Qu'est-ce que le surmoulage (surmoulage) ?

Surmoulage Le surmoulage est un procédé de moulage qui consiste à mouler un plastique sur un autre matériau pour le fusionner afin de former un seul produit moulé. Le surmoulage du plastique nécessite la fabrication de deux moules distincts : l'un est le substrat (le premier moule), et le deuxième moule est appelé surmoulage, généralement un matériau TPE est utilisé pour le deuxième moule, mais pas toujours. Si le substrat est en métal ou en laiton, ce type de surmoulage est normalement appelé moulage par insertion, et le moulage par insertion ne nécessite qu'un seul moule (surmoulage) pour terminer le processus.

Les plastique surmoulé Les matériaux les plus couramment utilisés sont les thermoplastiques (TPE) et le caoutchouc, ou le même matériau mais de couleurs différentes. Lors du surmoulage, l'activité qui se produit est soit mécanique, soit chimique, ce qui laisse les deux substances liées.

Le surmoulage Le procédé consiste à produire la pièce moulée (substrat) à partir du premier moule et à la déplacer vers un autre surmoulage associé. La substance peut être utilisée pour combiner la surface moulée avec le substrat de moulage. Sinon, le matériau moulé peut être remis sur la surface d'où il a été extrait et la substance surmoulée peut être ajoutée. Les types de surmoulage comprennent le surmoulage séquentiel à deux injections, le surmoulage par insertion et le moulage par injection à injections multiples.

The types of overmolding

Types of overmolding include two shot sequential overmolding, insert overmolding or multi-shot injection molding：

Two shot sequential overmolding

In two-shot sequential plastic injection overmolding, the molding machine injects the first plastic resin into the first mold cavity (both molds in one molding machine); after the material cools and forms the first plastic shape, and then opens the mold, all of those molding processes are the same as the traditional injection molding process.

Once the mold is open, immediately move the first molded part to the second overmold (this can be done by hand or by a robot), then close the mold and inject the second material, simultaneously injecting the first shot. The first component serves as an insert for the second shot, which uses a different material or color. This process requires a special injection machine with two injection units.

Inert overmolding

Surmoulage d'insert uses pre-molded inserts or metal inserts placed into the mold before injecting the second material; if the inserts are metal or brass, then we call it metal moulage par insertion. This over-molding process, which we used a lot, for example, metal cwrew insert molding, filter insert molding, this type of over-molding uses a traditional injection molding machine to proceed, which puts the metal inserts into the mold cavity during the single injection molding cycle.

Like the below picture is showing the insert overmolding with metal inert. This type of overmolding only requires one injection mold; however, if the first insert is made of a plastic part, we will need an additional mold for the first plastic insert part.

Surmoulage TPE

TPE (thermoplastic elastomer) plastic matrials are used a lots in the injection molding field, specially for the overmolded parts, on the overmolding market, over 80% of overmolded parts made by TPE over molding,

TPE Overmolding is the injection molding process where TPE (thermoplastic elastomer) is molded onto a rigid material (for example PC, PA66, ABS material) according to the specific requirement, the overmolded TPE will strong bond with the first plastic and maintain in the final using purpose. To prevent the TPE material strip off from the second material, material selection and part design is very important.

A TPE overmolding manufacturer will consider all relevant factors when selecting the optimal molding manufacturing method for a plastic injection molding part, choosing between 2K molding and the overmolding process. Critical factors include production capacity, material selection, available equipment, and labor costs.

Normally, the overmolding process is the most popular choice when total production volumes are less than 50K. This number is only a reference and not a definitive one because it depends on the size and complexity of the part design. For higher volume production requirements (total volume over 200,000 units), a 2-shot injection molding process will be a better option; of course, this is still dependent on the part design because some parts can only be molded with an overmolding process, foe example like below part can only be mold with overmolding process.

In every TPE overmolding or 2K injection molding process, the number one issue is to achieve maximum adhesion between the TPE and the substrate. Some TPE overmolding may have significantly different bond strengths between multi-shot and overmolding. Even if an excellent bond is produced with two-shot molding, the same material may have a low bond strength when using overmolding. Thus, to make high-quality finished overmolding and 2K molding products, a thorough understanding of TPEs, part design, engineering plastics, and the specifics of the molding process is important.

TPE Overmolding materials seletion tips

As we know to make high quality TPE overmolded product, both TPE and substrate materials are most important, the number one factor to define the quality of overmolded part is how good the mergeration between two matreials, if the TPE is easy to strip off from the substrate then the material will be issues, below there are some tips for meterials selestion, following thsi tips you will find the best suitable material for overmolded part.

Thickness of TPE overmolded part

Designers frequently request the softest TPE. They don’t realize that a TPE’s soft durometer doesn’t provide much to “cushion” below a particular thickness (usually less than 0.1mm). Thinner TPE overmolded part feel harder—the hardness impact depends on thickness. Multiple closely spaced ribs can produce the illusion of thickness without utilizing much material. Many kitchen utensil handle use this method.

Hardness of TPE plastic material,

There is a softness of TPE material that you need to select when you make TPE overmolding, especially TPE thickless, which is more than 0.5 mm. To have a good touch feel, you may need to test different types of TPE shore A material, unless special function requirements, normally we use in the market will range from TPE Shore A 40 to 60; if too little, that may eash to strip off from the substrate; if hardness is too high, the touch feel may not be good enough.

Substrate material selection tips

Compared to TPE material, substrate materials will be easier to choose; most materials can be substrates, including nylon/PA (PA66 or PA66 GF30, PA6 or Plastique PA6 GF30), Polycarbonate (PC), Acrylonitrile Butadiene Styrene (ABS, PC/ABS, Acetal (POM), PMMA, and so on. The final substrate material selection is dependent on the final purpose. If you are uncertain about the optimal material for your TPE overmolded parts, please reach out to us and we will provide you with some recommendations.

Surface finish on substrate and TPE overmold

Surface finish on the substrate will also affect the adhesion of TPE rubber. The stronger the adhesion, the less likely it will strip off, normally will be good polishing between merge surface between TPE and substrate, on the TPE cavity side, soemtime surface finish will effect to the TPE overmold as well, sometime higi polishing to the TPE cavity mold, the TPE overmolding part will stick to cavity side, add some small VDI texture will improve this.

TPE Overmolding Part Design tips

Part design, as previously mentioned, plays a crucial role in creating a high-quality TPE overmolding product. Generally, the design of the substrate part is similar to that of other plastic injection molding parts. For further details, please refer to the page on conception de pièces en plastique pour le moulage par injection. But there are some factors on the merge area between the substrate and TPE overmoled area; there is no standard design for this era since different parts have different geometries, but there are some key points that you need to think about when you do the overmoled part design. Those factors will be:

How to seal the TPE overmolding well and provent from flash When you do the overmoling part design: 

TPE material easily exhibits flash (0.03 mm gap), and bondable TPE materials meet more stringent criteria than standard TPE polymers. The same holds true when designing parts. Unlike traditional part design, two-component part designs must account for shrinkage from two different thermoplastic materials. Both substrate and over-molding have their own gate and runner systems, which must be tailored to the individual material properties used.

To meet the best cycle time, substrate and overmolding wall thickness should be consistent. In most over-molding applications, 1-3 mm wall thickness ensures satisfactory bonding. Thicker pieces should be cored out to reduce shrinkage, weight, and cycle time. To avoid backfills and gas traps, wall thickness transitions should be gradual. Add radius to the sharp coners to reduce stress issues. Avoid deep, unavailable blind pockets or ribs. Long draws should have a 3-5 degree draft angle for easy demoulding. In overmolded compounds, deep undercuts can be designed if an advancing core is used when the mold opens, the part has no sharp corners, and the elastomer bends during ejection.

Most TPE compounds have significant flow direction mold shrinkage and moderate cross-flow shrinkage. After ejection from the tool, the over-molding compound may contract more than the substrate. This can stretch the substrate, usually in the overmolding material’s direction. This is especially true for long, thin parts or components with a low-modulus substrate or one thinner than the overmold. Use higher-modulus substrate materials and stiffening ribs to mitigate this. Thinner coatings and lower-hardness over-mold grades assist. Relocating the gate to affect TPE flow may also help.

If you can enhance the design to ensure a tighter bond between the TPE material and the substrate, such as by increasing the cross-sectional area, without compromising its functionality or appearance, it would be beneficial. Below is one of exmple of overmolding part design tips.

Avoid designing too many separated areas on the TPE overmolding part, as this can complicate the overmold manufacturing and molding process. Especially many areas are designed to the parting line area; this will be hard to solve the flash completely when you design the TPE overmoulded part, designing as simple as possible, unless some function purpose.

Tips for overmold desgin: when we design injection mold overmolding parts, the first mold (substrate injection mold) we will add shrinage rate according to plastic shrinakge rate, but for the overmolding (second mold), we will not add any shinakge rate on the over mold.

Coût du surmoulage

Le coût de base d'un surmoulage n'est pas un nombre fixe qui sera le même pour chaque application. Il a une valeur variable qui peut se situer entre 1 et 10 dollars.

Il s'agit d'une fourchette de prix extrêmement large. La valeur exacte varie en fonction de plusieurs composants impliqués dans le processus de surmoulage. Ces facteurs qui influencent le coût sont les suivants :

Équipement de moulage par injection

Le coût initial de l’équipement de moulage par injection peut varier considérablement en fonction de son application et de son type.

Il existe des équipements de moulage par injection à petite échelle que les entreprises conservent en interne. Il existe également de grandes machines de surmoulage généralement utilisées par les prestataires de services et par ceux de l'industrie manufacturière à grande échelle avec de gros volumes de production.

Les équipements de surmoulage industriels professionnels coûtent entre 50 000 et 200 000 T. Des frais d'expédition peuvent être facturés. Ces machines ne sont pas destinées aux amateurs et aux bricoleurs, car elles nécessitent des opérateurs qualifiés.

Coûts de fabrication du surmoulage

Bien que l'équipement de surmoulage soit un investissement unique, la création de surmoulé Chaque conception personnalisée entraîne un coût supplémentaire et chaque conception de pièce surmoulée unique nécessitera un surmoulage unique. Il s'agit d'une dépense pour chaque pièce différente produite. Ainsi, les coûts de fabrication des surmoulages sont l'un des facteurs déterminants les plus importants pour les pièces surmoulées.

Le coût du surmoulage peut varier en fonction de la conception de la pièce, de sa taille et de la qualité requise pour créer les moules. En général, trois facteurs sont utilisés pour atteindre cet objectif, qui sont énumérés ci-dessous :

Complexité de conception

Les conceptions très complexes avec davantage de cavités et un polissage supérieur du moule entraînent des coûts supplémentaires. De telles conceptions nécessitent du développement, de la recherche et des compétences techniques. Pour cela, vous pouvez engager un professionnel pour le processus de conception. Les deux options entraînent des dépenses.

Taille de la pièce

Le surmoulage est le même que les autres moules d'injection ; une grande taille nécessitera une grande base de moule et une grande machine de moulage, ce qui augmentera le coût du surmoulage et le coût unitaire de la pièce surmoulée.

Coûts de main d'oeuvre

La plupart des étapes du surmoulage sont automatisées et exécutées par des systèmes logiciels. Par exemple, les machines CNC sont pilotées par des programmes à commande numérique par ordinateur ; les imprimantes 3D fonctionnent avec leurs propres programmes ; et le moulage par injection comporte également un traitement mécanique.

Résumé final du coût du surmoulage

Si vous recherchez des pièces surmoulées ou des surmoulages pour vos pièces de moulage par injection personnalisées, vous n'avez pas besoin de payer de frais pour l'équipement de moulage par injection, car votre fournisseur de surmoulage devrait en avoir, mais vous devez payer le coût du surmoulage, le coût du processus de surmoulage, le coût des matériaux, le coût de l'emballage, etc. Si vous souhaitez connaître le prix de votre projet de surmoulage, veuillez nous contacter et nous vous ferons un devis dans les 24 heures.

Comment réduire les coûts de surmoulage

Le surmoulage est le procédé de fabrication privilégié en raison de sa rentabilité et de sa fiabilité.

Bien que le processus soit abordable par rapport à ses alternatives, vous pouvez encore réduire les coûts. Pour cela, voici quelques conseils dont vous devez tenir compte :

Optimisation de la conception CAO

Une même pièce peut être abordée via différentes conceptions CAO. Quoi qu'il en soit, toutes les idées de conception ne sont pas parfaites. Certaines conceptions pour la même pièce peuvent entraîner une perte de temps et de ressources. Ainsi, la simplification de la complexité des pièces via une conception CAO efficace garantit une utilisation optimale des ressources.

Réduction de la taille des pièces

Les pièces plus grandes ne sont pas toujours d'excellentes pièces. Lorsque la taille des pièces augmente, le coût des moules d'injection nécessaires pour les pièces augmente également. Si le même processus peut être réalisé en réduisant la taille de la pièce, c'est une bonne idée d'opter pour cette solution.

Récupération des moules

Exploitez pleinement les surmoulages en les réutilisant pour de nombreuses applications. Vous ne pouvez pas simplement utiliser le même moule pour la même pièce, mais également pour des pièces similaires. Cela peut être réalisé en effectuant des ajustements ou en moulant autant que possible.

Utilisation de l'analyse DFM

DFM signifie « conception pour la fabrication ». Dans le domaine du surmoulage, DFM fait référence à la production d'une pièce qui répond aux objectifs du client et qui respecte son budget stipulé.

Pour DFM, les analystes prennent en compte de nombreux facteurs basés sur la science, l'art et la technologie pour trouver la conception la plus réussie, ce qui permet de réduire les coûts d'injection par rapport au moulage. conception pour la fabrication page pour en savoir plus.

Advantages of injection overmolding

1. Par rapport au moulage par injection 2K, le surmoulage est plus facile à réaliser. Vous pouvez utiliser une presse à injection classique pour fabriquer deux ou trois couleurs différentes dans une pièce moulée ou deux ou trois matériaux différents dans une pièce finale.
2. Pour certains projets de pièces moulées en deux couleurs en petites quantités, vous n'avez pas besoin d'inverser ou de louer une machine de moulage par injection 2K ; l'utilisation du processus de surmoulage est le moyen le meilleur et le plus rentable de répondre aux exigences des clients.
3. Il augmente la diversité de conception et met également en valeur le produit final dans de nombreuses compositions de matériaux.
4. Grâce à la réduction des coûts d'assemblage, moins d'activités ou de processus secondaires sont effectués sur les produits finis. Cela réduit le coût de la main-d'œuvre. De plus, après la fabrication, aucun autre coût n'est engagé.
5. Les pièces présentent un niveau élevé de stabilité et de constitution puisque, après avoir été laissées s'emboîter mécaniquement, elles ne font plus qu'une.
6. Produits surmoulé l'utilisation de plastique présente une résistance élevée aux vibrations et aux chocs grâce aux résines plastiques parfaitement structurées.
7. Les pièces moulées en plastique sont plus fiables car il n’y a pas de collage au stade de la production.
8. Les produits finis répondent aux normes souhaitées, avec des designs accrocheurs et des composants solides.

Inconvénient de l'injection par rapport au moulage

1. Étant donné que le processus de surmoulage implique le déplacement de la première pièce de substrat moulée vers un autre surmoulage, la tolérance n'est pas aussi bonne que dans le processus de moulage par injection 2K.
2. La capacité de production n'est pas aussi efficace que le moulage par injection 2K, car elle nécessite des robots ou un travail manuel pour insérer le substrat dans le moule surmoulé. Cela prend du temps et le paramètre de moulage n'est parfois pas stable, en particulier lorsque deux ou plusieurs substrats se trouvent dans un même moule. Cela entraînera des problèmes supplémentaires et un taux de déchets plus élevé, ce qui se traduira par une quantité de déchets deux fois plus importante (provenant du substrat et du matériau surmoulé).
3. Avec le procédé de surmoulage, les choix disponibles en termes de compatibilité des plastiques sont réduits. Certains matériaux peuvent ne pas bien adhérer entre eux ou ne pas être capables de résister aux températures et pressions élevées du procédé de moulage par injection.
4. Aucune opération secondaire n'est effectuée sur les produits finis issus du surmoulage. Lorsque le matériau de moulage refroidit, les activités et les réglages s'arrêtent complètement.
5. Dans les cas où les produits sont rares, il est coûteux de mener une telle opération. En effet, il faut quelqu'un pour mettre le substrat dans le moule, ce qui augmente le temps de cycle et le coût de production en conséquence.
6. Le processus de surmoulage nécessite normalement deux moules, un pour le substrat et un pour le surmoulage, de sorte que le coût initial du moule sera plus élevé.
7. Le surmoulage est un processus plus complexe que le moulage par injection traditionnel, nécessitant une coordination précise entre les deux systèmes d'injection et une conception appropriée du moule.
8. S’il y a un problème avec le processus de surmoulage, le dépannage et la résolution des problèmes de surmoulage peuvent être plus difficiles qu’avec le moulage par injection traditionnel.

Qu'est-ce que le moulage par injection 2k ? (Moulage en deux étapes)

Moulage par injection à deux coupsLe moulage par injection 2K, ou moulage par injection 2K, est un procédé de fabrication utilisé pour mouler deux couleurs ou matériaux en un seul plastique. Cette technologie de moulage à deux injections mélange deux matériaux ou deux couleurs de matériaux différentes en une seule pièce en plastique à l'aide d'une machine de moulage par injection 2K.

Le processus de liaison chimique impliqué dans ce processus est très important car il est capable de combiner deux ou plusieurs matériaux en une seule pièce. Lors de l'utilisation du processus de technologie de moulage par injection 2K, le choix du matériau sera un facteur important dans la réussite ou non du projet.

Avantages du moulage par injection 2K 

Le moulage par injection 2K offre un certain nombre d'avantages par rapport au moulage par injection mono-matériau traditionnel. Certains de ces avantages sont les suivants :

Rentable

Le procédé en deux étapes ne nécessite qu'un seul cycle de machine, qui consiste à faire pivoter le moule principal et à placer le moule secondaire autour de l'article afin que le deuxième thermoplastique compatible puisse être inséré dans le deuxième moule. Étant donné que la méthode n'utilise qu'un seul cycle au lieu de cycles de machine distincts, elle coûte moins cher pour chaque cycle de production et nécessite moins d'employés pour fabriquer le produit final tout en livrant plus d'articles par cycle. Elle garantit également une liaison solide entre les matériaux sans nécessiter d'assemblage supplémentaire en aval.

Efficacité améliorée

Le moulage en deux étapes permet de mouler plusieurs composants avec un seul outil, réduisant ainsi la quantité de travail nécessaire à l'exécution de vos pièces et éliminant le besoin d'assembler ou de souder des composants après le processus de moulage.

Meilleure qualité

Le procédé à deux injections est réalisé dans un seul outil, ce qui permet des tolérances inférieures à celles des autres procédés de moulage, un niveau élevé de précision et de répétabilité et des taux de rebut réduits.

Moulage complexe

Moulage en deux étapes permet la création de conceptions de moules complexes qui intègrent différents matériaux pour des fonctionnalités qui ne peuvent pas être obtenues via des processus de post-moulage.

Inconvénients du moulage par injection 2K

Le moulage par injection 2K présente de nombreux avantages, mais comme tout, il a ses avantages et ses inconvénients.

L'inconvénient du moulage par injection 2K est que les coûts du moule sont plus élevés que ceux du moule à injection traditionnel. En effet, le moulage par injection 2K nécessite deux moules, le premier et le deuxième coup (c'est pourquoi nous l'appelons moulage à deux coups), et la fabrication de moules d'injection 2K est plus difficile que la fabrication de deux moules traditionnels séparés, car ces deux moules fonctionneront ensemble dans la même machine (une machine de moulage par injection à deux coups). Il faut donc deux moules pour passer de l'un à l'autre sans problème.

De plus, le processus de moulage par injection 2K doit utiliser une machine de moulage par injection 2K, ce qui rend également la machine plus coûteuse et nécessite un opérateur technique spécial pour régler la machine. Il s'agit également d'un coût plus élevé que le moulage par injection traditionnel. En fin de compte, nous récupérons le Moulage par injection 2K Les coûts de main d'œuvre et d'assemblage sont réduits, car l'application manuelle d'un joint, par exemple, n'est plus nécessaire. Une étape d'assemblage est ainsi éliminée.

Un autre inconvénient du moulage par injection 2K est qu’il rend le recyclage des articles en plastique difficile, car souvent deux plastiques différents sont réunis. Même lorsque les plastiques sont « de la même famille », la qualité des flux de retour sera très faible, ce qui rend difficile la réutilisation du plastique pour une application de haut niveau.

How to choose overmolding and 2K injection molding services

Vous vous demandez peut-être quand vous devez utiliser le surmoulage et quand vous devez utiliser le procédé de moulage par injection 2K. Voici quelques suggestions simples :

1. If the molding part quantity is only a few thousand or ten thousand, then use the overmolded process, because overmolding can save you some mold costs.
2. If you need over a half million parts, then 2K injection molding is the best molding process to save money for you because overmolding has a high labor cost, but 2K injection molding requires high initial cost to both 2K molds and 2 shot injection molding machine and related equipment.
3. Some of the parts can only be overmolded, while others can only be done using the double injection molding process. This depends on the part design structure. If you’re unsure, send your data to info@plasticmold.net. We can check this for you and provide a price for your reference.

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