Dans la fabrication de moules, le choix des matériaux est souvent décidé bien avant le début de l’usinage. D'après notre expérience, de nombreux problèmes liés à la précision du moule, à la qualité du polissage ou à la durée de vie ne sont pas causés par des erreurs de traitement, mais par des choix de matériaux effectués dès le tout début de la conception. Chez XP MOLD, nous travaillons en étroite collaboration avec des entreprises de fabrication de moules et de moulage par injection surcomposants de moule de haute précision. Cet article résume les informations pratiques tirées de projets réels, en se concentrant sur la manière de sélectionner les aciers pour moules appropriés et sur la manière d'éviter les erreurs courantes qui conduisent souvent à des retouches coûteuses ultérieurement.
Il est pré-durci en usine avec une dureté de 30 à 35 HRC. Il peut être traité directement sans autre traitement thermique, a une bonne usinabilité et n'est pas sujet à l'écaillage.
DansMOULE XPprojets, le P20 est principalement utilisé pour :
Plastiques ordinaires tels que l'ABS et le PP
Nécessités quotidiennes et boîtiers d'électroménager
Moules de petit à moyen volume
Avec une utilisation normale, une durée de vie du moule de 100 000 à 300 000 cycles est réalisable.
Points à noter :
L'acier P20 n'est pas résistant à la corrosion et ne convient pas aux matériaux à haute teneur en fibres de verre. Son utilisation avec des plastiques PVC ou GF peut facilement entraîner une usure importante au fil du temps. Si vous devez l’utiliser, envisagez au moins un traitement de surface, comme le chromage.
Le 718H peut être compris comme un « P20 plus stable ».
Il présente généralement une dureté de 35 à 40 HRC, une structure de matériau plus uniforme, des résultats de polissage nettement meilleurs et une stabilité dimensionnelle plus élevée.
Les applications courantes incluent :
PEEK, LCP
Matériaux à haute teneur en fibres de verre
Composants de moteur automobile et boîtiers d'antenne 5G
Lorsque la conception et le traitement des moules sont correctement contrôlés, la durée de vie peut dépasser 1 million de cycles dans des environnements de production réels.
Tendance du secteur :
À l’horizon 2025, le H13 à faible émission de carbone est adopté plus largement. Il permet de réduire la consommation globale d’énergie d’environ 30 % tout en conservant le même niveau de performance, ce qui le rend particulièrement adapté aux programmes de production à long terme et à gros volumes.
Lorsque l'aspect de la surface est critique, en particulier pour les pièces transparentes ou très brillantes, le NAK80 est souvent le premier matériau envisagé.
Ses principaux avantages comprennent :
Aucun traitement thermique requis, avec une dureté d'environ 40 à 42 HRC
Comportement de polissage très constant
Excellente capacité de finition miroir, avec des valeurs Ra atteignant environ 0,01 μm
Applications typiques :
Produits PC et PMMA
Moules pour emballages cosmétiques
Avec un usinage et un entretien appropriés, une durée de vie du moule de 500 000 à 1 000 000 de cycles est généralement atteinte.
Notes de mise en garde :
NAK80 est sensible aux conditions environnementales et aux matériaux auxiliaires. Les agents de démoulage contenant du soufre ou du chlore doivent être évités. Dans les environnements humides, les mesures de prévention contre la rouille sont essentielles, car la qualité de la surface peut se dégrader rapidement si elle est négligée.
Pour les applications de moulage à haute température, le H13 reste un choix standard.
Après traitement thermique, il atteint généralement 48 à 52 HRC et fonctionne de manière fiable sous des températures continues de 500 à 600°C, avec une forte résistance à la fatigue thermique.
Les applications courantes incluent :
Matériaux PEEK et LCP
Plastiques renforcés de fibres de verre
Composants liés aux moteurs automobileset boîtiers d'antenne 5G
Avec une conception et un traitement appropriés, la durée de vie du moule peut dépasser 1 million de cycles.
Tendance du secteur :
D’ici 2025, les variantes H13 à faible émission de carbone seront de plus en plus adoptées. Ces matériaux peuvent réduire la consommation globale d'énergie d'environ 30 % tout en conservant les performances.
Le S136 est bien connu pour sa résistance à la corrosion.
Avec une teneur en chrome d'environ 13,6 %, il fonctionne de manière fiable dans les environnements corrosifs tout en offrant de bonnes caractéristiques de polissage.
Les applications typiques incluent :
PVC et autres plastiques corrosifs
Produits médicaux jetables
Moules d'emballage de qualité alimentaire
Après traitement thermique, la dureté se situe généralement entre 48 et 52 HRC et la durée de vie du moule varie généralement de 500 000 à 800 000 cycles, selon les conditions d'application.
Remarque particulière :
Pour les projets médicaux, la traçabilité des matériaux et les procédures de traitement doivent souvent être conformes à des normes telles que la norme ISO 13485. Ces exigences doivent être prises en compte dès la phase de sélection des matériaux et non traitées ultérieurement comme mesure corrective.
Au cours des deux dernières années, plusieurs changements sont devenus plus visibles dans l’industrie :
Adoption plus large de l’acier pour moules à faible teneur en carbone
Utilisation accrue de nano-revêtements dans les zones à forte usure
Outils assistés par l'IA utilisés pour raccourcir les cycles de sélection et de développement des matériaux
Cela dit, quelle que soit l’évolution de la technologie, le principe sous-jacent reste le même :
le matériau doit être adapté au produit et à l'application.
Premièrement, évitez de vous fier uniquement à l’expérience passée.
Une fois que la teneur en fibre de verre dépasse 30 %, l’utilisation d’acier pour moules standard devient un choix à haut risque. De même, la sélection du P20 pour les pièces transparentes entraîne presque toujours des problèmes de polissage plus tard dans le projet.
Deuxièmement, évitez les décisions extrêmes, qu’il s’agisse de spécifications excessives ou de raccourcis.
Il y a peu d’avantages à utiliser de l’acier de qualité supérieure pour les moules d’appareils électroménagers de base. D’un autre côté, le choix de matériaux de qualité inférieure tels que l’acier 45# pour les moules haut de gamme dans le seul but de réduire les coûts entraîne souvent des dépenses plus élevées tout au long du cycle de vie du moule.
Troisièmement, ne sous-estimez jamais les exigences de conformité.
Des industries telles que la fabrication médicale et automobile suivent des normes strictes en matière de matériaux et de processus. Si ces exigences sont négligées lors de la phase de sélection des matériaux, il peut être extrêmement difficile de les corriger ultérieurement.
Le choix du bon acier pour moules est rarement une décision basée sur un seul facteur. Cela nécessite d’équilibrer les exigences du produit, la stabilité du traitement, le volume de production attendu et la fiabilité à long terme.
Chez XP MOLD, la sélection des matériaux est toujours discutée avec nos clients à un stade précoce, sur la base de dessins réels et de conditions d'application réelles, et non d'hypothèses.
Si vous travaillez sur unmoule de connecteurou un autre projet de moule de précision et que vous souhaitez examiner les options de matériaux avant le début de l'usinage, vous êtes invités à nous contacter.
