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- PROCEDES DE MISE EN FORME DES MATIERES PLASTIQUES : 1. Introduction : Comme p

- PROCEDES DE MISE EN FORME DES MATIERES PLASTIQUES : 1. Introduction : Comme pour les métaux, les produits en matières plastiques peuvent être fabriqués par enlèvement de matière, par pliage et par soudage. Ces techniques de transformation restent cependant marginales. Généralement l’obtention des pièces de formes données est faites par des procédés de mise en forme permettant de réaliser des séries importantes ou de produit en continue. Pour les matières thermoplastiques, on emploiera principalement les procédés suivants :  L’injection.  L’extrusion.  L’extrusion soufflage.  L’injection soufflage.  Le thermoformage.  Le rotomoulage. Ces procédés sont aussi utilisés pour les matières thermodurcissable, mais qui nécessitent une attention particulière pour la température, d’autres procédés prennent place comme la compression. - Les techniques de transformation des matières plastiques : Nous proposons dans cette rubrique tout un dossier pédagogique portant sur la transformation des matières plastiques. Conçues par des professionnels, nos fiches pédagogiques sauront vous aider à mieux expliquer ce sujet aux élèves. Les matières plastiques ou polymères destinés à la transformation se présente sous forme de liquides, de poudres ou de granulés. Pour les transformer, il faut les mélanger et les fondre, y ajouter parfois des additifs (colorants, plastifiants…) et les façonner en choisissant parmi les huit principaux procédés, celui qui est le plus adapté à l’objet ou à l’emballage que l’on souhaite obtenir. 1-Calandrage : Le calandrage permet de fabriquer des produits semi-finis, comme des films. Dans une machine appelée calandre, les matières thermoplastiques, mélangées à des additifs et des stabilisants, sont écrasées entre plusieurs cylindres parallèles. Voir le procédé : Principe La matière est chauffée puis malaxée par une vis sans fin spéciale, pour donner une pâte épaisse. 1. Elle le passe plusieurs fois entre les rouleaux pour une homogénéisation parfaite, un peu comme une guimauve. 2. Pour permettre la gélification de la matière, celle-ci passe entre 2 calandres chauffées, réglées selon différents paramètres (température calandres, pressions, vitesse rotation…). 3. L’écartement, la pression et le type de rouleaux vont donner les dimensions et les aspects des films (le grainage). 4. Les films sont mis en bobine ou coupés et empilés pour faire des feuilles, aux dimensions et épaisseurs souhaitées des objets à former. Applications Le calandrage permet de fabriquer des produits semi-finis : . puce_rose2 des feuilles ou des films qui seront transformés par la suite . puce_rose2 pour devenir des pots, des barquettes ou des gobelets. 2-Thermoformage : Derrière ce terme compliqué se cache le procédé de fabrication qui permet de réaliser toutes sortes d’objets aux formes creuses. Concrètement, pour les emballages, le thermoformage permet de créer des barquettes, des gobelets ou encore des pots de yaourt. Mais au fait, comment ça marche ? Voir le procédé Principe Le thermoformage est une technique de moulage. 1. Mise en place de la feuille et chauffage par un plateau chauffant supérieur et inférieur. 2. Montée du moule : la feuille est ramollie et le moule monte pour emboutir la feuille. 3. Formage / Refroidissement : une fois le moule en position haute, le vide est fait entre le moule et la feuille. 4. La feuille se plaque sur le moule et en prend sa forme. De l’air ou de petites gouttelettes d’eau sont projetées sur la pièce pour la refroidir et lui donner sa forme finale. 5. De l’air est soufflé à l’intérieur du moule pour décoller la pièce du moule et celui-ci descend pour libérer la pièce. 6. Une fois le moule descendu, la pièce peut être enlevée puis décortiquée pour enlever les chutes de production (cercle rouge) Applications Jouets (bac à sable, toboggans…) Pots de yaourt Blister Gobelets et barquettes 3-Injection Tes jouets et tes figurines en plastique ont été façonnés à partir de cette technique de moulage appelée l’injection. C’est un procédé de fabrication qui permet de créer des objets moulés avec des formes compliquées en grande série. Cette technique est parfaitement adaptée pour la réalisation de pièces de très petite ou de grande taille (de quelques dixièmes de grammes à plusieurs kilogrammes). Voir le procédé Principe Avant de ressembler à des jouets sophistiqués, les Playmobil© ou les Legos© n’étaient que des granulés. 1. La matière plastique est versée dans la trémie de la presse à injecter. 2. Elle est chauffée et malaxée par une vis sans fin. Les granulés deviennent liquides et se mélangent. 3. La pâte est injectée sous pression vers un moule en acier verrouillé. 4. Le plastique chaud prend la forme du moule plus froid et se solidifie à mesure que la température baisse. Et voilà, le produit fini ! Les phases d’injection : On peut distinguer six phases essentielles du procédé de moulage d'un polymère constituant le cycle de fabrication : 1-Fermeture du moule : Ce mouvement commence avec une vitesse lente puis rapide, et se termine de nouveau lentement pour éviter le choc entre les plans de joint et pour donner le temps d'agir au système de sécurité. 2-Verrouillage : Si 'le système de sécurité n'a décelé aucune anomalie, la commande peut appliquer la force de fermeture. Selon le système de fermeture, la force est créée par le produit de la surface et de la pression, ou par la mise en contrainte des colonnes. 3-Injection : C'est la phase de remplissage de(s) (l') empreinte(s) avec la matière plastifiée et le maintien sous pression pour compenser les retraits. 4-Refroidissement : Il à lieu le temps nécessaire pour que le plastique se solidifie dans le moule. Dans la pratique, on plastifie souvent, pendant ce temps, la matière pour le prochain cycle. De plus, si nécessaire au cours de ce temps, on peut séparer la buse du cylindre d'injection' et le moule. 5-Ouverture du moule : Le plastique étant suffisamment refroidi pour pouvoir être démoulé, la partie mobile du moule s'écarte de la partie fixe. 6-Démoulage (éjection) : Le moule occupe la position de fin d'ouverture qui assure à la pièce l'espace libre pour être éjectée. Applications . puce_rose2 Médical : Instruments médicaux à usage unique . puce_rose2 Automobile : tableau de bord voiture, pièce sous capot moteur . puce_rose2 Loisir : télévision, téléphone portable… . puce_rose2 Electro-ménager : cafetière, robot… . puce_rose2 Emballages : préformes de bouteilles, seaux, pots 4-Injection soufflage Pour la conception des bouteilles, des flacons ou encore des biberons, on utilise l’injection soufflage. Voir le procédé Principe L’injection-soufflage permet d’avoir une cadence très élevée dans le cycle de fabrication qui se déroule en deux grandes phases. Dans l’atelier d’injection, on fabrique d’abord une préforme, pour façonner, une sorte d’éprouvette avec le goulot de la bouteille. Applications L’application la plus connue est la bouteille (eau, soda). 5-Extrusion L’extrusion est le procédé de transformation qui sert à fabriquer des pièces en longueur comme des tuyaux, des gouttières ou des tubes… De dentifrice par exemple. Voir le procédé Principe 1. On verse le polymère sous forme de granulés ou de poudre solide dans la trémie de l’extrudeuse. 2. La matière est entraînée par la vis sans fin qui tourne dans un cylindre chauffé. 3. Elle se liquéfie sous l’effet de la chaleur et de la friction. 4. La vis entraîne le plastique vers la sortie. La tête de sortie (pièce en acier aux formes variées) donne sa forme au produit au plastique qui est ensuite refroidi. Applications puce_rose2 Bâtiment : profilés des fenêtres, gouttières, tubes d’évacuation… puce_rose2 Médical : tubes perfusion… puce_rose2 Emballages : tubes, pailles… 6-Extrusion gonflage : Ce procédé est un dérivé de l’extrusion, il consiste à souffler en continu de l’air à l’intérieur d’un tube appelé paraison pour la faire gonfler. Ce procédé ne nécessite pas de moule, c’est l’air soufflé qui donne la forme et le refroidissement. Cette technique permet de fabriquer des sacs plastiques. Voir le procédé Principe En phase initiale, le principe est le même que celui de l’extrusion classique mais il n’y a pas de forme à la sortie de l’extrudeuse. 1. On insuffle de l’air comprimé dans le plastique ramolli. 2. Il se gonfle alors et s’élève verticalement comme une bulle de film très fin. On le laisse ensuite refroidir. 3. Avant de l’aplatir entre des rouleaux, on forme des soufflets et on pré-découpe les sacs. 4. On les enroule sur des bobines ou on forme des rouleaux Applications Fabrication des sacs plastiques, de sacs poubelles, films étirables… 7-Extrusion soufflage : Ce procédé consiste à combiner la technique de l’extrusion avec celle du soufflage. Il permet de fabriquer des objets creux comme les bouteilles de lait ou les flacons de lessive par exemple. Voir le procédé Principe On réalise d’abord un tube par extrusion simple. 1. Le tube extrudé (appelé paraison) est enfermé dans un moule de soufflage (2 demi-coquilles ayant la forme désirée). 2. La paraison présente un orifice à son extrémité, qui est pincée (là où sera l’ouverture finale du récipient). 3. Puis de l’air est injecté dans le moule afin que le tube adopte parfaitement les parois où il est très rapidement refroidi. Il suffit alors de démouler l’objet ainsi fabriqué et le tour est joué. Applications . puce_rose2 Flacons, bouteilles, uploads/s3/ les-techniques-de-transformation-des-matieres-plastiques 1 .pdf