Le moulage par compression est une méthode de moulage dans laquelle le matériau de moulage, généralement préchauffé, est d’abord placé dans une cavité de moule ouverte et chauffée. Le moule est fermé avec une force supérieure ou un élément de bouchon, la pression est appliquée pour forcer le matériau en contact avec toutes les zones du moule, tandis que la chaleur et la pression sont maintenues jusqu’à ce que le matériau de moulage ait durci. Le procédé emploie des résines thermodurcissables à un stade partiellement durci, soit sous forme de granulés, de masses de type mastic, ou de préformes.
Le moulage par compression est une méthode à haut volume et à haute pression qui convient au moulage de renforts complexes en fibre de verre à haute résistance. Les thermoplastiques composites avancés peuvent également être moulés par compression avec des rubans unidirectionnels, des tissus, des matelas de fibres à orientation aléatoire ou des brins coupés. L’avantage du moulage par compression est sa capacité à mouler des pièces de grande taille et relativement complexes. En outre, c’est l’une des méthodes de moulage les moins coûteuses par rapport à d’autres méthodes telles que le moulage par transfert et le moulage par injection ; de plus, il gaspille relativement peu de matière, ce qui lui confère un avantage lorsqu’on travaille avec des composés coûteux.
Cependant, le moulage par compression offre souvent une mauvaise uniformité du produit et une difficulté à contrôler le flashage, et il n’est pas adapté à certains types de pièces. Moins de lignes de tricotage sont produites et une plus petite quantité de dégradation de la longueur des fibres est perceptible par rapport au moulage par injection. Le moulage par compression convient également à la production de formes de base ultra-larges dans des tailles dépassant la capacité des techniques d’extrusion. Les matériaux qui sont généralement fabriqués par moulage par compression comprennent : Les systèmes de résine de fibre de verre polyester (SMC/BMC), Torlon, Vespel, Poly(p-phénylène sulfure) (PPS), et de nombreux grades de PEEK.
Le moulage par compression est couramment utilisé par les ingénieurs de développement de produits qui recherchent des pièces en caoutchouc et en silicone rentables. Les fabricants de composants moulés par compression à faible volume comprennent PrintForm, 3D, STYS et Aero MFG.
Le moulage par compression a d’abord été développé pour fabriquer des pièces composites pour des applications de remplacement du métal, le moulage par compression est généralement utilisé pour fabriquer des pièces plates ou modérément courbées plus grandes. Cette méthode de moulage est grandement utilisée dans la fabrication de pièces automobiles telles que les capots, les ailes, les écopes, les spoilers, ainsi que des pièces plus petites et plus complexes. Le matériau à mouler est placé dans la cavité du moule et les plateaux chauffés sont fermés par un vérin hydraulique. Le composé de moulage en vrac (BMC) ou le composé de moulage en feuille (SMC) sont conformés à la forme du moule par la pression appliquée et chauffés jusqu’à ce que la réaction de durcissement se produise. Le matériau d’alimentation SMC est généralement coupé pour se conformer à la surface du moule. Le moule est ensuite refroidi et la pièce est retirée.
Les matériaux peuvent être chargés dans le moule soit sous forme de granulés ou de feuilles, ou le moule peut être chargé à partir d’une extrudeuse de plastification. Les matériaux sont chauffés au-dessus de leur point de fusion, formés et refroidis. Plus le matériau d’alimentation est réparti uniformément sur la surface du moule, moins l’orientation de l’écoulement se produit au cours de l’étape de compression.
Le moulage par compression est également largement utilisé pour produire des structures sandwich qui incorporent un matériau de base tel qu’un nid d’abeille ou une mousse polymère.
Les matrices thermoplastiques sont courantes dans les industries de production de masse. Un exemple significatif sont les applications automobiles où les technologies de pointe sont les thermoplastiques renforcés de fibres longues (LFT) et les thermoplastiques renforcés de matelas de fibres de verre (GMT).
Dans le moulage par compression, il y a six considérations importantes que l’ingénieur doit garder à l’esprit :
- Déterminer la quantité appropriée de matériau.
- Déterminer la quantité minimale d’énergie nécessaire pour chauffer le matériau.
- Déterminer le temps minimal nécessaire pour chauffer le matériau.
- Déterminer la technique de chauffage appropriée.
- Prévoir la force nécessaire, pour s’assurer que la grenaille atteint la forme appropriée.
- Concevoir le moule pour un refroidissement rapide après que le matériau ait été comprimé dans le moule.