Les matériaux plastique

L'Expertise REVOLUPLAST dans la transformation des thermoplastiques

Chez REVOLUPLAST, nous travaillons principalement des feuilles de thermoplastiques que nous transformons grâce à nos centres d’usinage 3 axes à commande numérique. Ce procédé permet la découpe et l’usinage précis de sous-ensembles, que nous mettons ensuite en forme et assemblons pour réaliser des projets sur mesure, sans nécessité de moule.

Qu’est-ce qu’un thermoplastique ?

Le thermoplastique est un type de polymère qui présente une grande adaptabilité : il se ramollit sous l'effet de la chaleur et durcit en refroidissant, un processus réversible qui peut être répété sans altération du matériau. Ces propriétés rendent les thermoplastiques extrêmement polyvalents, et ils sont donc largement utilisés dans diverses industries.

Les types de thermoplastiques utilisés par REVOLUPLAST

Nous transformons une grande variété de thermoplastiques, chacun avec des propriétés et des applications spécifiques :

• PS Choc (Polystyrène): Aspect grainé sur une face, idéal pour des applications intérieures.
• ABS Choc (Acrylonitrile butadiène styrène): Aspect grainé, plus résistant aux frottements et micro-rayures, parfait pour des applications industrielles et électroniques, notamment en extérieur avec protection UV complémentaire si besoin.
• PVC (Chlorure de polyvinyle): Surface lisse, populaire dans le bâtiment pour sa résistance aux feux et aux produits chimiques.
• PC (Polycarbonate): Disponible en noir opaque ou transparent, résistant aux chocs et aux UV, adapté aux applications nécessitant une robustesse accrue.
• PMMA (Acrylique, “Plexi”): Transparent ou coloré, avec une finition extrudée ou coulée, souvent utilisé pour des éléments de design.

Certains de ces thermoplastiques offrent une résistance accrue au feu, répondant ainsi aux normes de sécurité comme M1 ou UL94V0
Deux principaux types de tests : Test d'inflammabilité UL 94 et test au fil incandescent.

Propriétés et Avantages des Thermoplastiques

Les thermoplastiques offrent de nombreux avantages techniques :

1. Thermoformage et Recyclabilité: Leur capacité à se ramollir sous la chaleur et à durcir au refroidissement permet un thermoformage facile, avec une recyclabilité élevée, réduisant ainsi les déchets industriels et encourageant les pratiques durables.
2. Légèreté et solidité: Ces matériaux sont légers mais robustes, un atout dans les secteurs du transport et de la mobilité, où leur utilisation peut réduire le poids des composants et améliorer l’efficacité énergétique.
3. Résistance à la corrosion et aux produits chimiques: Certains thermoplastiques (PVC-PP-PET-PETG) sont résistants aux agents chimiques, mais pour des applications en environnements difficiles, il est bon de tester leurs aptitudes tous n’ont pas avant de les sélectionner.
4. Propriétés d'isolation: Excellents isolants thermiques et électriques, les thermoplastiques sont idéaux pour les câbles et appareils électriques, permettant de minimiser les pertes de chaleur.
5. Propriétés pour la transmission radio: Les plastiques contrairement aux solutions en tôlerie fine sont idéaux pour les appareils ou équipements radio ou objets connectés (IoT), permettant ainsi une bonne communication Wifi, RFID (Tag, lecteur…) et Hyperfréquence.
6. Applications multiples: Grâce à leurs qualités spécifiques, les thermoplastiques s’adaptent à une large gamme d’industries : électronique (boîtiers, capots, bornes), protection d'écrans, transport, santé, équipements de laboratoire, instrumentation électrique, sécurité et aménagements publics ou commerces.

Tableau récapitulatif des différentes propriétés de plaques extrudées thermoplastiques

Les valeurs et les propriétés peuvent varier légèrement selon les formulations spécifiques des extrudeurs ainsi que les conditions d'utilisation

Remarques :

• Point VICAT en C° : Température à laquelle le matériau commence à se ramollir sous charge.
• Traitement UL94 : Norme de classification d’inflammabilité de matériaux plastiques. HB "Horizontal Burn" (le plus bas), V-0 "Vertical Burn" (le test le plus ignifuge).
• Résistance à l'impact : Capacité du matériau à résister au(x) choc(s) sans se casser.
• Résistance chimique : Évalue la capacité du matériau à résister à divers produits chimiques.
• Tenue aux UV : Capacité de résistance du matériau due à l'exposition aux rayons ultraviolets.
• Accroche marquage : Facilité et tenue du marquage ou d’impression du matériau

Un certain nombre de polymères sont employés et peuvent être classés selon 3 catégories principales :

Les matières plastiques se transforment sous la chaleur et la pression. Nous pouvons les moulées, les modelées dans des formes nombreuses.

1. Les thermoplastiques

Matériaux plastique employés le plus souvent.  Généralement utilisés sous forme de granulés, de poudre ou plaques se ramollissant sous l’effet de la chaleur ce qui permet de les modeler selon la forme souhaitée. Après avoir refroidi, le plastique ayant durcit, gardera ainsi sa forme.

Il est possible de répéter cette opération, les thermoplastiques sont ainsi recyclables.

Dans cette catégorie, nous pouvons trouver :

• Le polyéthylène (PE),
• Le polychlorure de vinyle (PVC),
• Le polypropylène (PP),
• L'acrylonitrile butadiène styrène (ABS)
• Le polystyrène (PS),
• Le polycarbonate (PC)
• Le polyester et le polyéthylène téréphtalate (PET).

2. Les thermodurcissables

Il s’agit de matériaux plastiques prenant une forme définitive après polymérisation.

La polymérisation est une réaction chimique entrainant la solidification de la résine ou de la matrice de manière irréversible.

Cette propriété ne permet pas aux thermodurcissables d’être recyclables. Les thermodurcissables sont des matériaux solides et très résistants.

Nous y retrouvons notamment :

• Les polyuréthanes (PUR),
• Les polyesters insaturés,
• Les phénoplastes (PF)
• Les aminoplastes (MF).

3. Les élastomères

Ce sont des polymères ayant des propriétés élastiques ayant la possibilité de se tendre et se déformer. Cela leur permet de supporter de grandes déformations avant d’arriver à la rupture.

Il existe 3 catégories :

• Les caoutchoucs,
• Les élastomères spéciaux,
• Les élastomères très spéciaux.

Le domaine de la plasturgie englobe un ensemble de procédés destinés à la fabrication et au traitement des matières plastiques.

Voici une synthèse des principaux procédés employés :

1. 1. L’injection

Consiste à fondre des granulés de plastique puis à les injecter sous haute pression dans un moule où ils prennent la forme souhaitée en refroidissant.

Il s’agit d’une technique utilisée pour produire des pièces en grande série avec une grande précision.

2. 2. L’extrusion

Est un procédé de fabrication en continu lors duquel le plastique sous forme de granulés ou de poudre, est placé dans une trémie, descend dans un fourreau où il sera chauffé et malaxé jusqu’à obtention d’une texture homogène et modelable. La matière plastique ainsi fondue est forcée grâce à une vis sans fin de passer à travers une filière afin de créer des formes longues, creuses, plates et uniformes, (ex : tubes, bidons, feuilles, emballages ou films).

Il existe plusieurs types de procédés :

2. 2. • L’extrusion de profilés : la matière sortant de la tête d’extrusion est refroidie dans un conformateur pour en épouser la forme, passant, par la suite par un bac de refroidissement et un banc de tirage en vu de couper le produit à la longueur attendue ou enroulée. Permet la réalisation de profilés de différentes formes ou de tubes
      • L’extrusion-gonflage : la matière qui a été transformée en tube aux parois très fines est gonflée avec de l’air puis étirée constituant une bulle cylindrique en vue d’être refroidie pour être enroulée en bobine (« gaine ») Permet de fabriquer des films plastiques.

Ce procédé est employé pour la réalisation de produits tels que des tuyaux, des profilés et des emballages.

3. 3. Le thermoformage

Implique la chauffe d’une feuille de plastique afin de la rendre malléable. Puis de lui donner une forme sur un moule en utilisant le vide, la pression ou une combinaison des deux. Ce procédé est souvent utilisé pour fabriquer des emballages, des plateaux, capots et des pièces de carrosserie.

1. 1. Le moulage par compression

Ce procédé est utilisé pour les matériaux plastiques ou composites thermodurcissables. Cela consiste à placer une pièce de matériau plastique dans un moule chaud, puis d’effectuer une pression sur le matériau lui permettant d’épouser la forme du moule. La chaleur et la pression permettent au matériau de durcir.

Ces méthodes permettent de répondre à une large gamme de besoins industriels et d'applications spécifiques, allant des emballages et composants automobiles aux appareils électroniques et produits de consommation courante.

5. 5. Le rotomoulage

Ou moulage par rotation consiste à introduire une quantité précise de poudre plastique dans un moule creux. Il sera par la suite chauffé et tourné autour de deux axes perpendiculaires. La chaleur faisant fondre le plastique qui se répartira uniformément sur les parois du moule.

A l’issue du refroidissement, des pièces creuses sont réalisées telles que des réservoirs et des jouets.

6. 6. Le moulage par soufflage

Est utilisé pour la fabrication d’objets creux. Il consiste en deux principales techniques :

6. 6. • Moulage par extrusion-soufflage : consiste à extruder à chaud un tube polymère (paraison)qui sera placé dans un moule. De l'air est soufflé dans la paraison, la forçant ainsi à prendre l’empreinte, la forme du moule.
      • Moulage par injection-soufflage : une préforme est injectée, puis réchauffée et soufflée dans un moule pour obtenir la forme finale.

7. 7. Le calandrage

Le plastique fondu passe entre des rouleaux pour obtenir l'épaisseur voulue. Par la suite, il sera refroidi pour être découper selon les besoins requis.

Cette technique est employée pour produire des films, des feuilles ou des plaques.

8. 8. La pultrusion

Est un procédé continu similaire à l'extrusion, dont l’usage principal est destiné aux composites renforcés de fibres. Celles-ci sont imprégnées de résine plastique, puis tirées à travers une filière chauffée pour former des profilés solides.

9. 9. L’impression 3D

Ou fabrication additive permet d’imprimer des pièces de formes complexes par le principe de dépôt de couches successives de matériau plastique.

Des technologies les plus couramment utilisées pour réaliser des maquettes, premier de série ou petites séries. L’impact des finitions reste à prendre en considérations.

Différents types :

9. • Le dépôt de filament fondu (FFF, FDM),
   • La stéréolithographie (SLA),
   • Le frittage
   • La fusion de poudre sélectif par laser (SLS),
   • La pulvérisation de matière.

Les thermoplastiques sont essentiels pour des applications qui nécessitent durabilité, légèreté et adaptabilité. Chez REVOLUPLAST, nous sélectionnons soigneusement chaque matériau en fonction de ses propriétés pour répondre aux besoins spécifiques de nos clients. Grâce à notre savoir-faire en transformation de thermoplastiques, nous offrons des solutions sur mesure, adaptées aux exigences les plus variées.
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