Pour recommander correctement les plastiques les mieux adaptés, il faut des ingénieurs expérimentés possédant une connaissance approfondie des propriétés des différents matériaux. Le choix du bon matériau de moulage par injection est essentiel pour fabriquer des produits de qualité.
Dans cet article, nous présentons une vue d’ensemble de quatre résines plastiques couramment utilisées : le polystyrène, le polyéthylène haute densité, le polypropylène et l’ABS - qui représentent ensemble plus de 80% de toutes les matières premières utilisées pour le moulage par injection.
Parmi ces quatre types de résines plastiques, 70% sont constitués uniquement de polystyrène (PS), de polyéthylène basse densité (LDPE) et de propylène polymérisé (PPO). Découvrez chacun d’eux en détail dès aujourd’hui !
1. Polystyrène (PS)
Le polystyrène, communément appelé caoutchouc thermoplastique dur, est un matériau granulaire incolore, transparent et brillant.
Le polystyrène possède les propriétés suivantes :1. Bonnes propriétés optiques
2. Excellentes propriétés électriques
3. Le processus de moulage par injection est simple
4. Bonnes propriétés de coloration
5. Le principal inconvénient est la fragilité.
6. Faible température de résistance à la chaleur (température maximale d’utilisation 60~80 degrés Celsius)
7. Mauvaise résistance aux acides
Domaines d’application typiques :
Emballage de produits, produits ménagers (vaisselle, plateaux, etc.), électriques (récipients transparents, diffuseurs de lumière, films isolants, etc.)
2. Polypropylène (PP)
Le polypropylène, incolore et transparent ou présentant un certain éclat de la matière granulaire, appelé PP, est communément connu sous le nom de caoutchouc souple centuple. Il s’agit d’une matière plastique cristalline.
Les caractéristiques du polypropylène sont les suivantes :1. Bonne fluidité, excellente performance de moulage
2. Excellente résistance thermique permettant une stérilisation par ébullition à 100 degrés Celsius
3. Limite d’élasticité élevée
4. Bonnes propriétés électriques
5. Sécurité incendie insuffisante
6. Mauvaise résistance aux intempéries, sensible à l’oxygène, susceptible de vieillir sous l’effet des rayons ultraviolets
Domaines d’application typiques :
Industrie automobile (principalement du PP avec des additifs métalliques : ailes, conduits d’aération, ventilateurs, etc.), électroménager (contre-portes de lave-vaisselle, conduits d’évacuation de sèche-linge, châssis et capots de machines de moulage par injection, contre-portes de réfrigérateur, etc.) et biens de consommation courante (équipements de jardin tels que tondeuses et arroseurs, etc.).
3. Polyamide (PA)
Le nylon est un plastique technique composé de résine polyamide, appelée PA, PA6, PA66, PA610, PA1010, etc.
Les caractéristiques du nylon sont les suivantes :1. Le nylon a une cristallinité élevée
2. Résistance mécanique élevée et bonne ténacité
3. Résistance élevée à la traction et à la compression
4. Excellente résistance à la fatigue, à l’usure, à la corrosion, à la chaleur et non toxique.
5. Excellentes propriétés électriques
6. Mauvaise résistance à la lumière, facile à absorber l’eau, non résistant aux acides
Domaine d’application typique :
Largement utilisé pour les composants structurels en raison de sa bonne résistance mécanique et de sa rigidité. En raison de ses bonnes caractéristiques de résistance à l’usure, il est également utilisé dans la fabrication de roulements.
4. Polyformaldéhyde (POM)
Le polyoxyméthylène, également appelé acier synthétique, est un plastique technique utilisé comme matériau de moulage par injection.
Le formaldéhyde a une structure cristalline, d’excellentes propriétés mécaniques, un module d’élasticité élevé, une rigidité et une dureté de surface également très élevées, connues sous le nom de “concurrent des métaux”.
Les propriétés du paraformaldéhyde sont les suivantes :Faible coefficient de frottement, excellente résistance à l’usure et autolubrification, deuxième après le nylon, mais moins cher que ce dernier.
Bonne résistance aux solvants, en particulier aux solvants organiques, mais pas aux acides forts, aux alcalis forts et aux oxydants.
Une bonne stabilité dimensionnelle permet de fabriquer des pièces de précision.
Rétrécissement de moulage important, mauvaise stabilité thermique, facile à décomposer sous l’effet de la chaleur.
Domaine d’application typique :
Le POM a un très faible coefficient de frottement et une bonne stabilité géométrique, ce qui le rend particulièrement adapté à la fabrication d’engrenages et de roulements.
En raison de sa résistance aux températures élevées, il est également utilisé pour les dispositifs de canalisation (vannes de tuyauterie, boîtiers de pompe), les équipements de jardinage, etc.
Domaine d’application typique :
Le POM a un très faible coefficient de frottement et une bonne stabilité géométrique, ce qui le rend particulièrement adapté à la fabrication d’engrenages et de roulements. En raison de sa résistance aux températures élevées, il est également utilisé pour les dispositifs de canalisation (vannes de tuyauterie, corps de pompe), les équipements de jardinage, etc.
5. Plastique ABS (acrylonitrile-butadiène-styrène)
Le paraformaldéhyde, également connu sous le nom de “race steel material”, est un plastique technique. Le formaldéhyde a une structure cristalline, d’excellentes propriétés mécaniques, un module d’élasticité élevé, une grande rigidité et une dureté superficielle également très élevée, connue sous le nom de “concurrent du métal”.
Les propriétés du paraformaldéhyde sont les suivantes :1. L’ABS est une résine amorphe et opaque, généralement sous forme de granulés ou de billes jaune clair. Il présente de bonnes performances globales et constitue un plastique technique thermoplastique tenace, dur et rigide. (1) Le propylène méth confère à l’ABS une résistance chimique, une résistance aux huiles ainsi qu’un certain degré de rigidité et de dureté.
2. Le butadiène améliore la ténacité, la résistance aux chocs et la résistance au froid de l’ABS.
3. Le styrène confère à l’ABS de bonnes propriétés diélectriques et de brillance, ainsi qu’une bonne fluidité de traitement.
En outre, l’ABS est facile à transformer et à mouler par injection. Sa température de fusion est de 217~237 ℃ et sa température de décomposition thermique est supérieure à 250 ℃. Son retrait au moulage est faible et le produit présente une bonne stabilité dimensionnelle.
4. L’ABS est non toxique, inodore et absorbe peu d’eau. Il est facile à peindre, à teindre, à plaquer et à décorer d’autres surfaces.
5. L’ABS présente l’inconvénient d’une mauvaise résistance aux intempéries en raison de la double liaison produite par le butadiène, et il est susceptible de vieillir, de se décolorer, voire de se fissurer après une exposition prolongée à l’extérieur, ce qui réduit la résistance aux chocs et la ténacité.
L’ABS est soluble dans les aldéhydes, les cétones, les esters et les hydrocarbures chlorés, et il est combustible, avec une faible température de déviation de la chaleur.
6. L’ABS brûle lentement et continue de brûler après avoir quitté le feu, avec une flamme jaune et une fumée noire. Se ramollit et brûle après avoir brûlé, avec une odeur particulière et sans gouttes fondues.
7. L’ABS est un polymère amorphe, comme le polystyrène, qui présente d’excellentes propriétés de transformation. Il peut être injecté, extrudé, calandré et thermoformé, et peut être soumis à des traitements secondaires tels que l’usinage, le soudage, le collage, la peinture et le placage.
En termes de traitement secondaire, la surface de l’ABS peut être facilement revêtue de métal, et l’adhérence du revêtement à l’ABS est 10 à 100 fois supérieure à celle d’autres plastiques, ce qui est magnifique et améliore la résistance aux intempéries de l’ABS.
Domaines d’application typiques :
1. Dans les secteurs de l’électronique, des télécommunications et de l’électroménager, largement utilisés dans les coques et les pièces de téléviseurs, radios, magnétophones, machines à laver, réfrigérateurs, juke-boxes, téléphones, ordinateurs, lampes, aspirateurs, ventilateurs électriques, climatiseurs, etc.
2. Dans l’industrie légère, l’industrie textile et l’industrie du meuble, utilisés pour fabriquer des machines à coudre, des bicyclettes, des vélos légers, des métiers à tisser, des machines à filer, des broches, des fournitures de bureau, des photocopieuses, des appareils photo, des horloges, des instruments de musique et d’autres pièces ; dans l’industrie de la construction, utilisés pour fabriquer des plaques, des tuyaux ; dans l’agriculture, utilisés pour fabriquer des outils agricoles et des équipements d’arrosage ;
dans d’autres industries, il est utilisé pour fabriquer des conteneurs d’emballage, des petits bateaux, des articles de sport, des valises, des talons de chaussures et des produits pour bébés ; dans l’industrie aéronautique, il est utilisé pour fabriquer des pièces d’avion.
3. L’ABS est largement utilisé dans l’industrie des machines et des instruments pour fabriquer des engrenages, des roues de pompes, des roulements, des poignées, des tuyaux, des boîtiers de moteurs, des boîtiers d’instruments, des tableaux de bord, des boîtes d’instrumentation, des boîtiers de réservoirs d’eau, des réservoirs de batteries, des revêtements de réfrigérateurs et de congélateurs (qualité résistant au froid), des réservoirs de stockage, etc.
4. Dans l’industrie automobile, il peut être utilisé pour fabriquer des ailes, des mains courantes, des conduits d’air chaud, des chauffages, etc.
5. Les installations militaires et de défense ont également des utilisations importantes.
6. L’ABS peut être utilisé pour remplacer le métal après placage pour fabriquer des plaques signalétiques, des pièces décoratives, etc.
7. L’ABS peut être utilisé pour la mousse structurelle, le plastique ignifuge et le plastique renforcé. Il est mélangé à du PVC, du PUR, du PC, du PSU, etc. pour former un alliage de polymères aux performances excellentes.
6. Matériau polycarbonate (PC)
Le verre pare-balles est un matériau non toxique, insipide, inodore et transparent. Il est combustible, mais peut s’éteindre de lui-même après avoir quitté le feu.
Caractéristiques du polycarbonate
D’une ténacité et d’une dureté exceptionnelles, il présente la meilleure résistance aux chocs de tous les matériaux thermoplastiques.
Excellente résistance au fluage, bonne stabilité dimensionnelle, grande précision de moulage
Bonne résistance à la chaleur (120 degrés)
Inconvénients : faible résistance à la fatigue, contraintes internes élevées, fissuration facile.
La résistance à l’usure des pièces en plastique est faible
Domaines d’application typiques :
Équipements électriques et commerciaux (composants informatiques, connecteurs, etc.), appareils électroménagers (robots ménagers, tiroirs de réfrigérateur, etc.), industrie du transport (feux avant et arrière des véhicules, tableaux de bord, etc.)
7. PC+ABS (alliage PC+ABS)
La combinaison du PC (plastique technique) et de l’ABS (plastique à usage général) présente les avantages des deux et améliore leurs performances. La composition chimique de l’ABS et du PC est la suivante : bonne fluidité de l’ABS et bonne aptitude au moulage, résistance aux chocs du PC et aux changements de cycle à chaud et à froid.
Caractéristiques de l’alliage PC+ABS
La conception du moule d’injection peut se passer de point d’injection direct ou de grosse carotte.
La surface peut être aspergée d’huile, de placage, de film de pulvérisation métallique.
Domaine d’application typique :
Ce matériau est couramment utilisé dans les moules à canaux chauds et a été utilisé dans un nombre croissant de produits de communication grand public, tels que les étuis de téléphones portables et d’ordinateurs.
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