Les moulages prototypes sont des pièces uniques ou en série limitée fabriquées en tant que prototypes d’un concept de conception à l’aide de diverses techniques de moulage. Les pièces prototypes peuvent être coulées dans une variété de matériaux, notamment des métaux, de l’uréthane liquide et des résines époxy. Les méthodes de moulage couramment utilisées comprennent les moules en plâtre en caoutchouc, le moulage au sable de précision et les techniques de moulage à la cire perdue. Selon le processus de coulée impliqué et le type de pièce en question, un usinage de post-production peut être utilisé pour terminer complètement la pièce prototype. Bien qu’il ne s’agisse pas strictement d’un processus de prototypage rapide, le moulage de prototypes est souvent appelé ainsi en raison des courts délais d’exécution moyens des pièces finies.
La production de prototypes est une partie essentielle de tout processus de conception. Les prototypes donnent à l’équipe de conception un retour d’information essentiel et tangible sur la preuve de concept, permettent aux idiosyncrasies et aux défauts inattendus de se manifester avant la production et, dans les étapes ultérieures du développement, donnent à l’investisseur et au public un aperçu de ce qu’ils obtiendront pour leur argent. Les concepteurs peuvent produire des prototypes de plusieurs manières, notamment le prototypage rapide, l’usinage à commande numérique par ordinateur (CNC) et le moulage. Parmi celles-ci, la coulée de prototypes est l’une des méthodes les plus attrayantes du point de vue de la chronologie et des coûts.
La coulée est le processus consistant à verser un polymère liquide ou un métal en fusion dans un moule où il est laissé refroidir ou durcir pour former un produit fini avec une surface externe reflétant l’intérieur du moule. Il s’agit d’un processus idéal pour la fabrication de pièces prototypes capables de produire une large gamme de tailles, de niveaux de détail de surface et de finitions. Les moulages prototypes sont également souvent produits plus rapidement et moins cher que ceux fabriqués à l’aide d’autres procédés. Dans certains cas, une équipe de conception peut avoir le prototype fini sur son sol en l’espace de deux jours.
Il existe plusieurs méthodes utilisées pour fabriquer des prototypes de moulage, chacune étant adaptée à une gamme spécifique de types de pièces. Par exemple, les conceptions comprenant des parois minces telles que des dissipateurs thermiques bénéficieraient de techniques telles que le moulage de moules en plâtre en caoutchouc où un maître en caoutchouc de silicone de la pièce est utilisé pour produire des moules en plâtre de précision. Les pièces à géométrie complexe, quant à elles, seraient fabriquées à l’aide de méthodes de moulage à la cire perdue. Les grandes pièces à parois épaisses présentant des finitions de surface supérieures seraient mieux produites en utilisant des techniques telles que le moulage au sable de précision. Les matériaux utilisés dans ces procédés comprennent une gamme d’alliages métalliques, de résines époxy et d’uréthane liquide.
Dans de nombreux cas, les moulages prototypes nécessiteront un usinage secondaire de post-production. Cependant, ce processus n’est généralement utilisé que pour nettoyer la pièce en vue de la livraison. Bien que les moulages prototypes soient souvent appelés produits de prototypage rapide, le processus de prototypage rapide est une technologie totalement différente.