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L’impression 3D pour la création de moules silicone

Avec l’impression 3D, les possibilités de création sont devenues infinies. Celles-ci peuvent cependant prendre du temps à se concrétiser, notamment lorsque l’on souhaite dupliquer des pièces à l’identique. Il peut alors être utile de se rapprocher d’une solution de développement rapide utilisée depuis des décennies : celle du moulage.

Dans notre cas, nous allons nous intéresser de plus près à la création de moules silicone à partir d’une pièce imprimée et les avantages que peut conférer une telle méthode de reproduction.

Comment réaliser un moule en silicone à partir d’une pièce imprimée en 3D ?

L’une des méthodes de moulage les plus communément utilisées pour réaliser des moules en silicone est celle du moulage en élastomère de silicone. Cette technique de moulage consiste à réaliser un moule creux à partir d’un modèle 3D : la pièce modèle est plongée dans du silicone puis retirée afin de créer le moule qui servira ensuite à couler les pièces.

Moulage basique étape par étape : le moule bateau en une partie

Le silicone est une matière qui capture avec précision et détails tous les aspects d’une pièce, finition incluse. Pour un moulage net et propre, il est donc nécessaire que le modèle à mouler corresponde parfaitement au rendu désiré, la moindre imperfection pouvant être reproduite.

Pour plus de renseignements sur le post-traitement des pièces imprimées en 3D, consultez notre guide dédié aux différentes méthodes de traitement post-impression.

La technique du moulage bateau en une partie s’utilise essentiellement pour reproduire des pièces de petite taille avec peu de porte-à-faux et comportant une zone plate. Elle s’exécute comme suit :

Préparation du modèle et du contenant

  • Centrer et attacher le modèle sur une surface plate en PVC à l’aide d’un ruban adhésif double face, de super glue ou d’argile à base d’huile.
  • Construire la boite pour contenir le silicone jusqu’à ce qu’il durcisse. Les parois utilisées doivent être lisses, propres et bien scellées à la surface plate. Il faudra compter environ 20 mm autour de chaque côté du modèle pour assurer un espace suffisant à la création du moule.
  • Appliquer du spray de démoulage directement sur le modèle afin de faciliter le démoulage du silicone par la suite.

Préparation du silicone et versement

  • Choisir le silicone le plus adapté parmi les deux types de silicone : le silicone par condensation (tin) plus facile d’utilisation, ou le silicone par addition (platinum) plus durable et utilisable à haute température.
  • Calculer le poids en silicone nécessaire par rapport au volume du modèle. Le volume de la boîte de confinement soustrait au volume du modèle donne le volume à diviser par la densité du silicone (donnée indiquée sur sa fiche technique).
  • Faire couler lentement le silicone dans un coin de la boîte et le laisser se propager seul sur le modèle afin d’éviter au maximum les bulles d’air.

Création du moule et démoulage du modèle

  • Laisser durcir le temps nécessaire selon le taux de catalyse du silicone.
  • Retirer les parois, démouler le modèle puis retirer les éventuelles coulées avec un cutter afin d’obtenir un bord net.
  • Nettoyer le moule avec du savon et de l’eau puis sécher.
  • Le moule en silicone est maintenant prêt pour le coulage.

La même méthode s’applique pour un moulage en deux parties en ajoutant des conduits d’évacuation, des clés pour la création d’empreintes négatives, des écrous et boulons pour la fixation des deux parties, ainsi que des parois supplémentaires au-dessus des parois du premier moulage. Cette méthode nécessite néanmoins une connaissance plus avancée du moulage.

Un processus de reproduction efficient à moindre coût

Les éléments imprimés en 3D permettent de réaliser des duplications par dizaine grâce à la création d’un moule en silicone. Un tel processus de reproduction peut s’adapter à des secteurs professionnels variés et permet une économie immédiate tant au niveau des coûts que des délais de production.

Prototypes fonctionnels et itérations rapides

Les moulages silicone représentent donc une solution idéale pour réaliser des prototypes fonctionnels en petite série. Une fois le moule créé les itérations s’effectuent plus rapidement et à plus faible coût qu’en imprimant en série les pièces ou en sous-traitant la fabrication de moules. L’intérêt du moule étant de pouvoir reproduire à l’identique et dans les moindres détails une pièce donnée avec très peu de post-traitement. Cette méthode permet de tester rapidement tout type de pièce dans son matériau final et ainsi d’accélérer le développement de produits.

Pièce finale réalisée à partir d’un moule silicone / pièce imprimée en 3D

Qualité de finition et complexité de formes

Du côté de la finition, les moules silicone offrent des pièces de haute qualité, d’une bien meilleure qualité qu’en imprimant les moules. Le silicone est une matière qui permet de reproduire avec précision et finesse une surface de finition. De plus, par sa flexibilité, il étend les possibilités en termes de complexité de géométrie et de forme. Le retrait est également facilité puisqu’il suffit simplement de plier le silicone pour démouler la pièce coulée et recommencer une nouvelle pièce.

L’impression 3D constitue donc un élément clé pour la création de moules silicone. Une fois la technique pleinement maîtrisée, les avantages deviennent indéniables. Que ce soit pour du prototypage fonctionnel, de la validation de forme, de l’outillage, de la fabrication en série, les moules en silicone s’adaptent à toutes les géométries et tous les matériaux de coulage.

Pour aller plus loin, retrouvez notre livre blanc sur la fabrication de moules par impression 3D SLA dans lequel sont détaillées les principales techniques de moulage avec des études de cas à l’appui.

Que pensez-vous de cette méthode de duplication de pièces imprimées en 3D ? Avez-vous pu déjà pu profiter de ses bénéfices ? Partagez vos expériences et n’hésitez pas à contacter nos experts pour toute question complémentaire à ce sujet.

Charly

Charly est expert en impression 3D chez Makershop mais également formateur et rédacteur d'études et d'expertises sur notre blog. Grâce à son expérience, il vous donne des conseils et informations pertinentes sur le marché.

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