Surmoulage plastique
MARTIN PLASTIQUES INNOVATION, spécialiste français de l’injection plastique
Le surmoulage plastique consiste à injecter une matière thermoplastique autour d’un élément déjà positionné dans le moule : insert métallique, aimant ou première pièce plastique. La pièce sort de presse assemblée, sans vissage ni collage secondaire.
MARTIN PLASTIQUES INNOVATION (MPI), spécialiste français de l’injection plastique depuis plus de 65 ans, met en œuvre ce procédé à Bourg-Argental, dans la Loire, de la petite à la grande série.
Qu’est-ce que le surmoulage plastique ?
Le surmoulage est une opération d’injection réalisée sur un support préalablement mis en place dans l’empreinte. La matière l’épouse et se solidarise avec lui au refroidissement. Deux familles de procédés sont mises en œuvre :
• Le surmoulage d’insert : l’élément rapporté (écrou, axe, contact, aimant, grille, connectique) est chargé manuellement ou par robot, puis noyé dans la matière injectée.
• L’injection bi-matières et multi-matières : deux polymères ou davantage sont injectés successivement dans un même cycle, sur presse équipée d’un moule rotatif ou à tiroirs. Une base rigide en PA ou en PP reçoit par exemple une couche d’élastomère thermoplastique. La tenue repose sur deux mécanismes, le plus souvent combinés : l’accroche mécanique, par contre-dépouilles, moletages ou perçages qui emprisonnent l’insert, et l’adhésion chimique entre polymères compatibles. Ce choix conditionne la conception de l’outillage et se traite dès la faisabilité.
Pourquoi choisir le surmoulage plutôt qu’un assemblage classique ?
- Coût de revient : suppression des opérations de vissage, clipsage ou collage, réduction des références en nomenclature et des stocks de composants.
- Fiabilité : une liaison surmoulée ne se desserre pas et ne prend pas de jeu sous l’effet des cycles thermiques ou des vibrations.
- Fonctions intégrées : étanchéité par joint injecté, isolation électrique, préhension souple sur corps rigide, amortissement acoustique, effet bi-couleur sans décoration secondaire.
- Allègement : l’insert métallique est limité aux zones sollicitées, le polymère assure le reste de la géométrie.
L’outillage d’un moule de surmoulage étant plus coûteux qu’un moule simple, l’arbitrage se fait sur le coût pièce complet, opérations d’assemblage et rebuts inclus, et non sur le seul prix de l’outillage.
Les matières
Quelles matières et quels inserts pour un surmoulage réussi ?
La compatibilité du couple de matières détermine le niveau d’adhérence. Un TPE surmoulé sur PP adhère chimiquement sans traitement ; le même TPE sur PA exige une formulation adhérente ou une reprise mécanique renforcée.
| Support | Matière surmoulée | Type de liaison | Applications types |
| PP | TPE (SBS, TPV, TPO, …) | Chimique | Bâtiment, Poignées, pour joints d’étanchéité ou préhension souple (soft) |
| PA, PA chargé fibres de verre | TPE (TPU, PEBAX, …) | Chimique et mécanique | Pièces techniques sous contrainte mécanique ou de température |
| PC, ABS | TPE (TPU, SBS,…) | Chimique et mécanique | Boîtiers, Touches pour étanchéités ou interfaces utilisateur |
| Laiton, acier inoxydable, aluminium | Tout type de thermoplastiques | Mécanique | Inserts filetés, contacts, axes |
Les inserts métalliques imposent leurs règles : l’écart de coefficient de dilatation avec le polymère génère des contraintes au refroidissement, pouvant provoquer fissuration ou décohésion. Trois leviers permettent de maitriser leur surmoulage : le dimensionnement de la géométrie de rétention, un état de surface adapté, le préchauffage de l’insert selon les configurations. Le maintien en position pendant l’injection fait l’objet d’une étude dédiée, la pression de matière pouvant déplacer un insert insuffisamment bridé. Il sera parfois préférable de positionner l’insert en reprise (US ou à chaud) en fonction des contraintes techniques et économiques.