Fabrication de pièces plastiques : comment choisir le bon matériau en fonction de l'application ?

Les propriétés des matériaux plastiques

Les matériaux plastiques peuvent être classés en trois grandes catégories.

Thermoplastiques

Les thermoplastiques peuvent être chauffés et moulés plusieurs fois sans subir de dégradation. Ils sont idéaux pour les applications nécessitant flexibilité et facilité de transformation.

Exemples de thermoplastiques

• Polyéthylène (PE) : résistant à l'humidité et aux produits chimiques, souvent utilisé pour les emballages.
• Polypropylène (PP) : léger et résistant à la fatigue, couramment utilisé dans les contenants alimentaires.
• Polystyrène (PS) : utilisé pour les pièces légères, comme les emballages et les jouets.

Thermodurcissables

Les thermodurcissables, une fois durcis par chaleur ou par un agent chimique, ne peuvent plus être remodelés. Ils sont idéaux pour des applications nécessitant une résistance accrue.

Exemples de thermodurcissables

• Résines époxy : utilisées dans les applications industrielles pour leur résistance chimique.
• Phénoliques : employées pour leur excellente résistance à la chaleur et aux produits chimiques.

Élastomères

Flexibles et capables de se déformer sans perdre leurs propriétés, les élastomères sont largement utilisés dans la conception de joints, de garnitures et pour des applications exigeant une absorption optimale des chocs. Un matériau incontournable pour répondre aux défis techniques.

Critères de sélection du matériau

Le choix du matériau plastique doit être guidé par plusieurs critères en fonction de l'application prévue.

Propriétés mécaniques

Les propriétés mécaniques, comme la résistance à la traction, la flexibilité et la dureté, sont essentielles pour déterminer si un matériau peut supporter les contraintes de son utilisation.

Exigences mécaniques selon l'application

• Pièces structurelles : nécessitent des matériaux avec une haute résistance et rigidité (ex. : ABS, PA).
• Applications flexibles : nécessitent des matériaux plus souples (ex. : TPE, silicone).

Résistance chimique

La résistance chimique est cruciale pour les pièces exposées à des substances corrosives ou agressives. Choisir un matériau qui résiste bien à ces agents prolonge la durée de vie de la pièce.

Matériaux résistants aux produits chimiques

• Polyéthylène haute densité (PEHD) : excellente résistance à la plupart des acides.
• Fluoropolymères : offrent une résistance exceptionnelle à une large gamme de produits chimiques.

Température de service

La température à laquelle la pièce sera utilisée influence également le choix du matériau. Certains plastiques se déforment ou perdent leurs propriétés mécaniques à des températures élevées.

Exemples de plastiques par température

• Polycarbonate (PC) : bonne résistance à la chaleur, utilisé dans des applications nécessitant une transparence et une solidité, comme les lunettes de sécurité.
• Polyimide (PI) : excellente performance à haute température, souvent utilisée dans l'électronique.

Coût et disponibilité

Le coût du matériau et sa disponibilité sur le marché sont des facteurs pratiques à considérer. Certains matériaux, bien que performants, peuvent être prohibitifs en termes de coût.

Les applications courantes

Différents secteurs industriels utilisent des plastiques spécifiques en fonction des exigences techniques et réglementaires.

Industrie automobile

Dans l'industrie automobile, les pièces doivent être légères, durables et résistantes aux chocs. Le polycarbonate et l'ABS sont souvent utilisés pour les tableaux de bord et les carénages.

Électronique

Pour les composants électroniques, la résistance à la chaleur et aux produits chimiques est essentielle. Les résines époxy et le polycarbonate sont des choix pour les boîtiers et les circuits imprimés.

Les techniques de fabrication

La méthode de transformation des plastiques influe sur le choix du polymère utilisé. Par exemple, l’injection est une technique parfaite pour les productions en série, fonctionnant efficacement avec des thermoplastiques comme le polypropylène (PP) ou l’acrylonitrile butadiène styrène (ABS). Il y a aussi l’extrusion qui est souvent utilisée pour produire des tubes ou des profilés, généralement en polychlorure de vinyle (PVC) ou en polyéthylène haute densité (PEHD).

Quant au thermoformage, ce procédé est adapté pour créer des objets creux ou de grandes dimensions, souvent en polyéthylène téréphtalate (PET) ou en polyméthacrylate de méthyle (PMMA). Enfin, l’usinage CNC permet de manipuler des plastiques techniques, tels que le polyétheréthercétone (PEEK), pour des applications nécessitant une extrême précision.

En conclusion, le choix peut non seulement améliorer la performance de vos pièces, mais également optimiser les coûts et garantir la satisfaction client.