Le choix entre silicone liquide (LSR) et silicone haute consistance (HCR) conditionne l'outillage, le coût par pièce, la géométrie atteignable et le comportement en service. Il se décide au début du projet et entraîne des conséquences sur toute la vie du programme. Voici les critères techniques que nous appliquons pour guider ce choix.
Deux familles, deux logiques de transformation
La LSR et la HCR partagent la base polydiméthylsiloxane et, avec elle, le comportement en service : stabilité thermique entre −60 et +200 °C, inertie chimique, résistance à l'ozone et biocompatibilité lorsque la formulation le permet. Elles divergent par l'état physique de la matière première. La LSR se présente en deux composants liquides que l'on pompe et dose ; la HCR, comme une gomme de haute viscosité en bloc ou en bande qui exige une préparation mécanique avant le moule. De cette différence de rhéologie naissent deux chaînes de fabrication avec leurs propres outillages, automatisation et économies d'échelle.
LSR : chimie, viscosité et le procédé LIM
Le silicone liquide réticule par addition avec catalyse au platine (hydrosilylation). Une base à groupes vinyle et un réticulant à hydrure de silicium sont mélangés au ratio 1:1 par mélangeur statique avant injection. La réaction ne génère pas de sous-produits volatils, ce qui la rend idéale pour le contact médical et alimentaire.
Le procédé de référence est le moulage par injection de silicone liquide (LIM). La matière est dosée depuis des fûts par pompes, traverse l'unité de mélange et est injectée dans un moule chaud, où la cuisson thermique s'achève en quelques secondes selon la masse de la pièce. Le canal froid (cold runner) maintient la matière non réticulée jusqu'à l'empreinte et réduit les pertes à presque zéro.
Implications d'ingénierie : automatisation complète du cycle, qui soutient de grands volumes avec un coût unitaire décroissant ; haute répétabilité et tolérances serrées, grâce à la faible viscosité qui remplit parois minces et microdétails ; bavure réduite ou nulle ; et multi-empreinte pour multiplier la production par cycle. La contrepartie est l'outillage : un moule LSR à canal froid est un investissement de précision qui s'amortit en grande série et reste difficile à justifier sur de courtes séries.
Capacité Moulage · compression · LSR · HCR
En savoir plus →
Produit Pièces moulées par injection LSR
En savoir plus →
HCR : silicone haute consistance et ses voies de transformation
La HCR (High Consistency Rubber) est une gomme de silicone de haute viscosité, solide au toucher, en bloc ou en bande. Avant transformation, elle nécessite un malaxage et, dans bien des cas, un préformage : on la ramollit, on incorpore catalyseur et colorant, et on prépare les préformes qui alimentent le procédé. La catalyse admet le peroxyde —classique dans l'industriel, il laisse des sous-produits qui exigent souvent une post-cuisson en étuve— ou le platine, qui évite ces sous-produits et ouvre la HCR au contact sensible.
Sa polyvalence tient au nombre de voies qu'elle admet : extrusion, voie naturelle des profilés et des tubes ; moulage par compression, à outillage simple et économique, efficace en séries courtes et moyennes et sur grandes pièces ; transfert ; et injection de gomme sur presse dédiée à partir de préformes, avec moins d'automatisation que la LIM mais de bonnes propriétés sur pièces robustes. La HCR couvre de larges duretés et atteint des valeurs élevées de déchirure et de traction en grades renforcés, ce qui la situe bien sur grandes pièces, fortes épaisseurs et géométries de plusieurs kilos.
Produit Pièces moulées par compression
En savoir plus →
Produit Pièces moulées par injection HCR
En savoir plus →
Critères de décision pour l'ingénieur de projet
Le point où les deux familles se croisent est l'injection. La LIM avec LSR rend sur de grands volumes de petites ou moyennes pièces à tolérances serrées ; l'injection et la compression de HCR, sur des pièces de plus grande taille et masse et sur des séries où le moule LSR ne s'amortit pas. L'extrusion sort du moulage, mais il convient de la rappeler : profilés, tubes et cordons sont le territoire de la HCR par définition.
La sélection s'ordonne selon quelques axes :
- Volume de série. Grande série à coût unitaire critique → LSR. Série courte, moyenne ou pièce unitaire → compression HCR, du fait de la différence d'investissement en outillage.
- Taille et masse. Micro et petite pièce de précision → LSR. Grande pièce, épaisse ou de plusieurs kilos → moulage HCR.
- Géométrie. Parois minces et microdétails tirent parti de la faible viscosité de la LSR ; les géométries robustes se résolvent en HCR.
- Catalyse et réglementation. Médical et alimentaire orientent vers le platine, disponible en LSR et en HCR platine ; le peroxyde reste valable dans l'industriel.
- Post-cuisson. Si le projet pénalise le passage en étuve, la LSR offre un avantage face à la HCR peroxyde.
- Structure de coût. L'équilibre final se joue entre investissement d'outillage et prix par pièce : outillage élevé et pièce bon marché en grande série (LSR) face à outillage faible et coût unitaire plus élevé en série courte (compression HCR).
Aucun axe ne décide à lui seul. Le travail du bureau d'études consiste à les pondérer face au cahier des charges : quantité annuelle, vie du programme, criticité et contraintes de certification.
Surmoulage, bi-matière et bi-dureté
En surmoulage sur insert métallique ou thermoplastique, la LSR apporte un avantage difficile à égaler. Les grades auto-adhésifs forment une liaison chimique permanente avec le substrat pendant la cuisson, sans adhésifs ni opérations secondaires, avec une jonction étanche et résistante idéale pour connecteurs, joints intégrés et composants alliant rigidité et élasticité. La bi-matière plastique-silicone injecte thermoplastique et LSR en un même cycle ou en cycles enchaînés ; la bi-dureté combine deux duretés dans une pièce pour résoudre des exigences mécaniques opposées par zones. Ces capacités se concentrent dans l'injection liquide et sur les presses bi-matière, et orientent vers la LSR tout projet de surmoulage de précision.
Catalyse, certification et environnement contrôlé
La catalyse au platine, sans sous-produits de réaction, est la base des grades biocompatibles selon ISO 10993 et USP Class VI et des formulations de contact alimentaire conformes à la FDA 21 CFR et au Règlement (CE) 1935/2004. Ces grades existent aussi bien en LSR qu'en HCR platine, de sorte que la certification n'impose pas à elle seule le choix de la famille : ce sont la géométrie, le volume et le procédé qui le font. La fabrication de dispositifs médicaux classés se réalise en salle blanche ISO 8 sous ISO 13485 et bonnes pratiques de fabrication, avec contrôle du mélange, de la température et du dosage et traçabilité complète du lot.
La capacité industrielle combine deux sites complémentaires. L'atelier de moulage opère avec huit presses à injection et plus de dix millions de pièces transformées, avec des ateliers séparés pour le silicone liquide et pour la gomme et un ébavurage manuel ou cryogénique. La salle blanche ISO 8 de 550 m² transforme 35 tonnes de silicone par an avec douze opérateurs qualifiés et intègre des lignes d'extrusion et d'injection de LSR et de gomme. L'intégration de Top Tech Silicones en Italie ajoute six presses dédiées à l'injection LSR et une presse bi-matière plastique-silicone, également sous ISO 9001 et ISO 13485 et salle blanche ISO 8.
Tableau de sélection rapide
| Critère | Favorise la LSR (injection liquide) | Favorise la HCR (compression / injection de gomme) |
|---|---|---|
| Volume de série | Grande série, coût unitaire critique | Série courte à moyenne, pièce unitaire |
| Taille et masse | Micro et petite pièce de précision | Grande pièce, épaisse, jusqu'à plusieurs kilos |
| Géométrie | Complexe, parois minces, microdétail | Robuste, détail modéré |
| Tolérance / répétabilité | Maximale, faible dispersion | Élevée, selon le procédé |
| Catalyse habituelle | Platine | Platine ou peroxyde |
| Post-cuisson | Brève ou non requise sur de nombreux grades | Fréquente en peroxyde |
| Surmoulage / bi-matière | Auto-adhésion, bi-matière plastique-silicone | Possible, sans la finesse de la LIM |
| Investissement d'outillage | Élevé, amortissable en série | Faible en compression |
| Profilés et tubes | Non applicable | Territoire naturel (extrusion) |
Comment nous abordons le choix avec vous
La sélection du matériau et du procédé se décide au bureau d'études avec le responsable de projet, à partir du cahier des charges : quantité annuelle, vie du programme, géométrie, criticité et exigences de certification. Disposer des deux familles sous contrôle —extrusion, compression, injection de gomme et injection LSR, avec surmoulage et bi-matière— permet de recommander la voie adaptée à la pièce plutôt que d'adapter la pièce à l'unique procédé disponible. Le parcours va de l'étude et du chiffrage au moule sur mesure, aux réglages et à la validation d'échantillon initial, puis à la mise en série, avec une traçabilité intégrale de la matière et de l'outillage à chaque lot.
Votre projet hésite entre LSR et HCR ?
Si vous avez un projet en cours de définition, nous analysons le cas et proposons la voie qui équilibre au mieux coût, précision et certification.
Contactez-nous →
