et de moules en plusieurs parties peut s'avérer utile.
Tenir compte du rétrécissement
Les élastomères ont tendance à se rétracter une fois durcis ou moulés. Par conséquent, lors de la conception d'un prototype utilisant des élastomères, il faut tenir compte du retrait.
En outre, il est parfois très difficile de maintenir la tolérance avec les élastomères en raison de leur grande flexibilité ; il est donc important de fixer des attentes réalistes.
Finition de la surface
La finition de la surface des élastomères joue un rôle essentiel en termes d'esthétique et de fonctionnalité.
Il est donc important d'avoir une finition lisse pour réduire les frottements. Parallèlement, une surface texturée permet d'améliorer l'adhérence.
La finition des prototypes a également un impact sur la façon dont les élastomères interagissent avec les revêtements. Il convient donc de choisir une finition en tenant compte de l'équilibre entre les performances et l'apparence.
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Nous analysons le type d'élastomères que vous souhaitez utiliser et choisissons le processus de fabrication le plus approprié.
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Conclusion
Il est essentiel de comprendre les détails des élastomères, les processus impliqués dans leur prototypage et leurs types avant de les utiliser dans vos projets.
Comme vous l'avez lu dans le guide ci-dessus, chaque détail concernant le matériel doit être clair pour vous permettre de prendre des décisions en connaissance de cause.
