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Fabrication de moules

Découvrez les avantages de l'impression 3D dans la fabrication de moules

Qu'est-ce que la fabrication de moules ?

Un moule est une pièce possédant une certaine forme dans lequel il sera possible de placer un matériau afin de reproduire cette forme. Il existe différents moyens de concevoir et de produire des pièces à l’aide de moules (moulage à la cire perdue, moulage par injection). Cette technique de fabrication est avantageuse lorsque l’on souhaite produire un objet en grande série. La précision au niveau de la répétabilité ainsi que la vitesse de production sont des avantages considérables pour la production à grande échelle. Cependant, la conception des moules peut s’avérer compliquée et coûteuse. L’impression 3D peut être utilisée afin de concevoir des moules précis de façon rapide.


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fabrication moule impression 3d




Les problématiques de la fabrication de moules

  

Moulage de pièces complexes

La fabrication de moules est un processus complexe qui consiste à designer une inversion de la pièce finale que l’on souhaite obtenir. En utilisant les méthodes de conception traditionnelles de moules telles que les technologies soustractives et l’usinage CNC, les possibilités en termes de designs sont plus restreintes ou plus complexes à obtenir.

Liberté dans le design avec l’impression 3D

L’intérêt de l’impression 3D pour la fabrication de moules réside notamment dans une plus grande liberté en termes de géométries complexes. Les moules peuvent en effet être conçus à l’aide d’autres matériaux que le métal. Certains plastiques possèdent les caractéristiques nécessaires à la fabrication de moules pour l’injection par exemple.

  

Limiter les erreurs 

Processus long et coûteux, la fabrication de moules à l’aide des technologies de fabrication traditionnelles est également très exigeante. En effet, en cas d’erreurs dans la conception du moule, il sera très compliqué, voire impossible de réajuster le moule et de corriger les erreurs. Il sera donc nécessaire de se lancer dans la fabrication d’un nouveau moule complet.

Fabrication de moules avec l’impression 3D

En utilisant l’impression 3D, la précision garantie par les machines limite les risques d’erreurs. De plus, il sera plus aisé de visualiser les erreurs et de les corriger depuis le fichier source. L’impression d’un nouveau moule sera plus rapide et ne prendra que quelques heures. L’interruption de la production à l’aide du moule sera donc limitée au maximum.

  

Investissement important

La fabrication de moules requiert des équipements industriels représentant un investissement élevé. La réalisation des moules par des prestataires externes à l’aide d’appareil de moulage ou de technologies de fabrication additive sont également possibles mais celles-ci seront coûteuses et allongeront les délais de production.

Moules conçus en impression 3D

L’utilisation des techniques d’impression 3D pour la fabrication de moules permet de véritablement remplacer les méthodes traditionnelles. Les multiples matériaux disponibles en impression 3D peuvent supporter la répétition de processus de moulage par injection sans se détériorer. L’impression 3D est une technologie relativement simple qui peut donc s’intégrer en interne.


Avantages de l'impression 3D pour la fabrication de moules

Comme pour de nombreuses applications, les avantages de l’impression 3D pour la fabrication de moules se retrouvent dans la réduction des coûts de production et la diminution des délais d’obtention du moule. Pour le processus de fabrication de moules, l’impression 3D apporte également plus de simplicité et de flexibilité.

moule impression 3d

Diminution des coûts

L’avantage principal des technologies de fabrication additive dans la réalisation de moules réside dans la diminution importante des investissements et des coûts. En comparaison aux machines et outils utilisés pour la fabrication de moules de manière traditionnelle, l’utilisation d’une imprimante 3D permet d’augmenter le retour sur investissement tout en obtenant une qualité similaire.

moule imprimante 3d

Compatibilité des matériaux et précision

Les matériaux plastiques disponibles sur le marché de l’impression 3D permettent de rivaliser avec les moules conçus en métal. Ils permettent en effet de réaliser le même type de moulage par injection à l’aide de différents thermoplastiques. De plus la précision et la qualité de finition seront aussi élevées et l’impression 3D permettra de créer des moules aux géométries complexes plus simplement.

moulage impression 3d

Différentes techniques

La fabrication de moules à l’aide de l’impression 3D peut prendre plusieurs formes. En effet, il est possible d’imprimer des moules destinés à l’injection ou des moules pour le moulage d’élastomères et de silicone. Enfin, il sera également possible d’utiliser l’impression 3D combinée à des solutions de thermoformage ou d’utiliser des matériaux conçus pour la réalisation de moules à la cire perdue.



Fabrication de moules : exemple de secteurs d'activité

La société Sylatech est une entreprise qui produit des pièces en métal de haute précision. Afin d’apporter des réponses rapides et adaptées à ses clients, Sylatech utilise l’impression 3D pour produire des prototypes fonctionnels. L’utilisation de l’impression 3D leur permet notamment d’obtenir des pièces peu coûteuses et surtout de réduire les délais de production.

Leur utilisation de l’impression 3D leur permet de fabriquer des moules pour l’injection de métal. Les designs de pièces sont tout d’abord imprimés en 3D à l’aide de filament PLA. Une fois approuvés par leurs clients, ces modèles sont ensuite immergés dans de la céramique puis passés dans un four à très haute température. Ce passage au four permet de brûler le PLA en intégralité et d’ainsi obtenir un moule pouvant recevoir du métal fondu

fabrication moules


Chiffres sur la production d'un prototype d'hélice de yacht

hélice prototype

Impression 3D

800£

Externalisation

20 000£

 

5 jours

 

4 semaines



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Comment choisir le matériau d’impression 3D le plus adapté, selon vos applications ?

Il existe deux méthodes pour réaliser un moule en impression 3D, à basse ou à haute température. En fonction de la méthode sélectionnée, il sera important de sélectionner le matériau qui sera le plus adapté. Pour le moulage à basse température, il sera surtout essentiel d'obtenir une pièce la plus lisse possible. Pour cela, il faudra sélectionner des matériaux post-traitables. Pour le moulage à chaud, il existe des matériaux capables de résister à des températures très élevées.

Filament polysmooth

Polysmooth

Combiné au Polysher, ce filament permet d'obtenir des pièces lisses et sans couches visibles pour la fabrication de moules nets et précis.

Filament abs

ABS

Facilement lissable à l'alcool, l'ABS permet de réaliser des pièces lisses sans aspérités pouvant servir à la réalisation d'un moule.

Filament PET

PET

Le PET est un matériau facilement post-traitable et résistant aux produits chimiques, permettant ainsi de créer des moules divers et variés.

Filament polycast

Polycast

Spécialement conçu pour la fonderie de précision, ce filament est idéal pour le moulage à chaud de pièces métalliques nettes et précises.

Résine HT

Résine HT

Grâce à sa résistance aux hautes température, cette résine du fabricant Formlabs est idéale pour thermoformer vos pièces sans subir de déformation.

Résine calcinable

Résine Calcinable

Idéale pour la réalisation de moulages à la cire perdue, cette résine offre un brûlage propre pour une excellente qualité de surface.



Notre sélection d’imprimantes 3D pour cette application



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