Solution de surmoulage ABS et TPU pour touches de clavier en plastique

• Produit : Touche bouton en plastique
• Combinaison de matériaux : ABS (1ère étape - substrat rigide) + TPU (2ème étape - surface tactile douce)
• Cavitation : 8 + 8 cavités (le 1er tir et le 2e tir fonctionnent simultanément)
• Compatibilité machine : Machine d'injection bi-injection à angle droit avec table rotative à 180 degrés.

Pour tenir compte des propriétés rhéologiques distinctes de l'ABS et du TPU, le moule utilise un système d'alimentation personnalisé à deux étages.

La première étape consiste à former le substrat rigide en ABS à travers 8 cavités. Nous avons mis en œuvre un système à canaux chauds avec des vannes d'injection, chaque cavité étant associée à une vanne individuelle.

Avantage technique : Les vannes de contrôle permettent une maîtrise absolue du flux de fusion et de son arrêt. Pour la structure interne de la touche, cela garantit l’absence totale de traces de vanne (reflets ou protubérances), un point crucial puisque la surface en ABS doit s’ajuster parfaitement au surmoulage en TPU lors de l’étape suivante, sans aucune interférence dimensionnelle.

La deuxième étape consiste à surmouler la couche de TPU. Cette séquence utilise un système à canaux chauds qui se transforme en système à canaux froids, alimentant les 8 cavités par des buses en forme de banane (buses en forme de noix de cajou) alimentées par 4 points de dépôt du canal chaud.

Avantage technique : Le TPU est un élastomère sensible au cisaillement. Un système d’injection en forme de banane permet au matériau de pénétrer dans la cavité par le bas ou le côté, masquant ainsi la marque d’injection sur une surface non visible. De plus, le profil incurvé de ce système sépare automatiquement le canal d’alimentation de la pièce moulée lors de l’éjection, permettant une production entièrement automatisée et sans opérateur.

Cet outil est spécialement conçu pour une presse à injecter à angle droit équipée d'une table rotative. Un seul porte-moule assure simultanément les deux phases d'injection, doublant ainsi la productivité.

Le système noyau/cavité dynamique : La moitié fixe (moule fixe) comporte deux profils de cavité distincts : l’un pour le substrat ABS nu et l’autre pour la forme finale en ABS+TPU. La moitié mobile (moule dynamique) effectue quant à elle une rotation de 180 degrés à chaque cycle.

Contrainte de conception résolue : La rotation de la moitié mobile impose une conception du noyau parfaitement identique sur les deux moitiés du plateau. Ce noyau doit assurer une étanchéité parfaite avec la cavité en ABS afin d’éviter les bavures lors de la première injection, tout en servant de substrat de positionnement précis pour le surmoulage en TPU lors de la seconde injection. Ceci requiert un usinage CNC et un pointage de très haute précision pour garantir une fermeture uniforme tout au long des cycles de rotation.

L'un des principaux défis techniques de ce projet résidait dans le mécanisme de fixation de la touche. À la base de la touche se trouvent deux clips de fixation sécurisés (encoches). Du fait de leur orientation vers l'intérieur, la touche ne peut pas être extraite directement du noyau.

Traditionnellement, les concepteurs de moules utilisent des piliers de guidage inclinés (goujons en forme de corne) fixés côté cavité pour tirer les coulisseaux lors de l'ouverture du moule. Cependant, dans un moule rotatif à 16 cavités rapprochées, les goujons inclinés traditionnels occupent trop d'espace et limitent les possibilités d'agencement.

Nous avons conçu un système de glissières spécialisé et compact où les glissières sont entièrement actionnées par le système d'éjection, et non par la séquence d'ouverture du moule.

• Chaque cavité est équipée de deux mini-glissières pour former les contre-dépouilles.
• Les glissières sont usinées avec des fentes internes inclinées.
• Des broches d'éjection droites, dotées de têtes sphériques/arrondies spécialement usinées, sont insérées dans ces fentes inclinées.

Lorsque les plaques d'éjection de la machine poussent les broches droites vers l'avant, les têtes arrondies se déplacent le long des rainures inclinées à l'intérieur des glissières. Ceci convertit la force d'éjection verticale en une force de traction horizontale, rétractant les glissières et libérant simultanément les contre-dépouilles au moment où la pièce est éjectée du noyau.

Comme il s'agit d'un moule rotatif multicomposant, la première injection (ABS) doit rester fermement en place sur le noyau pendant qu'il tourne de 180 degrés pour recevoir la deuxième injection (TPU).

Pour ce faire, le système d'éjection du moule est conçu en deux unités identiques mais actionnées indépendamment. Bien que les deux côtés de la moitié mobile présentent la même disposition des éjecteurs, la machine d'injection n'actionne les plaques d'éjection que du côté contenant la pièce issue de la seconde injection. Ceci garantit le maintien en place du substrat de la première injection pendant la rotation, tandis que les touches bicolores sont démoulées sans problème.

Ce projet de touches ABS/TPU illustre la convergence entre la cinématique avancée des moules et la rhéologie multi-matériaux. Grâce à l'association de canaux chauds à soupape, de canaux d'alimentation banane à dégazage automatique et d'un mécanisme de glissière innovant à éjecteur compact, ce moule à plateau rotatif permet la production en grande série de composants bi-injection de haute précision, sans aucun traitement secondaire.