1, le système de normes de moules de l'Organisation internationale de normalisation (ISO)
L'ISO est l'organisation de normalisation la plus influente au monde et ses normes de moules sont élaborées par le sous-comité 8 du TC 29/SC (sous-comité des moules d'estampage et de formage), couvrant les exigences techniques pour les pièces standard de trois principaux types de moules : les matrices d'estampage, les moules en plastique et les moules de moulage sous pression. En 2024, l'ISO a publié 48 normes efficaces sur les moules, dont le contenu principal comprend :
Terminologie et spécifications dimensionnelles : La norme ISO 17672 « Terminologie des moules » unifie les définitions terminologiques de l'industrie mondiale du moule afin d'éviter les erreurs de communication causées par les différences linguistiques. Par exemple, clarifier la terminologie des composants clés tels que « colonne de guidage », « manchon de guidage » et « dessus incliné » constitue une base pour une collaboration transfrontalière.
Exigences de performance des matériaux : la norme ISO 4957 « Conditions techniques de livraison de l'acier à outils » spécifie la composition chimique, le processus de traitement thermique et les indicateurs de performances mécaniques de l'acier pour moules. Par exemple, il est nécessaire que la dureté de l'acier pour moules en plastique atteigne HRC 28-32 pour garantir un équilibre entre résistance à l'usure et ténacité ; La résistance à la fatigue thermique de l'acier pour moules moulé sous pression doit répondre à l'exigence de 5 000 cycles sans fissures pour s'adapter aux conditions de température et de pression élevées.
Normes de sécurité et environnementales : la norme ISO 13849 « Règles générales pour la conception des systèmes de contrôle de sécurité mécaniques » exige que la conception des moules intègre des dispositifs de verrouillage de sécurité pour empêcher les opérateurs de toucher accidentellement des zones dangereuses. Par exemple, les moules de couverture de voiture doivent être équipés de dispositifs de détection photoélectriques qui s'éteignent automatiquement lorsqu'une proximité humaine est détectée.
Cas industriel : le moule de coque d'iPhone d'Apple adopte un acier de moule pour travail à chaud certifié ISO 1.2344 (H13), qui a une dureté de HRC 52 après traitement de trempe sous vide et peut résister à une pression d'injection à haute température de 200 degrés. La durée de vie d'un seul ensemble de moules est supérieure à 500 000 fois, ce qui réduit considérablement le coût de remplacement des moules.
2, Le système de normes de moules du Comité européen de normalisation (CEN)
Les normes EN développées par le CEN se concentrent sur la qualité des produits moulés et la sécurité des appareils. Parmi ses 12 normes relatives aux moisissures, les deux catégories suivantes ont des exigences en matière de matériaux particulièrement strictes :
La norme relative aux matrices de forgeage et aux moules de coulée sous pression : EN 12543 "Exigences de sécurité pour les moules de coulée sous pression" stipule que les matériaux du moule doivent passer un test d'impact à -40 degrés à basse température-pour garantir leur solidité, même dans des environnements froids. Par exemple, le moule de moulage sous pression du corps du cylindre du moteur BMW-utilise de l'acier 1.2367 (H11) certifié par la norme EN, qui peut toujours résister à une force de moulage sous pression de 1 500 tonnes dans un environnement de -30 degrés.
Normes de tolérance dimensionnelle pour les pièces formées : EN 10243 « Tolérances dimensionnelles pour les pièces d'emboutissage en métal » divise les niveaux de tolérance en F (niveau de précision), M (niveau moyen) et P (niveau grossier), exigeant que le coefficient de dilatation linéaire de l'acier pour moule soit inférieur à 12 × 10 ⁻⁶/degré pour réduire l'impact de la déformation thermique sur la précision dimensionnelle. Par exemple, le moule du système d'injection de carburant Bosch adopte la norme EN certifiée 1.2083 (acier inoxydable 420), avec un coefficient de dilatation linéaire de seulement 10,5 × 10 ⁻⁶/degré, garantissant que la tolérance du diamètre de la buse est contrôlée à ± 0,005 mm.
Cas industriel : le moule de coque de la machine Siemens Medical CT adopte un acier pré-trempé certifié 1.2738 (P20+Ni) certifié par la norme EN avec une dureté d'usine de HRC 30-34, qui peut être directement traité sans traitement thermique, évitant ainsi le problème de jeu d'assemblage excessif entre la coque et les composants internes provoqué par la déformation thermique.
3, le système standard de moule de l'American Society for Testing and Materials (ASTM)
La norme ASTM est connue pour ses méthodes de test de performance des matériaux. Dans ses normes relatives aux moules, les deux catégories suivantes ont une importance indicative pour l'industrie en ce qui concerne les exigences en matière de matériaux :
Spécification générale pour l'acier à outils : ASTM A681 « Spécifications générales pour l'acier à outils » divise l'acier pour moules en trois catégories : l'acier pour travail à froid, l'acier pour travail à chaud et l'acier pour moules en plastique, et spécifie des indicateurs de base tels que la dureté, la ténacité et la résistance à l'usure pour chaque type d'acier. Par exemple, la résistance aux chocs de l'acier pour matrice de travail à froid doit être supérieure ou égale à 20 J/cm² pour s'adapter aux conditions de contraintes élevées telles que le poinçonnage et l'étirement.
La norme de processus de traitement thermique pour l'acier moulé : ASTM A370 « Méthode d'essai pour les propriétés mécaniques des produits en acier » spécifie en détail les paramètres du processus tels que la température de trempe et le temps de revenu pour l'acier moulé. Par exemple, il est nécessaire que la température de trempe de l'acier H13 soit contrôlée entre 1 020 et 1 050 degrés et que la température de revenu soit effectuée en deux étapes (550 degrés +480 degrés) pour obtenir les meilleures propriétés mécaniques complètes.
Cas industriel : Le moule de moulage sous pression intégré-de Tesla adopte le modèle 8407 certifié ASTM (acier modifié H13), qui a une dureté de HRC 54 après un traitement thermique spécial. Sa résistance à la fatigue thermique est 30 % supérieure à celle de l'acier H13 traditionnel et il peut résister à un impact continu de 6 fois par minute sur une machine de moulage sous pression de 6 000 tonnes-.
4, L'application pratique des normes internationales dans le domaine de l'électronique grand public
Les exigences matérielles pour les moules de coque pour appareils électroniques grand public allient précision et fonctionnalité, et les cas d'application des normes internationales incluent :
Moule de cadre de téléphone portable : le moule de cadre de la série Samsung Galaxy S est fabriqué en acier certifié ISO 1.2316 (acier 420 hautement résistant aux acides), et après le traitement de revêtement PVD, la dureté de surface atteint HV2000, ce qui peut résister à la corrosion par la sueur. Dans le même temps, il a passé avec succès le test d'impact à basse température certifié par la norme EN pour garantir qu'il peut maintenir sa ténacité dans un environnement de -20 degrés.
Moule de coque d'ordinateur portable : le moule de coque Lenovo ThinkPad utilise du 718AH certifié ASTM (acier pré-trempé P20+Ni) avec une dureté d'usine de HRC 33-37, qui peut être traité directement sans traitement thermique pour éviter le problème de jeu excessif entre la coque et l'ensemble clavier causé par la déformation thermique.
Moule de coque pour appareil portable : le moule de coque pour Apple Watch est fabriqué en S136 certifié ISO (acier inoxydable 420), qui a subi un traitement de trempe sous vide pour atteindre une dureté de HRC 50. En même temps, il a passé le test au brouillard salin certifié par les normes CEN (96 heures sans rouille), garantissant une utilisation à long terme-dans des environnements humides sans rouille.
