Sélection de matériaux pour coulée sous vide

Notre guide de sélection des matériaux fournira un aperçu des matériaux utilisés par Xometry pour les projets de coulée sous vide. Les caractéristiques et les applications de chaque matériau sont également discutées en détail.
Vacuum cast parts

Le choix d’un matériau de coulée sous vide adéquat est essentiel pour créer des pièces moulées de haute qualité. En plus de perdre l’argent, vous pourriez aussi perdre du temps en prenant une mauvaise décision. Cet article d’orientation discutera des différents matériaux utilisés avec cette technologie ainsi que de leurs applications.

Pour vous aider à choisir, nous avons compilé une liste des nombreuses résines de coulée sous vide disponibles chez Xometry. Le caoutchouc et les plastiques (ABS, PC, PMMA et PP) représentent les matériaux les plus courants.

Matériaux de qualité ABS

L’ABS est couramment utilisé dans les processus de coulée sous vide. Il offre un bon équilibre de propriétés et est facile à traiter en raison de sa faible viscosité à l’état fondu. Il présente une bonne ténacité, rigidité et résistance aux chocs.

L’ABS a une bonne stabilité dimensionnelle, ce qui signifie que les pièces qu’il servira à fabriquer ne se déformeront pas au fil du temps. Il présente aussi une excellente résistance chimique et peut être utilisé dans diverses applications. 

La coulée sous vide, également appelée coulée d’uréthane ou coulée de polyuréthane, est un choix populaire pour la fabrication de petits lots de pièces en raison de son coût relativement faible et de son délai d’exécution rapide. L’ABS constitue un choix idéal en raison de sa combinaison de propriétés et de sa facilité de traitement.

PU8150, de type ABS

Le PU8150 est un matériau courant en raison de son excellente résistance à l’abrasion et à l’usure, ce qui le rend utile dans de nombreux environnements différents. Il est durable et résistant à l’huile ainsi qu’aux produits chimiques, ce qui le rend excellent pour les environnements industriels. 

  • Caractéristiques principales : Excellente stabilité dimensionnelle • Propriétés de durcissement élevées • Excellentes propriétés physiques
  • Applications : Il convient à une grande variété d’applications, y compris la production de prototypes, de tuyaux et de joints
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PU8260, de type ABS

Le PU8260 est un élastomère de polyuréthane à haute résistance à la déchirure et résistant à l’abrasion. Il est hydrolytiquement stable et a un faible taux de compression. L’utilisation principale de ce produit est dans les processus de coulée sous vide. Il a une teinte transparente ou jaune clair.

  • Caractéristiques principales : Convient à la production à court terme • Inflammable • Propriétés physiques équilibrées • Haute stabilité dimensionnelle
  • Applications : Il est idéal pour les applications nécessitant une résistance élevée à l’abrasion et au feu
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PU8263, de type ABS

L’ABS PU8263 a une excellente résistance, stabilité thermique et résistance à l’abrasion. Son utilisation principale est dans la production de composants à haute résistance par coulée sous vide. Ce produit est une sorte de résine qui a déjà été partiellement oxydée. La densité du réseau est élevée et conserve bien sa forme.

  • Caractéristiques principales : Résistant au feu • Haute stabilité physique et dimensionnelle • Convient pour la coulée sous vide
  • Applications : Il est idéal pour la fabrication de prototypes qui adhèrent aux spécifications UL94 V-0 et 5VA
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PX100, de type ABS

Le PX100 est un matériau courant pour le prototypage rapide en raison de sa ténacité, de sa durabilité et de sa résistance aux chocs. Il est composé d’isocyanate et de polyol, et une fois combiné, il prend un aspect blanc laiteux.

  • Caractéristiques principales : Longue durée de vie en pot • Excellentes propriétés mécaniques • Faible viscosité • Peignable
  • Applications : Il est souvent utilisé pour le moulage dans des moules en silicone et pour la fabrication de composants en plastique ayant des caractéristiques similaires aux thermoplastiques
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PX215, de type ABS

Le PX215 est un mélange d’ABS et de polycarbonate non renforcé. La durabilité et la cohérence dimensionnelle sont deux des nombreux avantages du matériau. Il a été stabilisé aux UV pour une durabilité accrue dans des conditions défavorables. Il est le plus souvent utilisé dans le moulage par injection et la coulée sous vide.

  • Caractéristiques principales : Excellente aptitude à s’écouler • Bonne stabilité dimensionnelle • Résistance à la chaleur
  • Applications : Il est largement utilisé pour créer des produits de haute qualité résistants aux chocs tels que des coques de casque, des enjoliveurs de roue, des composants de caméra et des panneaux centraux I/P
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UP4280, de type ABS

Le polyol et l’UP4280-2 (ISOCYANATE) doivent être utilisés avec l’ABS UP4280. Il n’a pas de couleur inhérente, mais prend la couleur du polyol auquel il est combiné, passant à des couleurs de blanc cassé (C/2), noir (K/2) ou beige pâle (N/2).

  • Caractéristiques principales : Convient pour le prototypage • Facile à traiter • Propriétés mécaniques élevées • Résistance à la chaleur jusqu’à 100 ° C
  • Applications : Il a des qualités comparables aux thermoplastiques tels que l’ABS chargé et le polystyrène et peut être coulé sous vide dans un moule en silicone pour créer des prototypes de haute qualité
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Tableau de comparaison des matériaux de qualité ABS

Matériau Résistance à la traction (MPa) Allongement à la rupture (%) Module de flexion (MPa) Dureté (shore D)
PU8150, de type ABS 73 16 1,2 – 2 84
PU8260, de type ABS 68 15 2,2 85
PU8263, de type ABS 68 15 2,2 83
PX100, de type ABS 40 20 1,5 74
PX215, de type ABS 58,8 120 2,45 120
UP4280, de type ABS 84 13 2,1 81

Matériaux de qualité PC

Le polycarbonate (PC) est un plastique durable et léger qui a un large éventail d’applications. L’une des utilisations les plus populaires pour le PC est la coulée sous vide.

La coulée sous vide consiste à injecter du plastique fondu dans un moule sous pression sous vide. On obtient ainsi des pièces coulées sous vide aux dimensions très précises et d’un niveau de détail élevé. 

Le PC est idéal car il a une excellente stabilité dimensionnelle et peut être facilement moulé dans des formes complexes. En outre, les pièces en PC sont solides et durables, ce qui les rend idéales pour les applications où résistance et durabilité sont requises.

PU8098, de type PC

Le polyol (A) et l’isocyanate (B) sont mélangés avec un rapport de 100 (A) :250 (B) pour créer cette résine polyuréthane PU8098. Le matériau peut être démoulé en 1 heure et a une résistance aux chocs élevée.

  • Caractéristiques principales : Haute résistance à la traction et résistance aux chocs • Faible densité • Durable
  • Applications : Il est principalement utilisé par les fabricants pour fabriquer des produits de la plus haute qualité en utilisant un procédé de coulée sous vide
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PX510, de type PC

Il présente plusieurs bonnes qualités comparables à celles des polymères thermoplastiques.

  • Caractéristiques principales : Faible viscosité • Inodore • Facile à manipuler • Résistant aux UV • Excellentes propriétés mécaniques
  • Applications : Il est largement utilisé pour les prototypes, les modèles et les jouets moulés sous vide. La production d’emballages en plastique complètement transparents, tels que des emballages blisters, est une autre application essentielle
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UP6160, de type PC

La résine UP6160 a une viscosité de 200 à 300 MPa. Le matériau est une combinaison de polyol et d’isocyanate.

  • Caractéristiques principales : Haute résistance thermique • Aspect jaunâtre • Facile à peindre • Excellente facilité de traitement
  • Applications : Le matériau est principalement utilisé pour fabriquer des pièces ayant d’excellentes capacités de résistance à la chaleur et une bonne précision de reproduction
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PX223HT, de type PC-ABS

Cet uréthane PX223HT est souvent utilisé dans les procédés de coulée sous vide. Il n’est disponible qu’en noir et n’a pas de gradations de couleur.
Les produits fabriqués avec ce matériau ont une excellente résistance aux chocs et sont simples à couler en raison de la faible viscosité du matériau.

  • Caractéristiques principales : Bonne résistance aux chocs et fluidité • Couleur noire • Résistant à la température • Haute résistance à la flexion
  • Applications : La fabrication à faible volume ou le prototypage de pièces résistantes à la chaleur sont deux des utilisations les plus répandues du matériau
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Tableau de comparaison des matériaux de qualité PC

Matériau Résistance à la traction (MPa) Allongement à la rupture (%) Module de flexion (MPa) Dureté (shore D)
PU8098, de type PC 70 10 1,6 85
PX510, de type PC 40 20 1,5 80
UP6160, de type PC 59 – 69 15 – 16 2,1 – 2,2 81
PX223HT, de type PC 60 11 2,3 80

Matériaux PMMA / Acryliques

Le PMMA, également connu sous le nom d’acrylique, est un plastique transparent qui est souvent utilisé dans la coulée sous vide. Ce matériau est solide et résistant aux chocs, ce qui le rend idéal pour la coulée sous vide. En outre, il a un haut degré de clarté, ce qui le rend parfait pour les applications où la transparence est souhaitée.

PX5210HT, de type PMMA / Acrylique

Le matériau PX5210HT est créé en combinant le POLYOL UPX5210, l’ISOCYANATE UPX5210 et le POLYOL UPX5210-S. Il a une viscosité élevée de 500 à 650 MPa. Ce matériau peut résister à des températures allant jusqu’à 105°C.

  • Caractéristiques principales : Haute résistance aux chocs • Clair/transparent • Résistant à la chaleur • Facile à traiter
  • Applications : C’est un plastique translucide qui a de nombreuses utilisations différentes, des fenêtres d’automobile aux aquariums
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UPX5210, de type PMMA / Acrylique

UPX5210 est une résine d’uréthane transparente anti-UV utilisée principalement pour la coulée dans des moules en silicone. Les pièces avec des épaisseurs de paroi allant jusqu’à 50 mm peuvent être fabriquées en utilisant ce matériau. Les isocyanates et les polyols sont combinés pour créer ce matériau. De plus, il est résistant au rayonnement UV.

  • Caractéristiques principales : Faible retrait • Facile à traiter • Transparent • Résistant aux rayons UV • Facile à polir
  • Applications : Le PMMA est plus transparent que le verre ou des polymères d’ingénierie comparables, à 92%. Il est utile dans diverses applications, y compris les feux arrière, les pare-brises et les hublots d’avion
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X522HT, de type PMMA / Acrylique

Le X522HT est une résine d’uréthane translucide conçue pour produire des articles transparents haut de gamme. Il peut être coulé dans un moule en silicone par un procédé de coulée sous vide. C’est une excellente option pour les serres, car il permet le passage de la lumière et agit comme une barrière thermique efficace.

  • Caractéristiques principales : Haute transformabilité • Apparence claire • Résistant à la chaleur jusqu’à 100 °C
  • Applications : Il est souvent utilisé dans la production de profilés de fenêtres et de portes, de panneaux, etc. Les aquariums et les centres marins peuvent également être construits avec ce matériau.
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Tableau de comparaison de matériaux de type PMMA / Acrylique

Matériau Résistance à la traction (MPa) Allongement à la rupture (%) Module de flexion (MPa) Dureté (shore D)
PX5210HT, de type PMMA / Acrylique 65 – 70 15 – 20 2 – 2.2 83
UPX5210, de type PMMA / Acrylique 65 – 70 15 – 20 2 – 2.2 83
X522HT, de type PMMA / Acrylique 75 9 2.1 87

Matériaux de qualité PP

Le polypropylène (PP) est un polymère thermoplastique utilisé dans diverses applications. Il se distingue des autres plastiques par sa résistance élevée à la chaleur et aux dommages chimiques. 

Il est également très léger et durable, ce qui en fait un matériau idéal pour la coulée sous vide. Lorsqu’il est chauffé, le PP se dilate et devient malléable, ce qui le rend facile à façonner dans n’importe quelle forme souhaitée. Cela fait de PP un excellent choix pour créer des prototypes et des pièces complexes avec des designs élaborés. 

La coulée sous vide est un processus de fabrication polyvalent qui peut produire de petits ou de grands lots de pièces de haute qualité avec des tolérances dimensionnelles précises.

8550, de type PP

8550 est fabriqué en combinant du polyol avec de l’isocyanate dans un rapport de 1:2. Il a un aspect noir et blanc transparent. En raison de ses excellentes capacités d’allongement, ce matériau est souvent utilisé pour créer des pièces élastiques.

  • Caractéristiques principales : Faible module de flexion • Haut allongement • Longue durée de vie en pot • Convient pour le moulage de produits de grande taille
  • Applications : Il est souvent utilisé dans la production de prototypes et de produits en PP ou PE
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PU8570, de type PP

Le PU8570, de type PP, se compose de trois parties. Dans un rapport (Polyol 1 + Polyol 2) : Isocyanate, on combine deux polyols et un isocyanate. Ce matériau convient à la production de composants de grande taille et a une longue durée de vie.

  • Caractéristiques principales : Module de flexion élevé • Résistant à la chaleur jusqu’à 90 °C • Flexible • Durable
  • Applications : Les constructeurs automobiles utilisent largement ce matériau pour couler sous vide des composants intérieurs et extérieurs
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UP5690, de type PP

Le polyol UP5690, l’isocyanate UP5690 et l’UP5690 C sont les trois composants utilisés pour créer ce matériau PP (UP5690). C’est une résine de polyuréthane qui peut être coulée sous vide, et elle est souvent utilisée pour fabriquer des composants avec des qualités de type PP/HDPE. Les qualités mécaniques du produit changeront en fonction des proportions des différents matériaux utilisés pour le produire.

  • Caractéristiques principales : Haut allongement à la rupture • Haute résistance aux chocs • Excellente flexibilité • Facile à traiter
  • Applications : En raison de sa grande résistance aux chocs, il peut être utilisé pour fabriquer des pare-chocs, des disques, des couvercles, des pièces antivibratoires et des boîtes d’équipement
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Tableau de comparaison de matériaux de qualité PP

Matériau Résistance à la traction (MPa) Allongement à la rupture (%) Module de flexion (MPa) Dureté (shore D)
8550, de type PP 34 72 0,9 76
PU8570, de type PP 50 35 1,6 85
UP5690, de type PP 25 – 35 50 – 90 0,6 – 1,3 75 – 83

Matériaux de qualité caoutchouc

Le caoutchouc est un matériau polyvalent utilisé dans diverses applications. Il est souvent utilisé avec la coulée sous vide parce qu’il peut être facilement moulé dans des formes complexes et a un haut degré de flexibilité. 

De plus, le caoutchouc est relativement peu coûteux et peut être réutilisé plusieurs fois. En conséquence, la coulée sous vide avec du caoutchouc est un moyen efficace et rentable de créer des pièces et des produits de haute qualité.

UPX8400, de type caoutchouc

L’UPX8400 est un matériau en polyuréthane composé de trois composants différents spécifiquement conçus pour la coulée sous vide. Ce produit a un allongement très élevé et est facile à travailler. Les caractéristiques mécaniques du matériau sont déterminées par les proportions des trois composants combinés.

  • Caractéristiques principales : Excellente propriété de durcissement • Bonne coulabilité • Aspect noir/blanc laiteux
  • Applications : Il est couramment utilisé pour fabriquer des prototypes, des modèles ou des maquettes
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T0387, de type caoutchouc

Le T0387 est un élastomère polyuréthane translucide conçu et développé pour les applications de coulée sous vide. Le matériau a une durée de vie en pot d’environ 5 minutes et 30 secondes. Malgré sa transparence apparente, les qualités mécaniques globales du produit sont déterminées par les proportions de ses trois composants (1 polyol, 1 isocyanate et 1 polyol).

  • Caractéristiques principales : Haute élasticité • Bonnes propriétés de durcissement • Transparent
  • Applications : Il est utile pour la production de composants qui ont besoin d’un haut degré d’élasticité, car il a des qualités élastiques
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Tableau de comparaison des matériaux de qualité caoutchouc

Matériau Résistance à la traction (MPa) Allongement à la rupture (%) Dureté (shore A)
UPX8400, de type caoutchouc 17 430 95
T0387, de type caoutchouc 10 – 40 300 60 – 80

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