Un brainstorming pour trouver une alternative moins coûteuse

Le surmoulage direct comme alternative au potting

| Rédacteur: Jérémy Gonthier

Insert surmoulé.
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Insert surmoulé. (Image: iRAP)

>> A condition de bien en maitriser les paramètres, le surmoulage d’inserts métalliques offre une alternative économiquement intéressante au coulage (potting). Dans l’optique d’améliorer leur savoir-faire, plusieurs membres du Swiss Plastics Cluster ont lancé le projet de recherche Tight Overmolding.

Afin de garantir l’étanchéité des connecteurs de leurs systèmes électroniques, les industriels ont le plus souvent recours au coulage d’une résine époxy ou de silicone (potting) entre les contacts métalliques et le boîtier en matière plastique. Bien que ce procédé garantisse une étanchéité parfaite, il présente de nombreux inconvénients d’un point de vue économique et d’intégration dans une chaine de production.

En effet, le potting est une opération nécessitant le passage des pièces dans un four afin de permettre la réticulation du matériau d’étanchéisation, ce qui en fait un processus long à mettre en route et très énergivore. De plus, les matériaux utilisés pour le coulage sont coûteux et le nettoyage des machines nécessite l’emploi de solvants.

A cet égard, le surmoulage direct des inserts lors de l’injection du boîtier représente une alternative intégrative fort intéressante, afin de réduire le nombre d’étapes de production, avec à la clé un gain de productivité (temps et coût) ainsi que des avantages écologiques. Cependant, par manque de savoir-faire, le niveau d’étanchéité obtenu par surmoulage direct est souvent insuffisant.

C’est précisément dans le but de combler ce manque de connaissances et avec comme objectif commun d’établir un recueil des bonnes pratiques en la matière que les entreprises Contrinex, Jesa, Johnson Electric, Mecaplast, Redel, Sonceboz et Fischer Connectors ont lancé avec l’institut iRAP de la Haute école d’ingénierie et d’architecture de Fribourg le projet « Tight Overmolding ». Ce projet, qui a débuté en octobre 2014, bénéficie du soutien financier du Pôle scientifique et technologique du canton de Fribourg ainsi que du soutien matériel des entreprises Biesterfeld et Du Pont de Nemours.

Multiples facteurs d’influence

La qualité du surmoulage direct des inserts métalliques est influencée par de multiples paramètres tels que la géométrie des inserts et du surmoulage (nombre, formes et dimensions), la matière des inserts ou de la partie surmoulée, les états de surface, les conditions d’injection (température et pression) et le concept du moule lui-même (par exemple l'emplacement des points d’injection). Ces facteurs d’influence ont systématiquement été analysés durant cette étude par les chercheurs de l’iRAP. Ils ont pu démontrer que la bonne maîtrise de ces paramètres leur permettait d’obtenir un haut niveau d’étanchéité contre la pénétration de l’eau avec la plupart des matériaux testés.

Banc de test

L’étanchéité des pièces de test a été vérifiée à l’aide d’un banc de test construit spécifiquement pour le projet au sein de la HEIA-FR. Les partenaires du projet leur ont également fait passer des tests sur leurs propres installations (IP69K, choc de température, cycles de température, étanchéité à l’hélium, etc.). Dans une deuxième phase qui est actuellement en cours, ils vont effectuer l’ensemble des tests sur de véritables pièces correspondant à leurs besoins. <<

Auteur: Philippe Morel

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