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USINAGE PLASTIQUE

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Les matières plastiques couvrent une gamme très étendue de matériaux polymères synthétiques ou artificiels. On peut observer aujourd'hui sur un même matériau des propriétés qui n'avaient jamais auparavant été réunies, par exemple la transparence et la résistance aux chocs.

 

Les textiles (fils et fibres) ainsi que les élastomères ne sont pas des matières plastiques proprement dites.

 

Généralement, les polymères industriels ne sont pas utilisés à l'état « pur », mais mélangés à des substances miscibles ou non dans la matrice polymère.

 

Structure typique d'une formule : matière plastique = polymère(s) brut(s) (résine(s) de base) + charges + plastifiant(s) + additifs.

 

Il existe un grand nombre de matières plastiques - Certaines connaissent un grand succès commercial.

Les plastiques se présentent sous de nombreuses formes : pièces moulées par injections, tubes, films, fibres, tissus, mastics, revêtements, ...

Ils sont présents dans de nombreux secteurs, même dans les plus avancés de la technologie.

Les Thermoplastiques

Sous l'effet de la chaleur, les thermoplastiques ramollissent et deviennent souples...

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Sous l'effet de la chaleur, les thermoplastiques ramollissent et deviennent souples. On peut alors leur donner une forme qu’ils garderont en refroidissant. La transformation est réversible et renouvelable un grand nombre de fois, les thermoplastiques sont ainsi facilement recyclables. Cependant, ils ne sont pas biodégradables et ont une « durée de vie » de plusieurs centaines d’années. 

Ce sont les matières plastiques les plus utilisées (notamment PE et le PVC).

Les Thermodurcissables

Ces plastiques prennent une forme définitive au premier refroidissement...  

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Ces plastiques prennent une forme définitive au premier refroidissement : ils deviennent durs et ne se ramollissent plus une fois moulés. La technique de fabrication est difficile à mettre en œuvre mais elle produit des matériaux très solides et très résistants aux agressions chimiques et à la chaleur. Les aminoplastes sont les plastiques thermodurcissables les plus utilisés. 

Les Elastomères

Les élastomères sont élastiques - ils se déforment & tendent à reprendre leur forme...

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Les élastomères sont élastiques : ils se déforment et tendent à reprendre leur forme initiale et supportent de très grandes déformations avant rupture. Ce ne sont pas réellement des « plastiques ». Issu du latex d'Hévéas (arbre d’Amazonie), le caoutchouc naturel est resté longtemps le seul élastomère connu mais les méthodes modernes de fabrication ont permis d’obtenir une grande diversité de matériaux en ajoutant des additifs, accélérateurs, agents protecteurs (anti UV, anti oxygène,…) et en les combinant à d'autres matériaux (métaux, textiles, autres plastiques…). On distingue trois grandes catégories qui présentent chacune de nombreux produits aux propriétés variées.

USINAGE DES PLASTIQUES TECHNIQUES - Recommandations...

L'ensemble des composants plastiques techniques sont usinables avec des machines-outils dites "standards" utilisées pour l'usinage de métaux en prenant cependant différentes précautions...

Recommandations générales

 

Les outils utilisés doivent être lisses et correctement affûtés

Les outils doivent avoir une dépouille suffisante pour que seule l'arête de coupe soit au contact du plastique sous peine d'endommager la surface usinée

L'évacuation suite à usinage des copeaux doit être correctement assurée

Tolérance à l'Usinage

 

A contrario des métaux, les plastiques techniques exigent des tolérances de fabrication plus exigents.

Lors de l'usinage, il est recommandé de prendre en compte la dilatation thermique des matériaux, celle-ci étant plus élevée.  Afin  de  réaliser  des pièces  dans  le  respect des tolérances recommandées, il est indispensable d'avoir des produits stabilisés et exempts de tensions internes.

En effet, une déformation de la pièce usinée peut être due à la chaleur extrême générée lors de l'usinage par l'enlèvement des copeaux, cette chaleur créant des tensions pouvant être trés importantes.

Si lors de l'usinage, un volume de copeaux important est constaté, procéder si nécessaire à un revenu intermédiaire afin de réduire les tensions thermiques déjà apparues. Certaines matières avec un taux d'absorption élevée d'eau, tels que les polyamides, doivent être préchauffées avant usinage.

Efforts d'usinage

 

Les plastiques techniques générent des efforts d'usinage bien inférieurs aux métaux.

A ce titre, les contraintes de bridage peuvent être potentiellement réduites. 

Cependant, comme la rigidité des plastiques est inférieure à celle des métaux, un bon support lors de l'usinage est essentiel pour éviter les déformations.

Outillages

 

Avec pour condition que la géométrie des outils utilisés soit adaptée à l'usinage des plastiques techniques, il est possible d'utiliser des outils coupants en HSS, en carbure de tungstène ou en diamant polycristallin.

Pour réaliser des usinages de grande série ou pour réaliser l'usinage des matériaux renforcés en fibre de verre ou de carbone, il est recommandé d'utiliser des outils avec des plaquettes en carbure ou des outils avec des inserts en diamant polycristallin.

Refroidissement

 

Le refroisssement est une étape essentielle post usinage des plastiques spéciaux. 

S'il est nécessaire de refroidir les matériaux usinés, les

liquides de type huile soluble conviennent en général. 

L'utilisation de l'eau pure ou de l'air comprimé est aussi possible.

USINAGE PLASTIQUE - Techniques...

Des technologies les plus simples aux plus complexes, les techniques d'usinage des plastiques techniques nécessitent de multiples précautions...

Le Sciage

 

Les plastiques techniques peuvent être débités avec des scies à ruban, des scies circulaires ou des  scies alternatives.

Les dents doivent être largement espacées et la voie suffisante pour permettre : 

  • Une bonne évacuation des copeaux,

  • Diminuer la friction naturelle engendrée entre la pièce et la scie,

  • Éviter le serrage arrière de l'arête de coupe, qui causera naturellement un échauffement.

Un bridage suffisant est indispensable afin d'éviter toute vibrations et éviter ainsi les coupes grossières ou les cassures.

L'angle de dépouille préconisé varie de 10° pour les PVC à 25° pour les polyamides.

L'angle d'attaque de 0° pour les PVC à 10° pour les polyamides.

Le Tournage

 

En fonction des matériaux choisis, les angles de dépouille, les pentes d'affûtage, les angles d'arête, les vitesses de coupe et avances par tour varient.

En sélectionnant des plaquettes carbure faites pour usiner des alliages d'aluminium, vous pourrez usiner les plastiques techniques en adaptant vitesse de coupe et l'avance.

Le Fraisage

 

De même que pour le tournage, en sélectionnant des plaquettes carbure prévues pour usiner les alliages d'aluminium, vous pourrez usiner les plastiques techniques.

Le Perçage

 

Les forets en HSS, HSSE et HSSCo8 percent correctement les plastiques techniques.

Cependant, ils sont succeptibles de génèrer une quantité importante de chaleur devant être évacuée en refroidissant ceux-ci (liquide, eau). Pour limiter cette la chaleur induite par le perçage, il est indispensable d'améliorer l'évacuation des copeaux.

Des débourrrages fréquents sont indispensables surtout pour les trous profonds.

Pour les trous de grand diamètre, nécessité d'utiliser des forets à âme amincie afin de réduire la friction avec les copeaux et la génération de chaleur.

Réalisez des perçages de grand diamètre en plusieurs opérations successives à l'aide de forets de diamètres croissants et utilisez des barres d'alésage dès que le diamètre le permet.

Pour les trous débouchants, diminuez la vitesse d'avance en fin de coupe afin d'obtenir une sortie de l'outil en douceur et éviter ainsi les éclats.

Pour vos réalisations en usinage plastique contactez un spécialiste qualifié...

 

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