Étude de cas sur le moulage par injection : Processus de décision pour l’ABS ou le PC dans la conception de boîtiers de commande étanches

LVMA a réalisé la production d'un boîtier de commande électrique étanche pour l'extérieur. Ce boîtier, composant essentiel du système de distribution électrique extérieur, exige une grande précision dimensionnelle, une excellente résistance aux intempéries et une étanchéité fiable afin de protéger les composants électriques sensibles des conditions environnementales difficiles.

Défi initial de sélection des matériaux

Au début de la conception du produit, le client a opté pour de l'ABS standard pour la fabrication du boîtier de commande, en raison de son rapport coût-efficacité et de sa facilité de mise en œuvre. Nos ingénieurs ont réalisé des tests rigoureux conformément aux exigences du client. Après une longue période de tests d'exposition aux UV, de température et d'humidité, les composants en ABS ont présenté un jaunissement, un vieillissement et des fissures.

L'équipe d'ingénierie du client s'est rendu compte que, pour obtenir des performances optimales pour leur application extérieure, elle avait besoin d'une solution matérielle capable de résister à des conditions environnementales plus exigeantes tout en maintenant les tolérances précises requises pour une étanchéité parfaite.

Processus d'essai et d'évaluation des matériaux

Sachant que la performance des matériaux était la principale préoccupation du client, notre équipe d'ingénierie a lancé une étude comparative complète des matériaux en utilisant des prototypes pour tester différentes options de thermoplastiques, permettant ainsi aux ingénieurs concepteurs d'évaluer rapidement et efficacement les caractéristiques de performance.

ABS haute résistance aux chocs : Nous avons testé une formulation d'ABS haute résistance modifiée, enrichie d'additifs pour une meilleure résistance aux intempéries. Bien que cette formulation ait permis d'améliorer la résistance à la dégradation par les UV et aux variations de température, elle ne répondait toujours pas aux exigences strictes d'une durée de vie extérieure de 10 ans.

Polycarbonate (PC) : Notre équipe d'ingénieurs a alors recommandé de tester le polycarbonate (PC). Ce thermoplastique technique offre une résistance aux chocs exceptionnelle sur une large plage de températures, une stabilité UV supérieure et une excellente stabilité dimensionnelle. La robustesse et la transparence intrinsèques du PC en font un matériau idéal pour les applications exigeant une durabilité extérieure à long terme.

Les principaux avantages du PC qui en ont fait le choix gagnant étaient les suivants :

• ● Excellente résistance aux chocs de -40℃ à +120℃
• ● Excellente résistance aux UV avec une altération de couleur minimale au fil du temps
• ● Stabilité dimensionnelle supérieure assurant une performance d'étanchéité constante
• ● Le PC possède d'excellentes propriétés ignifuges, adaptées aux scénarios d'applications électriques.
• ● Excellentes propriétés d'isolation électrique

Validation des performances et résultats

Le client a réalisé des tests de durabilité approfondis sur nos boîtiers de commande moulés par injection en polycarbonate, notamment des tests de vieillissement accéléré, des cycles thermiques et des évaluations de résistance aux chocs. Les résultats ont dépassé les attentes :

• ● Résistance aux UV : Moins de 2 % de changement de couleur après 2 000 heures de vieillissement accéléré
• ● Résistance aux chocs : Aucune fissure lors des tests de choc à -30 °C
• ● Stabilité dimensionnelle : Variation dimensionnelle inférieure à 0,1 % sur toute la plage de température
• ● Étanchéité : Grâce au joint torique en caoutchouc, le niveau IP67 est maintenu lors de tous les tests environnementaux.

Du point de vue de la maîtrise des coûts initiaux et de la facilité de mise en œuvre, l'ABS répond aux exigences. Cependant, en conditions extérieures difficiles, les caractéristiques du PC correspondent mieux aux besoins du client. Les échantillons ont été examinés par ce dernier, qui s'est déclaré très satisfait du choix des matériaux, ce qui a facilité la suite de la collaboration.

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