Sucette LSR Moulage en silicone liquide
CARACTÉRISTIQUES
Une fois mélangé, le LSR est injecté sous pression contrôlée dans la cavité d'un moule chauffé. Contrairement au moulage thermoplastique, le LSR subit une vulcanisation – une réaction de réticulation chimique déclenchée par la chaleur – qui durcit dans le moule en 30 à 60 secondes selon l'épaisseur des parois et la température du moule. Ce dernier est généralement maintenu à des températures comprises entre 150 °C et 200 °C, le profil de température précis étant optimisé pour la formulation spécifique du LSR.
Après polymérisation, la pièce est éjectée, ébarbée si nécessaire, puis soumise à une post-cuisson dans un four à convection afin de finaliser la réticulation et de stabiliser ses propriétés dimensionnelles et mécaniques. Cette post-cuisson garantit l'élimination des résidus volatils, répondant ainsi aux exigences strictes de contact alimentaire et de biocompatibilité. L'ensemble du processus peut être entièrement automatisé : des bras robotisés extraient les pièces finies, chargent les inserts pour le surmoulage et transfèrent les composants vers les opérations secondaires.
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Description du moule
Matériaux du produit :
LSR SILICONE
Caoutchouc souple : SILICONE
Matériau du moule :
S136ESR
Nombre de cavités :
4
Méthode d'alimentation en colle :
Coureur à chaud
Méthode de refroidissement :
Refroidissement par eau
Cycle de moulage
22,5 s
- Le processus de fabrication des moules et la sélection des matériaux du produit
Assurance qualité
L'assurance qualité est intégrée à chaque étape. Les matières premières sont testées afin de vérifier leur conformité aux normes FDA 21 CFR 177.2600, EN 1400 et ISO 10993. Pendant la production, le contrôle statistique des procédés (SPC) surveille les paramètres clés, notamment la pression d'injection, la température du moule et la masse d'injection. Les pièces finies font l'objet d'un contrôle visuel, d'une vérification dimensionnelle et de tests fonctionnels (par exemple, résistance à la traction pour les écrans, résistance à la déchirure pour les embouts). Des systèmes d'inspection optique automatisés détectent les imperfections de surface avec une résolution micrométrique.
Pour les moules multicavités, des capteurs de pression contrôlent le remplissage, garantissant ainsi la production de pièces identiques pour chaque cavité, avec un Cpk ≥ 1,33. La traçabilité des lots est assurée depuis la réception des matières premières jusqu'à l'emballage final, permettant une analyse rapide des causes profondes en cas de problème de qualité.
Efficacité de la livraison
Ansix Tech livre les outillages pour sucettes LSR sous 35 à 45 jours après validation du design pour les moules de complexité standard, avec des options express disponibles en seulement 25 jours pour les projets urgents. Des échantillons peuvent être livrés sous 10 à 15 jours ouvrés après la finalisation de l'outillage pour validation par le client.
Pour la production en série, Ansix Tech exploite un parc de presses à injection de 30 à 400 tonnes, avec des cellules de production dédiées aux programmes de fabrication de sucettes à grand volume. Un moule à canaux froids à 8 cavités, monté sur une presse de 130 tonnes, peut produire des milliers de sucettes finies par heure. La capacité de production est modulable grâce au fonctionnement en cellules parallèles et à la planification en plusieurs équipes, permettant une montée en puissance rapide pour répondre aux pics de demande saisonniers.
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Ansix Tech obtient des avantages concurrentiels en matière de coûts grâce à de multiples leviers. Les systèmes à canaux froids éliminent totalement le gaspillage de matériau, atteignant une utilisation de 100 % du matériau, contrairement aux systèmes à canaux chauds ou conventionnels qui génèrent 15 à 30 % de rebuts après polymérisation. Les canaux froids réduisent également les temps de cycle en maintenant le LSR à l'état non polymérisé jusqu'à son entrée dans la cavité, minimisant ainsi les déchets de pré-polymérisation.
L'optimisation des procédés permet d'accroître encore l'efficacité. L'équipe d'ingénierie d'Ansix analyse chaque conception afin d'optimiser le temps de cycle grâce à une disposition équilibrée des canaux de chauffage et de refroidissement, réduisant ainsi le temps de polymérisation sans compromettre la densité de réticulation. Pour les programmes à grand volume, les moules multi-empreintes (jusqu'à 16 ou 32 empreintes) amortissent les coûts d'outillage grâce à une production par injection plus importante, réduisant ainsi le coût unitaire.
L'effet de levier des volumes joue un rôle déterminant. Le pouvoir d'achat d'Ansix auprès des principaux fournisseurs de LSR — notamment Wacker, Dow (XIAMETER), Momentive (Silopren) et Elkem (Bluestar) — garantit des prix avantageux sur les matériaux, dont les économies sont directement répercutées sur les clients. La consolidation des achats pour plusieurs programmes clients permet de réduire encore davantage le coût unitaire des matériaux.
Les principes du lean manufacturing guident chaque opération. Le flux continu de pièces, les systèmes de changement rapide de moules et la manutention automatisée des pièces minimisent les temps morts et les coûts de main-d'œuvre directe. L'agencement cellulaire des usines place les postes d'inspection à proximité des presses, permettant un retour d'information instantané et la maîtrise des défauts.
En intégrant ces mécanismes de contrôle des coûts, Ansix Tech réduit généralement le coût total à l'arrivée des programmes de sucettes LSR de 15 à 30 % par rapport aux accords avec des fournisseurs fragmentés, tout en maintenant ou en améliorant les normes de qualité.
Deuxième partie : Valeurs fondamentales dans la fabrication de moules, sélection des matériaux, fabrication intelligente et qualité des processus
Traduire l'excellence technique en valeur client mesurable
Fabrication de moules : La précision qui protège votre marque
La capacité de fabrication de moules d'Ansix Tech repose sur un équipement de pointe. Des centres d'usinage cinq axes à grande vitesse garantissent des tolérances de cavité de ±0,002 mm, assurant des lignes de joint parfaitement lisses et sans bavures – un point essentiel pour les sucettes en contact avec la muqueuse buccale délicate des nourrissons. Pour les clients, cela signifie l'absence d'ébavurage secondaire, éliminant ainsi les coûts de main-d'œuvre et le risque d'arêtes vives pouvant compromettre la sécurité.
Les systèmes d'électroérosion à fil permettent de réaliser des découpes d'une finesse extrême (0,03 mm), autorisant ainsi la création de fentes d'aération complexes et de rainures étroites sans bavures ni déformations. Associée à l'électroérosion par miroir pour des finitions de surface ultra-brillantes (Ra ≤ 0,05 μm), cette technologie permet à Ansix de produire des moules qui génèrent des pièces en LSR transparentes, d'une clarté optique exceptionnelle, exemptes d'imperfections de surface et de défauts de transfert de texture.
Chaque moule fait l'objet d'une validation qualité complète avant expédition. Des machines à mesurer tridimensionnelles (MMT) et des systèmes d'inspection optique vérifient chaque dimension critique, les caractéristiques clés étant soumises à une analyse de capabilité de processus exigeant un Cpk ≥ 1,33. Un rapport dimensionnel complet accompagne chaque moule, fournissant une preuve de conformité vérifiable.
Sélection des matériaux : la sécurité par la conception, la performance par l’ingénierie
Le protocole de sélection des matériaux d'Ansix repose avant tout sur la conformité réglementaire, condition indispensable pour tout produit de type tétine. Les matériaux LSR de qualité alimentaire sont certifiés conformes aux normes FDA 21 CFR 177.2600 (États-Unis) et EU 10/2011 (Europe), tandis que les matériaux de qualité médicale bénéficient de la certification de biocompatibilité ISO 10993 pour les applications nécessitant un contact oral prolongé.
Au-delà de la certification, les propriétés des matériaux déterminent leurs performances réelles. Ansix collabore avec les principaux fournisseurs de LSR, notamment Wacker (gamme ELASTOSIL), Dow (XIAMETER), Momentive (Silopren) et Elkem (SILBIONE). Chaque famille de matériaux offre des profils de propriétés distincts :
Propriété Plage typique Valeur client
Dureté (Shore A) 20-70 (tolérance ±3) Sensation tactile personnalisable — plus douce pour les nouveau-nés, plus ferme pour les bébés qui font leurs dents
Résistance à la déchirure ≥27 kN/m Prévient les déchirures des mamelons lors de morsures agressives
Résistance à la traction ≥8 MPa Maintient son intégrité de forme grâce à des stérilisations répétées.
Transmission de la lumière ≥78% (notes transparentes) Aspect clair pour un attrait visuel et un contrôle de l'hygiène
Retrait (après cuisson) 2,5-3% Dimensions finales prévisibles — compensées dans la conception du moule
Guide de sélection des matériaux par voie réglementaire
Norme réglementaire Région concernée Exigences clés Validation des matériaux chez Ansix
FDA 21 CFR 177.2600 cerf Articles en caoutchouc destinés à un contact alimentaire répété Certificat d'analyse des matières premières + procédé de vulcanisation validé
EN 1400 Europe limites de migration chimique (BPA ≤0,01 mg/L, nitrosamines ≤0,01 mg/kg) Tests effectués par un tiers + traçabilité des lots
LFGB Allemagne/Spécifique à l'Allemagne Conformité aux normes alimentaires au-delà des exigences minimales de l'UE Certification des fournisseurs + tests par lots
ATTEINDRE UE Restrictions relatives aux substances extrêmement préoccupantes (phtalates Déclaration complète des matériaux + documentation de conformité
ISO 10993 Mondial (qualité médicale) Tests de cytotoxicité, de sensibilisation et d'irritation Rapport de biocompatibilité pour le contact oro-muqueux
Ansix accompagne ses clients dans ce processus de sélection, en optimisant le rapport coût-performance. Pour les sucettes grand public produites en grande quantité, un LSR de qualité alimentaire certifié, provenant d'un fournisseur de premier plan reconnu, offre un rapport qualité-prix optimal. Pour les applications médicales ou les marchés d'exportation haut de gamme exigeant des dossiers de certification complets, les options de qualité médicale incluent la documentation appropriée sans sur-spécifications inutiles.
Intégration de la fabrication intelligente : l’efficacité au service de la technologie
L'atelier de production d'Ansix est conforme aux principes de l'Industrie 4.0. Toutes les presses à injecter sont connectées à un système MES (Manufacturing Execution System) qui verrouille les paramètres de traitement (températures, pressions, vitesses d'injection et temps de polymérisation) à des valeurs de consigne définies par l'ingénieur. Toute modification non autorisée est impossible ; chaque changement de paramètre est enregistré avec l'horodatage et l'identifiant de l'opérateur, garantissant ainsi une traçabilité complète de la production.
Les fonctionnalités de surveillance à distance permettent aux clients de consulter en temps réel l'état de la production, les indicateurs de qualité et les dates d'achèvement prévues via des portails web sécurisés. Pour les programmes critiques, des alertes automatisées informent les équipes qualité d'Ansix et du client en cas de dépassement des paramètres de processus, permettant ainsi une intervention préventive avant la production de pièces non conformes.
Les systèmes à canaux froids équipés de vannes à aiguille servo-actionnées assurent un démarrage automatisé et un contrôle précis du remplissage de chaque cavité. En mode apprentissage, le système détecte automatiquement les volumes de remplissage optimaux pour chaque cavité, en compensant les variations de viscosité du matériau ou les conditions ambiantes. Cette capacité d'auto-optimisation réduit le temps de réglage jusqu'à 60 % et élimine les ajustements manuels par tâtonnement.
Qualité des processus : éliminer l’anxiété des clients quant à la qualité
Les préoccupations des clients en matière de qualité se concentrent sur quatre modes de défaillance prévisibles : les bavures (excès de matière aux lignes de joint), l’instabilité dimensionnelle, les défauts de surface (marques d’écoulement, bulles, remplissage incomplet) et l’hétérogénéité d’un lot à l’autre. Ansix prend en charge chacun de ces problèmes grâce à des contrôles systématiques.
Élimination des bavures : les tolérances d’ajustement du moule au niveau des lignes de joint sont maintenues à ±0,005 mm, grâce à une compensation automatique de la force de serrage qui s’adapte à la dilatation thermique durant le cycle de moulage. Ceci garantit des bavures inférieures à 0,03 mm, à peine perceptibles au toucher et bien en deçà des seuils de sécurité habituels pour les produits pour nourrissons.
Stabilité dimensionnelle : des régulateurs de température de moule séparent les zones de noyau et de cavité, maintenant des différentiels de température inférieurs à 2 °C afin de minimiser les déformations dues à un refroidissement inégal. Des capteurs de pression intégrés au moule fournissent un retour d’information en temps réel, ajustant automatiquement les paramètres de maintien et de compression pour compenser les variations de viscosité du matériau. Des tests indépendants démontrent que les dimensions critiques des moules multicavités conservent une stabilité de ±0,02 mm sur trois cycles de production consécutifs, même avec des intervalles d’une semaine entre les cycles.
Qualité de surface : Les pièces en LSR transparent présentent un aspect sans bulles ni stries grâce à un positionnement optimisé des points d’injection, identifié lors de l’analyse du flux de moulage. Des canaux d’évacuation, situés aux extrémités du remplissage, permettent à l’air emprisonné de s’échapper avant l’arrivée du matériau, éliminant ainsi les marques de brûlure et les remplissages incomplets.
Cohérence des lots : La gestion des paramètres basée sur les recettes associe chaque lot de production à un lot de matière première, une machine et une équipe d’opérateurs spécifiques. Les contrôles du premier article comparent chaque nouveau lot à des échantillons de référence ; les contrôles du dernier article assurent une vérification finale avant le changement de moule.
Troisième partie : Solution de production complète pour le moulage en silicone liquide LSR des sucettes
Solutions de fabrication complètes d'Ansix Tech
Lancement du projet – Définition de la proposition de valeur client
Chez Ansix Tech, nous savons que les moules ne sont pas de simples morceaux d'acier : ce sont des actifs générateurs de revenus pour nos clients. Chaque projet de moules pour sucettes en silicone souple commence par une question fondamentale : quel problème ce produit résout-il pour l'utilisateur final, et quels risques représente-t-il pour la marque en cas de mauvaise exécution ?
Notre équipe d'ingénieurs traduit cette question en exigences techniques : quelle dureté offre un confort optimal sans compromettre la résistance à la morsure ? Quel emplacement d'injection minimise les marques visibles sur la surface fonctionnelle de la tétine ? Combien de cavités permettent d'équilibrer le coût d'outillage et la rentabilité par pièce pour le volume annuel prévu ? Ces compromis, toujours spécifiques au client, sont documentés dans notre rapport de conception pour la fabrication (DFM), remis avant toute découpe de métal.
Besoins des clients Comment Ansix livre Résultat mesuré
Délai de mise sur le marché plus court Parcours d'outillage accéléré (ingénierie parallèle + usinage) Délai standard : 35 à 45 jours ; délai express : 25 jours
Coût unitaire inférieur Moules à canaux froids à grande cavité + automatisation 8 à 32 cavités ; zéro déchet de canal
Confiance réglementaire Système de management de la qualité conforme à la norme ISO 13485 + traçabilité complète des matériaux Documentation prête à être auditée à partir du premier échantillon
Simplification de la chaîne d'approvisionnement Solution clé en main : moule + moulage + assemblage + emballage Un seul bon de commande, un seul interlocuteur qualité
Réduction des risques Examen DFM + échantillonnage T0-T3 + test de vieillissement à 1000 tirs Lancement de production prévisible, sans surprises.
Infrastructures énergétiques – Renforcer la confiance des clients grâce à l’excellence des équipements
Équipement de fabrication de moules de précision
L'atelier de moulage d'Ansix est équipé pour réaliser les tolérances les plus strictes requises pour les applications de sucettes en LSR. Des centres d'usinage à grande vitesse cinq axes, avec des vitesses de broche allant jusqu'à 40 000 tr/min, permettent d'obtenir des contours 3D complexes avec des états de surface ne nécessitant aucun polissage manuel – un point crucial pour les tétines transparentes où les marques de polissage seraient visibles. Les lignes de joint sont finies avec une rugosité Ra ≤ 0,2 µm, produisant des interfaces sans bavures et ne nécessitant aucun ébarbage manuel.
Notre procédé d'électroérosion à fil offre une précision de positionnement submicronique, permettant de réaliser des découpes d'une finesse extrême (0,03 mm de largeur), essentielle pour les fines fentes d'évacuation d'air lors de l'injection, sans risque de défauts de surface. Contrairement à l'usinage conventionnel, l'électroérosion ne produit aucune bavure, éliminant ainsi les opérations de finition secondaires, sources de coûts supplémentaires et de risques d'endommagement des pièces.
Les machines à mesurer tridimensionnelles (MMT) équipées de palpeurs de balayage vérifient chaque caractéristique critique par rapport au modèle CAO. Des comparateurs optiques assurent une vérification rapide des profils 2D : régularité de l’épaisseur de la paroi du raccord, diamètre du protecteur et contour de l’écran. Chaque moule est fourni avec un rapport d’inspection dimensionnelle complet et, pour les applications réglementées, les dimensions clés sont validées à un Cpk ≥ 1,33 avant expédition.
Parc de machines de moulage par injection
Ansix dispose d'un parc complet de presses à injection d'une force de fermeture de 30 à 400 tonnes, couvrant toute la gamme des tailles de sucettes, des petites tétines orthodontiques aux modèles classiques. Pour la production de sucettes en silicone liquide (LSR), nos principales plateformes sont des presses entièrement électriques à servocommande Fanuc et Engel, complétées par des systèmes Arburg allemands dédiés à la transformation du silicone liquide.
Plateforme machine Force de serrage (tonnes) Application cible Capacité clé
LSR entièrement électrique (Fanuc/Engel) 30-100 Moules à mamelons de 1 à 4 cavités Répétabilité de tir de ±0,1 %
LSR entièrement électrique (Fanuc/Engel) 100-200 Moules à sucettes de 4 à 8 cavités Production à grande vitesse et de haute précision
LSR hydraulique/servo 200-400 Moules à grand volume de 8 à 32 cavités Plateau de grande taille pour canaux froids multicavités
Hybride à 2 composants (Arburg) 80-200 Téton souple en LSR surmoulé sur un bouclier en plastique rigide Production en cycle unique de sucettes composites
Les machines entièrement électriques à servocommande garantissent une répétabilité du poids d'injection à ±0,1 % de la valeur cible, assurant ainsi que chaque cycle, du premier au cent millième, produise des pièces conformes aux mêmes tolérances. Le contrôle de processus en boucle fermée surveille en continu la pression d'injection, la température du moule et le temps de polymérisation, ajustant les paramètres en temps réel afin de maintenir des conditions optimales malgré les variations de température ambiante ou de lot de matériau.
Systèmes de qualité et de métrologie
Chaque pièce produite, qu'il s'agisse d'un échantillon ou d'une pièce de série, fait l'objet de contrôles qualité documentés. Des contrôles en cours de production sont effectués à intervalles définis, la fréquence étant déterminée par les règles de la maîtrise statistique des procédés (MSP). Lorsque les tendances s'approchent des limites de contrôle, la fréquence d'inspection augmente automatiquement jusqu'au rétablissement de la stabilité.
La vérification dimensionnelle utilise des systèmes de mesure avec contact (MMT) et sans contact (optiques) selon la géométrie de l'élément. Pour les pièces en LSR fragiles ou flexibles, la mesure optique évite les distorsions induites par la mesure. Pour les composants de blindage en plastique rigide, les MMT à palpeur offrent une précision maximale.
Fabrication de moules – Différenciation concurrentielle fondamentale
Durée de vie et durabilité du moule
Les moules en LSR sont des éléments soumis à une forte usure ; contrairement aux thermoplastiques, le LSR est chimiquement réactif et peut accélérer l’érosion des surfaces en acier non protégées lors d’une production intensive. Ansix spécifie les matériaux des moules en fonction du volume de production prévu et de la configuration des canaux d’alimentation.
| Composant du moule | Sélection des matériaux | Dureté | Durée de vie prévue (fonctionnement normal) |
|----------------|--------------------|----------|------------------------------ ------|
| Base de moule | P20 / 1.2311 (pré-trempé) | 28-32 HRC | Durée de vie indéterminée (composants remplaçables) |
| Inserts pour cavités/noyaux (standard) | S136 / 1,2083 (inox) | 48-52 HRC | Plus de 500 000 cycles |
| Inserts pour cavités/noyaux (haut volume) | Acier inoxydable 420 / 1,4034 | 52-56 HRC | Plus d'un million de cycles |
| Inserts de cavité/noyau (résistants à l'usure) | DC53 / SKD11 | 58-62 HRC | Plus de 2 000 000 cycles |
| Vannes à guillotine / Coulissants | H13 / 1.2344 (travail à chaud) | 50-54 HRC | Plus de 500 000 cycles |
| Goupilles d'éjection | Acier rapide SKH51 / M2 | Dureté Rockwell C 58-62 | Pièces d'usure remplaçables |
Pour les matériaux renforcés de fibres de verre ou les applications de charges abrasives, Ansix recommande l'acier inoxydable 2344 ou DC53 avec revêtement TiN afin de garantir une durée de vie des outils supérieure à 2 millions de cycles. Pour les tétines en LSR standard non chargées, l'acier inoxydable S136 (420) offre un équilibre optimal entre résistance à la corrosion, polissabilité et résistance à l'usure, pour une durée de vie supérieure à 500 000 cycles. Chaque moule est accompagné de certificats de matériaux complets, incluant les courbes de traitement thermique.
Tolérances réalisables
La capacité de précision est spécifiée par le type de fonctionnalité et la criticité de l'application :
Type de fonctionnalité Tolérance standard Capacité de précision Méthode de mesure
Dimensions linéaires (générales) ±0,05 mm ±0,02 mm Optique / CMM
Dimensions linéaires (critiques) ±0,02 mm ±0,01 mm CMM
Concentricité / rondeur 0,02 mm 0,01 mm balayage circulaire CMM
Ajustement de la ligne de séparation écart de 0,005 mm écart de 0,002 mm Jauge d'épaisseur / optique
Finition de surface (acier à moule) Ra 0,4 μm Ra 0,1 μm Profilomètre
Finition de surface (partiellement transparente) Ra 0,2 μm Ra 0,05 μm Visuel + optique
Pour les surfaces cosmétiques des sucettes transparentes, les finitions de qualité miroir (Ra ≤ 0,05 μm) sont obtenues grâce à une combinaison de fraisage à grande vitesse, de polissage manuel et — pour les exigences les plus élevées — de tournage au diamant ou d'électroérosion avec des paramètres de finition fine.
Types et configurations de moules
Les systèmes à canaux froids sont la norme pour les sucettes en LSR, car ils éliminent totalement le gaspillage de matière. Le canal d'alimentation est maintenu à basse température (généralement entre 20 et 40 °C), ce qui préserve la fluidité du LSR et permet sa réutilisation, tandis que la cavité est chauffée à la température de vulcanisation. Après l'éjection de la pièce, la matière non vulcanisée du canal est recyclée pour la coulée suivante, atteignant ainsi un taux d'utilisation supérieur à 99 %.
Les systèmes à canaux chauds — rares pour le LSR en raison du durcissement thermique — ne sont spécifiés que lorsque les contraintes d'emplacement des points d'injection ne permettent pas d'utiliser des géométries à canaux froids.
Pour les sucettes composites nécessitant à la fois une tétine souple en résine LSR et une collerette rigide en plastique (généralement PP, PC ou ABS), Ansix produit des moules de surmoulage bi-composants. Le substrat rigide est soit moulé par injection dans une première cavité, soit inséré manuellement avant l'injection de la résine LSR. Une bonne adhérence entre les deux matériaux exige une maîtrise rigoureuse du traitement de surface (primaire ou activation plasma) et des paramètres de procédé.
Stratégie de porte et de ventilation
Le positionnement du point d'injection est déterminé par analyse du flux de moulage (MFA) afin de minimiser les marques d'aspect tout en assurant un remplissage complet de la cavité. Principes clés de conception du point d'injection pour les sucettes en LSR :
Équilibrage monocavité vs multicavité — Pour les outils multicavités (8, 16 ou 32 cavités), la longueur des canaux est équilibrée géométriquement afin d'égaliser la résistance à l'écoulement. Lorsque l'équilibrage géométrique est impossible, des limiteurs de débit intégrés à chaque canal permettent un contrôle précis du débit.
Emplacement de la barrière anti-fuites — Pour les tétines de sucette, l'emplacement privilégié de la barrière est à l'extrémité de la tétine (visible, mais positionnée hors de contact avec la bouche). Pour les collerettes, la barrière se situe sur le périmètre extérieur, dissimulée derrière les bords.
Évacuation — Le LSR, de faible viscosité (10 000 à 100 000 cP à l’injection), remplit tous les interstices, même ceux qui ne devraient pas l’être. Des canaux d’évacuation appropriés (généralement de 0,01 à 0,03 mm de profondeur et de 1 à 5 mm de largeur) permettent à l’air emprisonné de s’échapper sans provoquer de projections. Pour les sucettes, les évents sont placés au dernier point de remplissage de la cavité (au centre de l’extrémité de la tétine).
Conception de systèmes de refroidissement pour la production en grande série
La conception du système de refroidissement influe directement sur la durée du cycle. Un refroidissement insuffisant allonge le temps de polymérisation ; un refroidissement non uniforme provoque une déformation de la pièce. Ansix conçoit des canaux de refroidissement conformes lorsque cela est possible – épousant le contour de la pièce plutôt que des lignes droites percées – afin d’obtenir une répartition uniforme de la température dans la cavité.
Principaux paramètres de conception du refroidissement pour les moules à tétines :
Contrôle de la température du noyau et de la cavité — Des unités de thermorégulation séparées pour le noyau et la cavité permettent un réglage indépendant de la température (souvent la cavité légèrement plus froide pour favoriser un durcissement plus rapide sans sacrifier la finition de surface).
Optimisation du débit — Un écoulement turbulent obtenu à un nombre de Reynolds supérieur à 4 000 garantit un transfert de chaleur efficace.
Refroidissement de la zone de grille — La concentration de chaleur maximale au niveau de la grille nécessite des canaux de refroidissement ciblés.
Sélection du système de portail
Le dimensionnement des canaux d'alimentation est crucial : trop petits, ils restreignent le flux et génèrent une chaleur de cisaillement qui accélère la polymérisation prématurée ; trop grands, ils laissent une trace visible nécessitant un ébarbage manuel. Dimensions typiques des canaux d'alimentation pour les sucettes en résine LSR : 1,5 à 3,0 mm de diamètre pour les canaux situés à l'extrémité de la tétine ; 0,8 à 2,0 mm x 2 à 5 mm pour les canaux situés sur les bords des composants de la protection.
Les canaux froids à vanne permettent un contrôle de remplissage spécifique à chaque cavité : la vanne de chaque cavité est ouverte individuellement par une électrovanne, permettant un équilibrage précis du remplissage même avec des géométries de cavité variables (par exemple, des moules familiaux contenant à la fois des pièces du côté gauche et du côté droit).
Conception du système d'éjection
Le LSR présente une faible rigidité à l'état fraîchement polymérisé et se déchirera ou s'étirera si les forces d'éjection sont concentrées. La conception du système d'éjection pour les moules de tétines nécessite :
Broches d'éjection de grand diamètre (4 à 6 mm) ou lames plates pour répartir la force d'éjection sur une plus grande surface.
Éjection assistée par air (explosion d'air comprimé derrière la pièce) pour rompre l'adhérence par vide sans contact mécanique
Plaques de dénudage pour pièces présentant de grandes surfaces saillantes (protections complètes pour tétines)
Traitements de surface (par exemple, imprégnation de PTFE ou chromage) sur les surfaces du noyau pour réduire l'adhérence
Processus de fabrication de moules
Chaque moule suit une séquence de fabrication structurée :
Phase 1 – Revue de conception numérique (2 à 5 jours) — Réception du fichier CAO 3D du client ; analyse DFM effectuée ; vérification de l’emplacement des points d’injection, de la disposition des canaux d’alimentation, de l’emplacement des évents et des angles de dépouille ; application de la compensation de retrait (2,5 à 3 % pour le LSR, spécifique au matériau pour les thermoplastiques) ; approbation du client requise avant le passage à l’acier
Phase 2 – Ébauche (3 à 7 jours) — Opérations d'ébauche à grande vitesse pour enlever la matière brute ; traitement thermique de détente appliqué si nécessaire
Phase 3 – Finition de précision (5 à 10 jours) — Usinage de finition, fraisage CNC de contours complexes, électroérosion à fil pour rainures étroites, électroérosion miroir pour surfaces brillantes
Phase 4 – Assemblage et ajustement (2 à 5 jours) — Assemblage de l'embase du moule, ajustement des composants, vérification de la ligne de joint, installation du système d'éjection
Phase 5 – Échantillonnage (T0, T1, T2, T3) (5 à 10 jours) — T0 : premiers essais sur presse test ; T1 : vérification et ajustements dimensionnels ; T2 : optimisation du processus ; T3 : validation finale et soumission de l’échantillon au client ; des ajustements mineurs de l’outillage (par exemple, profondeur d’évent, taille de la porte) sont souvent effectués entre les essais.
Délai total entre l'approbation de la conception et l'approbation de l'échantillon T3 : 35 à 45 jours en standard. Pour les moules simples à une ou deux cavités, un délai de 25 jours est possible.
Sélection des matériaux en détail
Cadre de propriété matérielle
Dureté — Mesurée en Shore A (20A très souple, 70A ferme). Les sucettes indiquent généralement une dureté de 30 à 50A : une dureté plus faible pour le confort des nouveau-nés, une dureté plus élevée pour les bébés qui font leurs dents ou pour les parties protectrices de la sucette. Les spécifications plus précises (par exemple, 40 ± 2A) nécessitent des matériaux haut de gamme provenant de fournisseurs de premier plan.
Résistance à la déchirure — Essentielle pour l’intégrité du mamelon en cas de morsure et d’étirement. Minimum acceptable : ≥ 27 kN/m pour les sucettes pour nourrissons.
Résistance à la traction — Minimum acceptable : ≥8 MPa.
Allongement à la rupture — Minimum acceptable : ≥400 % pour les sections de mamelon qui seront étirées de manière répétée.
Transmission lumineuse — Pour les modèles transparents, ≥75% à une épaisseur de 2 mm.
Retrait — Le LSR se rétracte de 2,5 à 3 % après démoulage et refroidissement. Une compensation est appliquée lors de la conception du moule (agrandissement des cavités en conséquence). Le retrait variant selon la formulation du matériau, les compensations finales sont vérifiées lors de l’échantillonnage T0.
Teneur en composés volatils — Les grades à faible volatilité (série ELASTOSIL LR 3003 R) répondent aux limites EN 1400 pour les composés volatils sans nécessiter de post-cuisson prolongée.
Guide de sélection des matériaux
Scénario d'application Qualité de matériau recommandée Propriétés clés État de certification
Sucette standard (marché mondial) Série Wacker ELASTOSIL LR 3003 Teneur réduite en composés volatils, approuvé pour le contact alimentaire FDA 21 CFR 177.2600, BfR XV, LFGB
Marché premium/européen Wacker ELASTOSIL eco LR 5040 Production neutre en carbone, contact alimentaire FDA, BfR XV répond aux critères d'éco-étiquetage
qualité médicale/clinique Wacker ELASTOSIL LR 3003/xx États-Unis USP Classe VI, biocompatibilité ISO 10993 FDA 21 CFR 177.2600
Haute clarté/transparence Momentive Silopren LSR 2630 Faible viscosité, réactivité élevée, excellente clarté FDA 21 CFR 177.2600
Haute résistance à la déchirure Série Dow XIAMETER RBL-2004 Résistance à la déchirure améliorée (16 kN/m typique) contact alimentaire approuvé
Tous les matériaux de niveau 1 sont livrés sous forme de kits à deux composants (A+B) accompagnés de certificats d'analyse pour chaque lot. Pour les clients ayant des exigences de certification spécifiques (par exemple, la conformité à la norme EN 1400 pour la distribution dans l'UE), Ansix fournit une documentation complète de conformité des matériaux, incluant les résultats des tests de migration.
DFM et optimisation de la conception
Le processus de conception pour la fabrication (DFM) débute avant la conception du moule, souvent avant même que la conception du client ne soit finalisée. Ansix fournit un retour d'information précoce qui réduit les risques en aval.
Optimisation de l'épaisseur des parois — Le LSR remplit les parois fines (jusqu'à 0,5 mm), mais peut emprisonner de l'air ou provoquer des bavures si les transitions entre les parois sont trop abruptes. DFM recommande des transitions progressives et des angles de dépouille minimaux (2 à 3° recommandés).
Spécification de l'angle de dépouille — Une dépouille insuffisante (inférieure à 1°) rend l'éjection des pièces difficile, ce qui peut entraîner des déchirures ou des dommages aux moules. DFM recommande une dépouille de 2 à 3° pour le LSR.
Évaluation des contre-dépouilles — Les contre-dépouilles externes nécessitent des glissières (ce qui augmente le coût) ; les contre-dépouilles internes nécessitent des noyaux rétractables (complexes et plus coûteux). La conception pour la fabrication (DFM) propose des solutions alternatives lorsque cela est possible.
Emplacement des témoins de porte — DFM recommande des emplacements de porte qui placent les marques de témoins sur des surfaces non cosmétiques ou des emplacements qui seront cachés (par exemple, à l'intérieur du centre de la visière, et non sur la surface du mamelon).
Stratégie de ventilation — Le DFM identifie les points d'extrémité de remplissage (où l'air emprisonné s'accumulera) et spécifie les dimensions de ventilation (profondeur, largeur, emplacement) avant le début de l'usinage du moule.
L'analyse du flux de matière confirme la conception. Pour les moules multicavités, le remplissage est optimisé : chaque cavité se remplit au même rythme et avec le même profil de température, ce qui élimine les injections incomplètes et les surremplissages. Les amorceurs et les restricteurs de flux équilibrent la géométrie des canaux d'alimentation lorsque l'emplacement des cavités varie.
Le rapport DFM comprend des résultats de simulation 3D complets, des cartes de contours d'épaisseur de paroi (identifiant les sections épaisses susceptibles de provoquer un affaissement) et une matrice des risques mettant en évidence les caractéristiques nécessitant une attention particulière.
Moulage par injection – Procédé et production
Configuration de la cellule de production
Un moule à canaux froids à 8 cavités, fonctionnant sur une presse horizontale LSR de 130 tonnes, représente une cellule de production typique pour les programmes de fabrication de sucettes en moyennes et grandes séries. La cellule complète comprend :
Système de dosage LSR — Les pompes doseuses répartissent avec précision les composants A et B dans un rapport de 1:1, avec une précision allant jusqu'à 0,15 % ; le mélangeur statique assure un mélange homogène ; capacité d'injection de couleur pour les protège-tétines teintés.
Machine de moulage par injection — Presse entièrement électrique ou servo-hydraulique avec connexion directe du cylindre au système de dosage ; injection par vis ou piston selon la taille de l'injection ; cylindre à température contrôlée (20-40°C) pour éviter la pré-cuisson.
Moule — Système à canaux froids maintenu à 20-40 °C ; zone de cavité chauffée à 160-200 °C via des cartouches chauffantes ou une circulation d'huile chaude ; zones de contrôle de température généralement indépendantes pour le noyau et la cavité.
Automatisation — Un robot de prélèvement et de placement retire les pièces finies et les place sur un convoyeur ; pour les applications de surmoulage, le robot charge les inserts en plastique avant l'injection de LSR.
Opérations secondaires — Des stations de découpe automatisées éliminent les bavures et les résidus de découpe ; des stations d’inspection visuelle vérifient les défauts de surface et la conformité dimensionnelle ; des stations d’emballage comptent et emballent les pièces dans des sacs ou des emballages à clapet.
Optimisation des processus pour une efficacité accrue et une réduction des coûts
L'équipe d'ingénierie des procédés d'Ansix optimise méthodiquement chaque paramètre :
Paramètre Objectif d'optimisation Impact sur le coût/l'efficacité
vitesse d'injection Remplir la cavité sans emprisonnement d'air ni début de polymérisation prématurée Cycle plus rapide → rendement plus élevé
Température du moule Séchage complet en un minimum de temps sans brûlure Température plus basse → durcissement plus lent ; température plus élevée → risque de brûlures
Temps de séchage Temps minimum pour obtenir une partie entièrement réticulée (polymérisation à plus de 95 %) La réduction du temps augmente directement le débit
Pression d'injection Quantité minimale requise pour un remplissage complet (empêche les bavures) Pression réduite → usure des outils réduite, moins de bavures
efficacité de refroidissement Un refroidissement équilibré empêche la déformation et permet une éjection précoce. Refroidissement plus rapide → cycle plus court
Pour les applications de tétines, les temps de polymérisation typiques varient de 30 à 90 secondes selon l'épaisseur de paroi. Les sections de 2 mm d'épaisseur polymérisent en environ 45 secondes à 150 °C. Les sections à paroi mince (moins de 1 mm) peuvent polymériser en 20 à 30 secondes. Le défi pour l'ingénieur : des cycles plus courts réduisent les coûts, mais peuvent augmenter le taux de rebut si la polymérisation est incomplète. Ansix documente les paramètres optimisés pour chaque combinaison matériau-qualité, validés par 100 essais avec vérification des propriétés physiques après polymérisation.
Amélioration de la productivité grâce à l'automatisation
Ansix a éliminé autant que possible l'intervention manuelle sur la chaîne de production :
Les systèmes automatisés de changement de moules permettent de remplacer les outils en moins de 10 minutes, réduisant ainsi les temps d'arrêt entre les cycles de production.
La distribution centralisée des matériaux utilise des conduites étanches reliant le stockage en vrac directement à chaque presse, minimisant ainsi la contamination par la poussière et réduisant le temps de manipulation par l'opérateur.
La manutention robotisée des pièces utilise des unités de prélèvement et de placement servo-motorisées synchronisées avec la presse ; les pièces sont transférées vers les opérations secondaires (ébavurage, inspection, emballage) sans étapes manuelles intermédiaires.
Les systèmes d'inspection visuelle à la sortie de la ligne de production détectent en temps réel les écarts dimensionnels, les défauts de surface et les variations de couleur, rejetant automatiquement les pièces non conformes et enregistrant les catégories de défauts pour l'analyse des tendances SPC.
Processus de contrôle de la qualité
Inspection des matières premières : Chaque lot de LSR est testé pour sa viscosité, sa durée de vie en pot et sa vitesse de durcissement ; les certificats d'analyse sont conservés.
Surveillance en cours de production : le poids de la pièce injectée, la pression d’injection et la température du moule sont enregistrés et analysés en continu.
Inspection du premier article : Au début de la production, les pièces de chaque cavité sont mesurées dimensionnellement et inspectées visuellement.
Échantillonnage périodique : une inspection visuelle toutes les 100 impressions vérifie la constance du processus ; une inspection dimensionnelle toutes les 500 impressions.
Inspection du dernier article : L’inspection de fin de production confirme que le processus est resté stable tout au long de la chaîne.
Contrôle statistique des processus : l’analyse Cpk des dimensions critiques exige ≥ 1,33 pour la mise en production.
Pour les sucettes à usage médical réglementées, Ansix applique des protocoles de système de gestion de la qualité certifiés ISO 13485, incluant une traçabilité complète des lots, des procédures de nettoyage validées et un contrôle des changements documenté.
Emballage et livraison
L'emballage est personnalisé selon les exigences du client :
Conditionnement en vrac : pièces non découpées ensachées et mises en boîte (coût le plus bas)
Emballage de base pour la vente au détail : blister + carte imprimée
Emballage médical/pharmaceutique : sachet stérile (stérilisé par irradiation gamma ou à l’oxyde d’éthylène)
Vente au détail haut de gamme : Emballage personnalisé + pochette imprimée
Délais de livraison pour les commandes de production :
Volume de commande Délai de livraison typique (après approbation de l'échantillon)
5 000 à 25 000 pièces 7 à 10 jours ouvrables
25 001 à 100 000 pièces 10 à 15 jours ouvrables
100 001 à 500 000 pièces 15 à 20 jours ouvrables
Plus de 500 000 pièces 20 à 25 jours ouvrables (production planifiée)
Livraison express — jusqu'à 30 % plus rapide — disponible avec le niveau de service premium.
Expérience, fiabilité et valeur client
Expérience dans l'industrie
Ansix Tech bénéficie de plus de 28 ans d'expertise en moulage par injection, avec une spécialisation pointue dans les produits LSR de qualité médicale et les articles de puériculture. Notre usine est certifiée ISO 9001 et nos cellules de production médicale respectent les protocoles ISO 13485.
Principales qualifications :
Fabrication de moules en interne — pas de sous-traitance pour l'outillage, pas de problèmes de qualité liés à des tiers
Partenariats de premier plan dans le domaine des matériaux LSR — Wacker, Dow, Momentive, Elkem
Cellules de production automatisées LSR — Fanuc, Engel, Arburg, Sumitomo
Services complets — conception de moules, moulage, assemblage, emballage, stérilisation
Stratégies de réduction des coûts
Ansix réduit le coût total du programme grâce à de multiples canaux :
Facteur de coût L'approche d'Ansix Économies typiques
Coût des matériaux Matériaux de premier choix à prix dégressifs ; répercutés sur le client 10 à 15 % par rapport à l'achat direct
Débris de coureur Les systèmes à canaux froids atteignent un taux d'utilisation des matériaux proche de 100 %. Économies de matériaux de 20 à 30 %
Temps de cycle Matériaux optimisés pour le refroidissement et le durcissement rapide réduction du cycle de 15 à 25 %
Opérations secondaires Ébavurage automatisé, inspection en ligne, manutention robotisée réduction de la main-d'œuvre de 30 à 50 %
Amortissement des outils Les outils multicavités jusqu'à 32 cavités réduisent la charge par pièce 40 à 60 % du coût de l'outillage par pièce
consolidation de la chaîne d'approvisionnement Fournisseur unique pour moules, moulage, assemblage et emballage Réduction logistique de 15 à 25 %
Atténuation des risques
Risque qualité : les analyses DFM permettent d'identifier les défauts potentiels avant la découpe de l'acier, évitant ainsi des retouches coûteuses en aval.
Risque réglementaire : Les certifications des matériaux, les protocoles de validation des processus et la traçabilité des lots garantissent la préparation aux audits.
Risque lié à la chaîne d'approvisionnement : la fabrication en interne élimine la dépendance vis-à-vis des ateliers d'outillage externes ; les stocks de sécurité des matériaux protègent contre les perturbations d'approvisionnement.
Risque lié à la production : La validation de la capacité du processus (tests de vieillissement de 1 000 coups) confirme la stabilité avant la mise en production complète.
Conclusion
Chez Ansix Tech, nous considérons chaque programme de moulage LSR pour tétines comme un véritable partenariat. Notre rôle va au-delà de la simple production de pièces et inclut le conseil en conception, la validation des procédés et l'amélioration continue. Notre objectif n'est pas seulement de respecter les spécifications, mais de garantir une qualité constante et prévisible, préservant ainsi la réputation de nos clients.
Nous invitons nos partenaires potentiels à consulter un rapport DFM (Design for Manufacturing) sur un produit existant. Nos ingénieurs démontreront comment nous identifions et éliminons les problèmes d'équilibrage du remplissage, les défauts de ventilation et les risques esthétiques avant qu'ils ne provoquent des défaillances sur le terrain. C'est dans l'écart entre la conception théorique et la réalité de la production que les fournisseurs les moins performants perdent du temps et de l'argent ; c'est là qu'Ansix Tech apporte une valeur ajoutée mesurable et vérifiable.
Ansix Tech Co Ltd
Pour tout projet concernant le moulage de sucettes en silicone liquide LSR, n'hésitez pas à nous contacter. Nous concrétiserons vos idées, réaliserons vos ambitions et vous aiderons à obtenir d'importantes commandes. Vous pouvez nous joindre à l'adresse info@ansixtech.com ou contacter notre directeur technique, stephen@ansixtech.com.
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