Le toucher souple soudé au substrat rigide, en une seule pièce
TPE et TPU liés à des substrats rigides ABS, PC, PP ou PA pour poignées soft-touch, joints, butées et serre-câbles : notre atelier en Chine maîtrise le surmoulage à insert comme la double injection rotative, avec essai de pelage sur chaque lot et relevé des valeurs d'adhérence. Échantillons T1 et échantillon de référence approuvés avant série, rapport de contrôle dimensionnel et certificat matière EN 10204 3.1 des substrats, propriété du moule stipulée au contrat, expédition vers la France en DAP ou DDP avec dédouanement inclus.
Consultation Gratuite2 injections / insert
Procédé
Testée en pelage
Tenue du collage
2 à 3 semaines
Délai prototype
1 000 pièces
Quantité minimale
Matériaux
| Nuance | Propriétés | Applications Typiques |
|---|---|---|
| TPE-S / TPV (styréniques et vulcanisés) | Élastomères thermoplastiques à base SEBS, de 20 à 90 Shore A. Adhèrent remarquablement au PP et au polystyrène, résistent bien aux intempéries, se colorent et se transforment aisément ; le TPV ajoute une tenue à 135 °C et aux huiles. | Manches d'outils soft-touch, poignées d'appareils, butées, serre-câbles, garnitures automobiles |
| TPU (polyuréthane thermoplastique) | 60 à 95 Shore A, résistance à l'abrasion et ténacité exceptionnelles, excellente liaison avec ABS, PC et PA. Existe en grades transparents ou teintés ; encaisse huiles, carburants et flexions répétées. | Surmoulages d'outillage, galets, joints, composants de chaussure, poignées industrielles, sièges de vannes |
| Substrat : ABS / PC / PC-ABS | Substrats rigides de surmoulage. L'ABS se lie bien aux TPE-SEBS et à de nombreux TPU ; le PC exige un TPE compatible avec primaire ; le PC-ABS équilibre ténacité, brillance et aptitude au collage. | Boîtiers d'outillage électroportatif, poignées d'appareils électroniques, manches de dispositifs médicaux, panneaux d'appareils |
| Substrat : PP / PE | Les polyoléfines exigent des TPE aptes au collage (modifiés anhydride maléique ou composés SEBS). Leur faible énergie de surface fait de l'appariement des matières la décision critique, vérifiée par essais de traction avant production. | Manches de brosses à dents, poignées de cuisine, fermetures d'emballage, pièces d'habitacle automobile |
| Substrat : PA6 / PA66 (chargés de verre) | Substrats techniques pour pièces de structure. Le PA chargé de verre se lie bien à certains TPU et TPE-E : le substrat reprend la charge, le surmoulage apporte préhension, étanchéité ou amortissement. | Corps d'outillage électroportatif, pièces de compartiment moteur, articles de sport, poignées industrielles |
| Silicone (LSR), grades limités | Caoutchouc silicone liquide surmoulé pour hautes températures (200 °C et plus) et usages de grade médical. Exige un outillage LSR dédié et un bloc à canaux froids ; étudié au cas par cas. | Poignées de dispositifs médicaux, articles de puériculture, joints haute température, ustensiles de cuisine |
Paramètres du Processus
| Paramètre | Plage Standard |
|---|---|
| Dureté du surmoulage | Shore A 20 (gel très souple) à Shore A 95 (caoutchouc ferme) |
| Épaisseur du surmoulage | 0,8 à 5 mm en courant ; 0,5 mm atteignable avec outillage dédié |
| Vérification du collage | Essai de traction ou de pelage par lot contre échantillon de référence approuvé |
| Voies de procédé | Deux injections (plateau rotatif ou indexé), surmoulage à insert, multi-matières séquentiel |
| Taille maximale de pièce | 300 × 200 × 150 mm selon le tonnage |
| Tolérance du substrat | Selon les tolérances générales ISO 20457 / ISO 2768 sur le composant rigide |
| Concordance de teinte | Référence Pantone / RAL ; surface texturée ou brillante |
| Délai d'outillage prototype | 2 à 3 semaines (mono-empreinte) ; 4 à 5 semaines en outillage de série |
| MOQ de production | 1 000 pièces en standard ; lots pilotes dès 100 pièces avec outillage aluminium |
| Température de service (TPE/TPU) | -40 °C à +90 °C en continu (TPV jusqu'à 135 °C ; LSR jusqu'à 200 °C) |
Finitions de Surface
Mat soft-touch (standard)
La finition de surmoulage par défaut : grain mat fin qui masque lignes d'écoulement, traces de doigts et petits défauts d'empreinte. Toucher velouté haut de gamme et surface la plus tolérante en production.
Élastomère brillant
Empreinte polie produisant une peau d'élastomère brillante à fort coefficient de préhension. Appréciée en grande consommation pour le contraste entre substrat brillant et caoutchouc ; exige un éventage irréprochable contre les marques de flux.
Texturé (cuir / géométrique)
Surfaces d'élastomère texturées par l'empreinte, grain cuir, motifs losange ou textures sur mesure. Améliore la prise par temps humide ou gras et masque l'usure sur outils et articles de sport très sollicités.
Bicolorie / multi-duretés
Différents grades ou teintes de TPE moulés dans la même pièce : base ferme et couche supérieure souple, ou zones fonctionnelles codées par couleur. Courant en outillage, médical et produits haut de gamme.
Finition du substrat
Le substrat rigide peut être brillant, mat, texturé, peint ou métallisé avant surmoulage : l'élastomère se lie à la surface finie, la décoration précède donc la seconde injection.
Tampographie et marquage laser
Logos, références et consignes imprimés ou marqués sur l'élastomère avec des encres souples formulées pour le TPE, ou gravés au laser quand le grade le permet.
Conception pour la Fabrication (DFM)
- Arrêter tôt le couple TPE/substrat : l'adhérence est une affaire de chimie, non de réglage ; le PP s'apparie aux SEBS, l'ABS et le PA au TPU ou à des TPE aptes au collage, et nous validons par pelage avant tout outillage
- Prévoir un verrouillage mécanique en renfort du collage chimique : trous traversants, contre-dépouilles et rainures en queue d'aronde dans le substrat piègent l'élastomère, la pièce tient même si l'adhérence est limite
- Garder des parois de surmoulage uniformes (0,8 à 2 mm en courant) : les sections épaisses allongent le cycle et risquent des vides, celles sous 0,5 mm risquent un remplissage incomplet
- Ménager de la dépouille sur le substrat (1° minimum par face) pour un démoulage propre hors de l'outil de seconde injection, sans abîmer la ligne de collage
- Positionner le substrat de façon positive dans l'outil : son gauchissement se transforme en variation d'épaisseur de l'élastomère s'il n'est pas repris sur ses références
- Éviter les arêtes vives d'élastomère : prévoir R0,3 au minimum sur les pourtours, points d'amorçage de déchirure en service
- Définir seuils et évents avec nous : l'élastomère bave facilement et les évents s'encrassent, un mauvais éventage donnant vides à la ligne de collage et brûlures qui passent le contrôle visuel mais lâchent en service
- Anticiper le retrait différentiel : élastomère et substrat ne retirent pas au même rythme et les pièces longues peuvent cintrer ; nous compensons par la géométrie d'outil, mais une conception symétrique cintrera moins
- En outillage deux injections, dessiner le substrat pour un transfert net entre les deux tirs : les formes qui compliquent le transfert robotisé ou rotatif ajoutent cycle et coût
- Fournir substrat et surmoulage en fichiers 3D séparés avec l'interface de collage clairement délimitée ; la revue DFM gratuite porte sur épaisseurs, verrouillages et appariement des matières
Outillage et Capacité
| Type | Délai de Livraison | Adapté À |
|---|---|---|
| Surmoulage à insert (mono-empreinte) | 2 à 3 semaines prototype ; 4 à 5 semaines série | Inserts rigides préusinés ou prémoulés chargés dans l'outil élastomère. Coût d'outillage le plus bas, idéal pour prototypes, combinaisons avec inserts métalliques et volumes faibles à moyens |
| Outillage deux injections (rotatif / plateau indexé) | 4 à 6 semaines | Grande série où substrat et élastomère sont moulés en un cycle : meilleure économie unitaire, aucune manutention d'insert, cycles les plus rapides |
| Outillage séquentiel (à barillet) | 4 à 6 semaines | Pièces multi-matières complexes où l'élastomère est injecté sur un substrat encore chaud lors d'une seconde fermeture : collage solide, adapté aux grandes pièces |
| Jeux de production multi-empreintes | 5 à 7 semaines | Volumes annuels de 10 000 pièces et plus ; nombre d'empreintes calé sur la demande, avec canal chaud côté substrat et alimentation élastomère équilibrée |
Assurance Qualité
- Vérification de l'adhérence sur chaque lot : essai de traction ou de pelage contre l'échantillon approuvé, valeurs consignées, la tenue du collage étant le mode de défaillance critique du surmoulage
- Contrôle du substrat avant surmoulage : les inserts sont examinés pour chocs, souillure et justesse dimensionnelle, tout défaut se trouvant figé par la seconde injection
- Mesure de l'épaisseur du surmoulage sur coupes définies, au comparateur de paroi ou sur échantillons sectionnés
- Vérification de dureté (duromètre Shore A) sur éprouvettes d'élastomère de chaque lot de matière
- Inspection de la ligne de collage, à vue et sur coupes, pour vides, bavures et remplissage incomplet le long de l'interface
- Contrôle dimensionnel des pièces finies au regard du plan (CMM sur cotes critiques), position du surmoulage vérifiée par rapport aux références du substrat
- Concordance de teinte vérifiée contre la référence Pantone/RAL approuvée sous éclairage normalisé
- Essais fonctionnels sur demande : rotation de poignée, force d'extraction de câble, compression rémanente de joint
- Traçabilité par lot (lot de substrat, lot d'élastomère, relevés de moulage) avec rapport de contrôle dimensionnel, certificat matière EN 10204 3.1 et échantillons T1 archivés ; SGS, Bureau Veritas ou TÜV peut assister à la qualification sur demande
Applications
- Outillage électroportatif et à main : poignées soft-touch, manches isolants, surmoulages anti-vibrations, capots de batteries
- Électronique grand public : poignées d'appareils, supports, butées de protection, serre-câbles, bracelets d'objets connectés
- Habitacle automobile : pommeaux de levier, accoudoirs, pédales, garnitures de préhension, joints de connecteurs
- Dispositifs médicaux : manches d'instruments, poignées au contact du patient, boutons étanches, surfaces antidérapantes
- Électroménager et arts de la table : poignées, pieds, joints, bases antidérapantes, boutons de commande
- Sport et plein air : manches de raquettes, poignées de cannes à pêche, corps de lampes torches, poignées d'équipement
- Équipement industriel : volants de vannes, poignées de machines, embouts de gestion de câbles, angles de protection
- Soins personnels : manches de brosses à dents et de rasoirs, poignées d'appareils capillaires, surmoulages d'articles d'hygiène
Pourquoi Choisir FHY Precision
Une expertise d'appariement des matières : nous tenons à jour des couples TPE/substrat validés par des relevés de pelage documentés, pour que votre pièce colle au lieu de se décoller sur le terrain
Les deux voies de procédé : surmoulage à insert pour prototypes et inserts complexes, deux injections pour l'économie de grande série, chiffrées côte à côte pour un arbitrage réel
Verrouillage mécanique par défaut : trous traversants et contre-dépouilles dessinés dans le substrat comme second mécanisme de liaison, protection contre une défaillance purement chimique
Adhérence testée à chaque lot : résultats de pelage consignés et traçables, non déduits de la fiche technique de la matière
Substrat également moulé chez nous : deux injections et surmoulage à insert restent dans un seul système qualité et sous une seule responsabilité
Bibliothèque de textures, mat, grain cuir, géométrique et sur mesure, déjà éprouvées dans nos outils, sans surprise d'outillage en fin de développement
Ouverture aux prototypes : un outillage aluminium mono-empreinte met des pièces surmoulées fonctionnelles entre vos mains en 2 à 3 semaines pour valider tenue, toucher et collage
Franchise sur les limites du procédé : si votre géométrie se prête mieux à une autre matière ou à un assemblage différent, nous le disons avant de tailler l'outil
Questions Fréquentes
1. Quelle différence entre surmoulage et moulage avec inserts ?
Le moulage avec inserts place un composant déjà fabriqué (souvent métallique, ou une pièce plastique prémoulée) dans l'empreinte et injecte autour. Le surmoulage en est un cas particulier où l'insert est un substrat plastique rigide et la matière injectée un élastomère à visée soft-touch ou d'étanchéité. Mécaniquement, les deux chargent un insert ; la différence tient à l'appariement des matières et à l'intention. Nous pratiquons l'un et l'autre, inserts métalliques pour la tenue d'un filetage, substrats plastique pour les poignées souples.
2. Comment garantissez-vous que le TPE colle vraiment au substrat ?
L'adhérence commence par la chimie : nous retenons des grades de TPE dont la compatibilité avec votre substrat est documentée (composés SEBS pour polyoléfines, TPU ou TPE aptes au collage pour ABS/PC/PA). Nous dessinons ensuite un verrouillage mécanique, trous traversants, contre-dépouilles, queues d'aronde, qui piège l'élastomère même si le collage chimique est limite. Enfin, chaque lot de production subit un essai de traction ou de pelage contre l'échantillon approuvé, avec valeurs consignées.
3. Deux injections ou surmoulage à insert : que choisir ?
La double injection l'emporte en volume : substrat et élastomère moulés en un cycle, sans manutention d'insert, pour les cycles les plus rapides et le coût unitaire le plus bas au-delà d'environ 10 000 pièces. Le surmoulage à insert gagne sur le coût d'outillage et la souplesse : un seul outil élastomère accepte plusieurs variantes de substrat, idéal pour prototypes, programmes multi-variantes et substrats issus d'un autre procédé. Nous chiffrons les deux voies pour trancher sur chiffres.
4. Quelle quantité minimale sur pièces surmoulées ?
Le MOQ de série est de 1 000 pièces avec outillage acier. Pour les lots pilotes et tests de marché, nous usinons un outillage aluminium mono-empreinte et produisons dès 100 pièces : le coût par pièce est plus élevé, mais vous validez avant de vous engager.
5. Quelle dureté de TPE retenir ?
Shore A 20 à 40 pour un amortissement de type gel et un toucher très doux ; A 50 à 70 pour les poignées soft-touch courantes, la plage la plus répandue ; A 80 à 95 pour un caoutchouc ferme qui résiste à l'abrasion et garde sa forme. Les élastomères plus durs remplissent plus vite et coûtent moins par cycle, les plus souples exigent outillage et éventage plus soignés. Décrivez le toucher visé : nous proposons un grade éprouvé.
6. Surmoulez-vous sur pièces métalliques ?
Oui. Inserts laiton et acier (inserts filetés, broches, douilles) sont couramment surmoulés pour allier tenue mécanique et préhension ou étanchéité : c'est le moulage avec inserts classique. Les surfaces métalliques sont nettoyées, parfois primées avant moulage pour assurer le collage, et nous vérifions l'adhérence par pelage par lot.
7. Quelle épaisseur donner à la couche d'élastomère ?
0,8 à 2 mm est la plage pratique de la plupart des surmoulages : assez pour le toucher et la durabilité, assez peu pour cycler vite. Sous 0,5 mm, le remplissage devient aléatoire et la résistance à la déchirure chute ; au-delà de 5 mm, cycle et risque de vides grimpent. Nous précisons l'optimum zone par zone sur votre pièce.
8. Qu'est-ce qui fait peler une pièce surmoulée en service ?
Les causes habituelles sont une incompatibilité de matières (une chimie qui n'a jamais collé), une souillure du substrat (démoulant, huiles, poussières figées sous l'élastomère) et une conception sans verrouillage mécanique qui mise tout sur l'adhérence. Nous attaquons les trois fronts : couples de matières validés, nettoyage et contrôle du substrat avant seconde injection, contre-dépouilles dessinées comme renfort physique.
9. Le substrat peut-il être décoré avant surmoulage ?
Oui, et c'est fréquent. La partie rigide peut être peinte, métallisée, texturée ou tampographiée avant l'injection d'élastomère, celui-ci ne couvrant que les zones définies. C'est ainsi qu'on obtient les produits bicolores de marque : substrat décoré, zones de préhension en élastomère.
10. Quelles tolérances s'appliquent aux pièces surmoulées ?
Le substrat rigide suit les tolérances de moulage standard (classe ISO 20457, ou plus serrées sur cotes critiques). La couche d'élastomère se spécifie par épaisseur et couverture plutôt que par cotes serrées : l'élastomère fléchit, nous maîtrisons donc l'épaisseur sur coupes définies et tenons les cotes globales de la pièce sur le substrat. Nous repérons les cotes critiques sur votre plan lors de la revue DFM.
11. Quel délai pour l'outillage de surmoulage ?
Outillage prototype mono-empreinte : 2 à 3 semaines. Outillage acier de série : 4 à 6 semaines selon nombre d'empreintes et complexité. Les outils rotatifs deux injections à alimentation substrat/élastomère équilibrée se situent dans le haut de la fourchette. Moulage d'essai, qualification de l'adhérence et approbation de l'échantillon de référence ajoutent environ une semaine avant libération de la série.
12. Surmoulez-vous des élastomères transparents ?
Un TPU clair sur substrat transparent (PC, PMMA) est possible et sert au guidage de lumière et aux produits d'aspect premium. Les exigences sont plus strictes : aucune contamination par démoulant, empreinte hautement polie, séchage maîtrisé et éventage irréprochable, car le moindre défaut se voit par transparence. Nous examinons votre géométrie et confirmons la faisabilité au devis.
13. Quels grades de TPE collent à quels substrats ?
En bref : les TPE styréniques (à base SEBS/SBS) se lient à l'ABS, au PC et au PC/ABS ; les TPE à base polyamide aux substrats nylon ; les TPE oléfiniques et TPV au polypropylène. Un grade conçu pour le PP pelera sur ABS ou PC quels que soient les réglages : la décision d'appariement précède tout réglage de procédé. Sur les liaisons de structure où la chimie seule ne reprend pas l'effort, nous dessinons de toute manière des verrouillages mécaniques, trous traversants, contre-dépouilles et queues d'aronde, qui donnent à l'élastomère une prise physique. L'architecture la plus fiable reste l'hybride : verrouillage modéré et TPE compatible.
14. Qu'est-ce qui provoque le décollement, et comment l'évitez-vous ?
Dans notre expérience, environ 70 % des défauts de collage viennent du choix de matière et 30 % du procédé. Les coupables côté procédé : un insert froid à la seconde injection (la température du substrat fait souvent la différence entre collage et pelage), un démoulant reporté du premier tir sur la face de collage, l'humidité de substrats hygroscopiques, et un délai trop long entre les tirs en deux temps. La parade est ciblée : apparier le grade au substrat, supprimer le démoulant sur l'empreinte substrat, sécher les deux matières, garder les inserts chauds et les charger sans attendre, et tenir la partie substrat de l'outil aussi chaude que le cycle l'autorise.
15. Comment vérifiez-vous la tenue du collage ?
Deux essais à la qualification, puis des contrôles périodiques en production. Le pelage à 90° révèle le mode de rupture : si le TPE se déchire en laissant un film sur le substrat, le collage est plus fort que l'élastomère lui-même (rupture cohésive, bon signe) ; s'il se sépare net à l'interface, il y a un problème d'adhérence, quelle qu'ait été la force ressentie au premier arrachement. Un test au ruban sur plaquettes planes sert de tri rapide en développement. En série, nous menons des pelages destructifs périodiques sur pièces réelles : un procédé qualifié six mois plus tôt peut dériver avec l'usure thermique du moule ou un changement de lot de matière.
16. Comment maîtrisez-vous le gauchissement dû au retrait différentiel ?
Quand substrat et surmoulage retirent à des taux très éloignés, au-delà d'environ 1 % d'écart, la pièce cinstre en refroidissant de façon inégale et la ligne de collage porte cette contrainte à vie. Nos leviers : équilibrer la géométrie pour asseoir le surmoulage symétriquement autant que possible, ajouter des nervures où il faut, uniformiser le circuit de refroidissement, réduire l'épaisseur d'élastomère en rive et ménager des rayons de détente, ajuster pression de maintien et temps de refroidissement. Un relevé de rive qui apparaît 24 à 72 heures après moulage est la signature classique d'une contrainte de retrait libérée : nous la prévenons à la conception plutôt que de la diagnostiquer ensuite.