La coulée sous vide ou la duplication sous vide se fait à partir d’un maître modèle réalisé en résine SLA ou Polyjet afin d’obtenir un moule en silicone.
Le procédé de duplication des pièces
La coulée sous vide est un procédé de fabrication par injection basse pression sous vide. Elle consiste à injecter la bonne matière, qui est généralement du polyuréthane, dans un moule en silicone fabriqué en amont.
Ce moule est réalisé à partir d’un maître modèle fabriqué en résine par stéréolithographie (SLA) ou par photo polymérisation (PolyJet). Ces deux technologies d’impression 3D sont les plus précises, elles permettent une fabrication de grande précision et de finesse. Ainsi, lorsque la pièce coulée sous vide sort du moule, elle est très proche de la qualité d’une pièce injectée.
Ce moule peut être réutilisé une vingtaine de fois. Sa réutilisation est principalement limitée par la géométrie de la pièce.
Cette méthode permet une très bonne finition et assure la solidité de l’objet car aucune bulle d’air ne se forme lors du coulage.
Les avantages de la coulée sous vide ou duplication sous vide sont :
- Le coût de fabrication est environ 2 à 3 fois moins élevé que pour un processus d’impression 3D classique.
- Le moule est réalisé à partir de l’objet souhaité imprimé en résine, la qualité de la finition est irréprochable.
- L’absence de bulles d’air dans le produit fini lui donne l’assurance d’une solidité identique sur tous les modèles ainsi créés.
- C’est un processus idéal pour une fabrication de préséries et de petites séries.
- La couleur dans la masse est personnalisable.
Autre avantage important : La dureté de la matière peut être à la demande. La pièce sera alors rigide, ou souple : SHORE de 10A à 90A.
Les étapes de la coulée sous vide
La coulée sous vide est un processus long mais qui permet de réaliser à un coût réduit des pièces volumineuses et complexes. Généralement, la production est de l’ordre de 3 pièces par jour. C’est pour cela que cela reste dédié à de la petite série, inférieure à 50 pièces.
Les étapes du processus de la coulée sous vide :
- Préparation du maître modèle : Impression 3D et préparation des modèles et de la structure d’alimentation qui sera positionnée au centre du moule.
- Fabrication du moule silicone : Préparation du circuit d’alimentation de la résine et délimitation du plan de joint, indispensable au démoulage des copies.
- Mise sous vide : Cette opération consiste à dégazer le silicone afin d’éliminer l’air au moment du mélange. Cela permet à la matière, encore à l’état liquide, d’épouser les formes des pièces les plus complexes. 2 à 4 heures d’étuvage à 70 °C sont nécessaires pour durcir le moule en silicone.
- La fabrication des pièces de duplication dans la machine se fait en disposant dans la chambre haute la matière liquide et dans la chambre basse le moule.
- Le coulage peut alors être effectué sous vide par le tirage de la matière.
- Préouverture du moule : Un nouvel étuvage permet cette fois de polymériser la résine.
- Ouverture du moule : Ouverture (ici en deux parties) et démoulage des copies.
- Parachèvement et finition : Retrait des canaux d’alimentation, atténuation de la marque du plan de joint.
- Duplication : En moyenne un outillage a une capacité d’une vingtaine d’opérations avant que le silicone ne commence à perde ses propriétés (état de surface, élasticité, …)
Caractéristiques de la machine Renishaw de coulée sous vide
La taille maximale d’un moule est de :
Hauteur: 520 mm, Longueur: 420 mm
Profondeur: 425 mm
La capacité de coulée est de 0.8L
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