Moulage par injection et réaction
Le moulage par injection et réaction ou plus simplement moulage par injection-réaction (reaction injection molding (RIM) en anglais) est un procédé de moulage par injection consistant à mélanger intimement sous pression plusieurs composants réactifs, éventuellement additionnés de charges, avant de les introduire dans le moule où ils réagissent (polymérisation, réticulation) pour former l’objet fini[1].
La différence avec le moulage par injection conventionnel est l'utilisation ici de polymères thermodurcissables à la place de polymères thermoplastiques.
Pièces fabriquées
Les pièces courantes fabriquées via la RIM incluent des pièces de voitures telles que les pare-chocs, les ailerons et les ailes[2].
Procédé
Les deux parties du polymère sont mélangées, généralement en les injectant sous haute pression dans un mélangeur à percussion. Le mélange est ensuite injecté sous une pression inférieure dans le moule. Le mélange est laissé au repos dans le moule assez longtemps pour qu'il se dilate et réagisse[2].
Si des agents de renforcement sont ajoutés au mélange, le procédé est appelé moulage par injection réaction avec renfort[3] ou en anglais reinforced reaction injection molding (RRIM). Les agents de renforcement courants incluent le mica, les fibres de verre ou le talc (la stéatite). Ce procédé est généralement utilisé pour produire des panneaux automobiles en mousse rigide[2].
Si les agents de renforcement sont des textiles, le procédé est appelé en anglais structural reaction injection molding (SRIM). Les textiles sont d'abord déposés dans le moule, puis le mélange de polymères est injecté[2].
Matériaux concernés
Le matériau le plus courant pouvant être fabriqué par la RIM est le polyuréthane (on parle alors généralement de PU-RIM)[4] mais d’autres comprennent les polyurées, les polyisocyanurates et les polyépoxydes. Pour le polyuréthane, un composant du mélange est du polyisocyanate et l'autre composant est un mélange de polyol, de catalyseur et d'additifs[2].
Avantages
Le moulage par injection et réaction peut produire des pièces solides, flexibles et légères qui peuvent facilement être peintes.
Le temps de cycle est rapide comparé aux matériaux moulés sous vide.
Le mélange bi-composant injecté dans le moule a une viscosité beaucoup plus basse que celle des polymères thermoplastiques fondus, donc des articles grands, légers et à paroi mince peuvent être fabriqués avec succès par la RIM. Ce mélange moins visqueux nécessite également moins de forces de serrage, ce qui conduit à un équipement plus petit et à une réduction de l'investissement.
Les mousses fabriquées par la RIM ont une peau de haute densité et un noyau de faible densité[2].
Inconvénients
Les inconvénients sont des temps de cycle lents comparés au moulage par injection conventionnel et des matières premières plus coûteuses.
Outillage
L'outillage est composé d'acier ou d'aluminium usinés, d'aluminium coulé, de silicone, de nickel, etc. Les machines peuvent être grandes ou petites en fonction de la taille de la pièce requise.
Références
- Vocabulaire de la chimie et des matériaux, Termes, expressions et définitions publiés au Journal officiel, FranceTerme, 2018
- Kaneyoshi Ashida, Polyurethane and related foams : chemistry and technology, CRC Press, , 79–81 p. (ISBN 978-1-58716-159-9, lire en ligne)
- ISO 472:2013(fr) Plastiques — Vocabulaire
- Hutchinson, « Wash Studies of IMR Containing PU-RIM », Journal of Elastomers and Plastics, Journal of Elastomers and Plastics, vol. 19, no 2, , p. 109–119 (DOI 10.1177/009524438701900204, lire en ligne, consulté le )
