Qu'est-ce que l'électronique de moulage par injection ?

Moulage par injection de produits électroniques est un composant électronique en plastique produit par le processus de fabrication du moulage par injection. Il existe de nombreux dispositifs électroniques qui utilisent la méthode de moulage par injection, notamment les moteurs de commande, les signaux lumineux, les routeurs et bien d'autres encore.

L'industrie mondiale du moulage par injection devrait connaître un taux de croissance composé de 4,8 % entre 2023 et 2030. L'industrie électronique est le plus grand consommateur de cette industrie. Chaque appareil, des smartphones aux ordinateurs portables, comporte une pièce en plastique moulée par injection. De nombreux composants électroniques importants sont fabriqués à l'aide de différentes techniques de moulage par injection. Il peut s'agir du moulage par insertion, du moulage miniature et du surmoulage. Nous allons mettre en lumière les avantages et les procédures complètes de l'industrie du moulage par injection de composants électroniques.

Matériaux utilisés dans l'industrie électronique du moulage par injection

La fabrication de différents produits électroniques est un processus complexe. Nous utilisons différentes pièces en plastique dans l'électronique. Les matériaux plastiques peuvent résister à des conditions difficiles. Elles peuvent tolérer des températures élevées et ne se détériorent pas facilement. Parlons des différentes matières plastiques utilisées dans l'électronique structurelle moulée par injection. En voici quelques-unes :

1.    PolyCarbonate

Le polycarbonate est un thermoplastique résistant et solide. Il augmente donc la durée de vie des appareils électroniques. Il peut résister à des températures élevées. C'est donc un matériau stable. Il constitue une bonne alternative aux composants métalliques. Il est principalement utilisé dans les commutateurs électroniques et les disques compacts (CD). go to Moulage par injection de polycarbonate pour en savoir plus.

2.    Polyamide

Le polyamide est également connu sous le nom de nylon. Il peut supporter des températures allant jusqu'à 250 °C. Il est donc stable à la chaleur. De plus, il est chimiquement résistant. Il peut supporter une exposition à des substances corrosives, à des huiles et à des solvants. C'est un isolant. Cette propriété en fait un excellent matériau pour l'électronique. Il est principalement utilisé dans les adaptateurs, les prises et les câbles.

3.    Polypropylène

Le polypropylène est le deuxième plastique le plus fabriqué après le polyéthylène. Il possède de bonnes qualités isolantes, tout comme le polyamide. Son point de fusion est élevé. Il conserve donc une stabilité thermique. Il est principalement utilisé dans les dispositifs médicaux. Toutefois, il peut également être utilisé dans les connecteurs, les prises et les composants de batteries. Aller à Moulage par injection de PP pour en savoir plus.

4.    Polyéthylène haute densité

Comme son nom l'indique, il a une densité plus élevée que les autres polyamides. Son point de fusion est de 260 °C. Il convient donc aux applications à haute température. En outre, il présente une résistance mécanique élevée. Il convient donc aux composants structurels. Il absorbe peu l'humidité. Il prévient donc la corrosion. Il est principalement utilisé dans les revêtements et l'isolation des fils.

5.    Acrylonitrile Butadiène Styrène

L'ABS a une résistance intermédiaire. Il ne supporte pas les rayons UV. Il n'est donc pas conseillé pour les appareils d'extérieur. Il s'agit d'une option économique. Il peut également être stérilisé par rayonnement gamma. Il est utilisé pour des appareils tels que les boîtiers d'ordinateurs, les combinés téléphoniques et les moniteurs.

6.    Uréthane thermoplastique

C'est un matériau souple. Il supporte les tensions et les vibrations. Il est très résistant aux huiles et aux graisses. En outre, c'est un polymère résistant aux rayures. Il possède également des caractéristiques d'adhérence. Il peut facilement adhérer à des substrats tels que le métal et le verre. Il est largement utilisé dans le secteur de la chaussure. Il est utilisé dans la production de pièces de chaussures. Toutefois, il convient également aux circuits imprimés flexibles et aux câbles plats flexibles.

Processus complet, étape par étape, de l'électronique structurelle moulée par injection

Les besoins en mini-électronique augmentent avec l'évolution de la technologie. Les méthodes modernes peuvent donc être utilisées pour remplacer les anciennes techniques. Examinons donc une technique avancée permettant de créer des composants électroniques moulés par injection.

1.    Créer un dessin ou modèle

La première étape consiste à créer un design. Nous définirons la forme, la taille et les caractéristiques de l'appareil. En outre, nous tiendrons compte de ses exigences électriques et thermiques. Ensuite, nous optimiserons la conception pour obtenir de meilleures performances. Nous pouvons utiliser un logiciel de CAO pour réaliser une conception

2.    Créer un moule

Après avoir conçu l'appareil souhaité, créez un moule. Il doit présenter des caractéristiques et des formes conformes à la conception de notre produit. Veillez à ce que le moule puisse supporter des températures et des pressions élevées. Nous pouvons utiliser l'usinage CNC ou l'impression 3D pour créer un moule.

3.    Injection du matériau

L'étape suivante consiste à introduire la matière plastique dans la machine de moulage par injection. Nous allons chauffer le plastique. Il va donc fondre. Nous pouvons maintenant l'injecter dans le moule. Nous appliquons une forte pression pour remplir le moule de manière uniforme.

4.    Solidification et refroidissement

Le moule contient des canaux de refroidissement spécifiques. Le plastique entre en contact avec le moule. Par conséquent, la convection élimine la majeure partie de la chaleur. Une partie de la chaleur est perdue en raison des ondes de chaleur qui rayonnent. Lorsque le plastique refroidit, les molécules se rapprochent les unes des autres. Il en résulte une solidification. Le plastique rétrécit lorsqu'il se solidifie. Ensuite, le moule s'ouvre. Le plastique est alors éjecté.

5.    Métallisation

Vient ensuite la métallisation. Il s'agit d'appliquer une fine couche de matériau conducteur sur un isolant. Il faut veiller à ce que le matériau conducteur soit appliqué uniformément sur la surface du plastique. Le matériau conducteur peut être de l'argent ou du cuivre. Nous ajouterons ensuite un activateur chimique pour renforcer le processus de collage.

6.    Ajout de composants électroniques

Après la métallisation, nous ajouterons des composants électroniques à la surface. Nous pouvons placer des condensateurs et des résistances sur la structure métallisée. Nous pouvons utiliser la technologie du montage en surface ou la technologie du trou traversant pour placer les composants électroniques.

7.    Ajout de matériel de protection

L'électronique structurelle moulée par injection est maintenant fabriquée. La dernière étape consiste à recouvrir les composants électroniques d'une couche protectrice. Cette couche protège les composants électroniques des contraintes environnementales. Elle prévient également la corrosion chimique et les dommages.

Avantages du moulage par injection pour l'électronique

Vous connaissez le processus complet du moulage par injection de produits électroniques. Parlons donc des avantages de l'électronique moulée par injection

1.    Budget raisonnable

Ce procédé permet de fabriquer un grand nombre de produits électroniques à un prix abordable. Les pièces en plastique sont utilisées dans l'électronique comme alternative à d'autres matériaux. Par exemple, nous pouvons utiliser des pièces en acier à la place du plastique. Mais l'acier est très cher. L'utilisation de produits en plastique est donc une stratégie rentable. De plus, contrairement à l'acier ou au métal, le processus de moulage par injection du plastique nécessite moins d'énergie.

2.    Isolation

Les appareils électriques risquent de surchauffer dans les usines, les bureaux et les habitations. Selon un rapport, 183 incendies ont été signalés au Canada au cours des dernières années. Il s'agit de la surchauffe de téléphones portables et d'autres appareils électroniques. Le plastique est un mauvais conducteur d'électricité. Il empêche donc la surchauffe des appareils électroniques. Par conséquent, il peut réduire le nombre d'incendies dus à des appareils électroniques

3.    Longue durée de vie

Le métal peut s'éroder. Tous les autres matériaux sont sujets à la corrosion. Mais si nous choisissons un plastique résistant aux produits chimiques, il empêchera la corrosion. Sa nature thermostable lui permet de fonctionner dans des conditions climatiques difficiles. Il augmentera donc la durée de vie des composants électroniques moulés par injection.

4.    Produits légers

Le plastique est un matériau léger. L'utilisation de matériaux plastiques dans les appareils électroniques les rend portables. En outre, le plastique est un matériau facile à nettoyer. Il est donc facile d'en retirer la saleté.

5.    Fabrication rapide

La fabrication du plastique n'est pas un processus qui prend beaucoup de temps. Le temps de cycle varie de 2 secondes à 5 minutes. Nous pouvons donc produire un grand nombre de pièces électroniques moulées par injection en peu de temps.

Inconvénients du moulage par injection de l'électronique

Le moulage par injection présente de nombreux avantages pour la fabrication de boîtiers électroniques. Il présente également certaines limites. Nous en discuterons ici.

1. Coûts initiaux élevés

Le moulage par injection peut nécessiter des coûts initiaux importants en raison de la conception et de la production des moules. Ces moules complexes peuvent donc être très coûteux et ne conviennent que pour des volumes de production importants. En outre, s'il est nécessaire de modifier la conception, les moules doivent être redessinés, ce qui augmente les coûts et prend beaucoup de temps.

2. Délai d'exécution

Le temps nécessaire à la fabrication des moules qui seront utilisés pour le moulage par injection est relativement long dans ce processus ; par conséquent, il peut s'écouler plus de temps avant que la production ne commence. En effet, depuis la conception de l'idée jusqu'à sa mise en œuvre, le processus prend du temps dans ce type de conception. Après tout, il passe par différentes étapes de prototypage pour pouvoir atteindre le résultat souhaité.

3. Limitations matérielles

Les matériaux qui peuvent être utilisés dans le moulage par injection sont soumis à certaines restrictions. À l'origine, le matériau choisi pour être utilisé dans le bus doit présenter certaines caractéristiques thermiques, électriques et mécaniques pour convenir aux composants électroniques demandés. En outre, il convient de préciser que certains matériaux de moulage par injection peuvent être difficiles à recycler, ce qui pose un problème environnemental.

4. Complexité de la conception des moules

Le moulage par injection implique des tolérances strictes dans le processus de création afin de produire des biens qui correspondent le plus possible à la conception prévue, un processus compliqué qui exige l'application de compétences. Les conceptions de pièces choisies présentent certaines limites en termes de géométries autorisées pour éviter des problèmes tels que les contre-dépouilles et certaines contraintes sur les angles de dépouille, ce qui signifie que la liberté de conception et la créativité peuvent s'avérer problématiques dans certains cas.

5. Questions relatives à la production

Lors du moulage par injection, il est possible d'observer certains défauts standard sur les boîtiers, tels que le gauchissement, les marques d'enfoncement, les lignes d'écoulement, etc. Cependant, le moulage par injection en tant que technique de production peut être assez efficace en termes de temps de cycle, c'est-à-dire le temps qu'il faut pour produire une seule pièce ; en même temps, parvenir à minimiser le temps de cycle et à garantir la qualité des pièces produites est une tâche assez complexe.

6. Déchets matériels

Le gaspillage de matériau est également un problème, car une grande partie du matériau du moule utilisé dans la cavité de la carotte et les patins ne peut pas être utilisée à moins que le matériau de rebut ne soit rectifié et utilisé, ce qui n'est pas toujours possible lorsque l'on utilise des matériaux à haute performance. En outre, les conceptions excessives telles que les courbures peuvent nécessiter plus de matériau, ce qui signifie plus de déchets.

Les défis du moulage par injection de boîtiers électroniques

Voici quelques-uns des défis associés au moulage par injection de produits électroniques ;

1. Compatibilité des matériaux : L'un des principaux défis consiste à assurer la compatibilité des matériaux. Le matériau plastique doit être compatible avec les composants électroniques. Cela permet d'éviter les dommages et la corrosion. Le choix du bon matériau est un processus complexe. Il faut donc veiller à choisir un matériau qui réponde aux exigences électriques et thermiques des appareils électroniques.
2. Gestion thermique : La gestion thermique est un autre défi. Le processus de moulage par injection génère de la chaleur. Cette chaleur peut endommager les composants électriques. La conception de canaux de ventilation peut donc contribuer à la gestion thermique.
3. Conception et fabrication de moules : La fabrication de moules complexes entraîne des coûts initiaux élevés. En outre, il est difficile de maintenir des tolérances serrées, ce qui est essentiel pour garantir que les pièces s'assemblent et fonctionnent correctement. En outre, des canaux de refroidissement efficaces sont également importants pour réduire les temps de cycle et éviter les déformations.
4. Contrôle de la qualité : Il est également très difficile de s'assurer que les pièces conservent leurs dimensions et ne se rétractent pas ou ne se déforment pas après le refroidissement. En outre, la finition de la surface, c'est-à-dire la finition lisse et la finition texturée, est également très difficile. Elle peut également entraîner des problèmes tels que des marques d'enfoncement, des vides ou des lignes de soudure.
5. Processus de fabrication : Lorsque nous essayons d'équilibrer les Si l'on associe le temps de cycle à la qualité, cela peut augmenter l'efficacité mais entraîner des défauts. Il devient donc difficile de maintenir une qualité constante des pièces sur de grandes séries de production. En outre, des contrôles stricts des processus sont nécessaires. En outre, la gestion des flux de matériaux à l'intérieur du moule est également assez difficile, ce qui permet d'éviter des problèmes tels que des lignes d'écoulement ou un remplissage incomplet.

Conclusion :

En conclusion, l'industrie du moulage par injection de produits électroniques gagne en popularité. Elle génère des petits composants électriques de grande valeur. Divers matériaux sont utilisés dans le moulage par injection de composants électroniques. Le polycarbonate, le nylon et le polypropylène sont parmi les matériaux les plus utilisés. L'ensemble du processus est divisé en plusieurs étapes. L'appareil électronique est doté d'un composant en plastique. Cela présente de nombreux avantages. Les gadgets électroniques sont plus légers, mieux isolés et durent plus longtemps. Les défis liés au processus de moulage électronique par injection comprennent la stabilité thermique et la compatibilité des matériaux.

Questions fréquemment posées

Q1. Peut-on produire de l'électronique à l'aide d'un moule à injection ?

Oui, nous pouvons produire divers produits électroniques à l'aide des techniques de moulage par injection. Les capteurs, les antennes, les circuits imprimés et les connecteurs sont parmi les plus couramment utilisés.

Q2. Quels types de composants électroniques peuvent être produits à l'aide d'un moule à injection ?

Normalement, tous les types de boîtiers et de composants électroniques peuvent être moulés par injection. Si vous n'êtes pas sûr, n'hésitez pas à nous contacter, nous sommes l'un des 10 premiers fabricants de boîtiers et de composants électroniques en Europe. Sociétés de moulage par injection de plastique en Chinenous l'examinerons et vous proposerons un prix compétitif.

Q3. En quoi le moulage par injection électronique diffère-t-il du moulage par injection traditionnel ?

Les deux sont moulage par injection Si vous avez des questions, n'hésitez pas à nous contacter.

Q4. Le moulage par injection électronique peut-il être utilisé pour produire des dispositifs médicaux ?

Oui, il peut produire des dispositifs médicaux, car de nombreux dispositifs médicaux sont fabriqués par le processus de moulage par injection. Il s'agit principalement de dispositifs implantables et d'équipements de diagnostic.

Q5. Quelle est la durée de conservation typique des produits électroniques moulés par injection ?

La durée de conservation typique des produits électroniques moulés par injection est de 3 à 5 ans. Elle dépend également des matériaux utilisés dans le produit souhaité.