Le surmoulage par double injection, tout comme le surmoulage par co-injection, le surmoulage bi-matière et le surmoulage sandwich, est une technique de surmoulage multi-matériaux. Son principe consiste à combiner deux matériaux ou plus aux propriétés différentes afin d'accroître la valeur du produit. Dans cet article, le premier matériau injecté est appelé substrat ou matériau de base, et le second, matériau de revêtement.
Dans le procédé de surmoulage par double injection, le matériau de revêtement est injecté au-dessus, en dessous, autour ou à l'intérieur du substrat pour former une pièce complète. Ce procédé peut être réalisé par injections multiples ou par injections intégrées. Les résines élastiques sont couramment utilisées comme matériaux de revêtement.
Injections multiples : L’injection multiple est une méthode de fabrication de dispositifs médicaux performante lorsque la structure du matériau de revêtement le permet. Cette technique requiert une presse à injecter spéciale équipée de plusieurs cylindres pour injecter différentes résines dans un moule. Les cylindres sont disposés côte à côte ou en forme de L, et les résines sont injectées dans le moule par un ou plusieurs points d’injection. Lorsqu’un même point d’injection est utilisé, on parle de co-injection ; le composant composite obtenu est alors constitué d’un noyau en résine recouvert d’une couche externe. Lorsqu’il existe plusieurs points d’injection, on parle de double injection ; un matériau est alors moulé sur un autre pour former une structure multicouche.
Cependant, l'injection multiple ne convient pas à tous les produits. Lors d'une double injection, il est nécessaire de déplacer le tiroir ou le noyau vers une autre cavité, ou encore d'utiliser une autre presse à injecter.
Injection intégrée : L’injection intégrée est nécessaire pour produire des poignées moulées par injection entièrement recouvertes et des produits similaires. Pour obtenir un recouvrement complet, le substrat doit être retiré de la cavité d’origine et placé dans un autre noyau et une autre cavité afin d’y injecter le matériau de revêtement. Pendant ce processus, le second moule doit également fonctionner sur une presse à injecter de même taille ou d’une taille différente (selon la taille de la pièce moulée). Généralement, le substrat est beaucoup plus grand que le matériau de revêtement et peut nécessiter un préchauffage afin d’amener sa température de surface à un niveau proche du point de fusion du matériau de revêtement pour une adhérence optimale.
Assemblage dans le moule
Le surmoulage par double injection est parfois appelé assemblage dans le moule car les deux matériaux sont entièrement assemblés au lieu de simplement former une structure multicouche. Cette technologie peut être utilisée pour des pièces individuelles ou des composants. Quelle que soit l'application, il est essentiel de garantir que le substrat et les matériaux de revêtement présentent l'adhérence mécanique ou chimique requise.
Précautions pour le moulage par injection multi-matériaux
En général, pour renforcer l'adhérence, la température de fusion de la résine de revêtement doit être identique à celle du substrat. Si la température de fusion du revêtement est trop basse, la surface du substrat ne fond pas, ce qui entraîne une adhérence insuffisante. À l'inverse, si elle est trop élevée, le substrat se ramollit et se déforme, et dans les cas les plus graves, le revêtement peut pénétrer le substrat, provoquant la rupture de la pièce. Il est donc essentiel de choisir des matériaux compatibles pour garantir une bonne adhérence. Ces matériaux doivent généralement présenter des propriétés chimiques similaires ou contenir des composants composites compatibles. En cas d'incompatibilité entre le substrat et le revêtement, seule une liaison mécanique peut se former, et non une liaison chimique.
Le moulage par injection multi-matériaux nécessite également une attention particulière à certains problèmes, dont les plus courants sont une force de liaison chimique ou mécanique insuffisante entre les polymères, un remplissage incomplet des pièces individuelles ou multiples et l'apparition de bavures sur les pièces constituées de matériaux individuels ou multiples.
