Le polycarbonate (PC) est un plastique transparent, très solide et durable. Il est résistant aux chocs, thermiquement stable et léger. Il est populaire dans de nombreuses industries en raison de ces propriétés.
La fabrication moderne utilise un procédé important appelé moulage par injection. Il permet aux entreprises de produire des pièces en masse à grande vitesse et à moindre coût. Il est parfait pour créer des formes exactes et complexes.
I. Propriétés du polycarbonate (PC)
Structure chimique
Le polycarbonate (PC) polymère thermoplastique est principalement créé à partir de bisphénol A (BPA). Le type BPA-PC est l'une des formes de polymère BPA les plus utilisées. Le matériau est synthétisé à l'aide de deux méthodes principales : la polymérisation interfaciale et la polymérisation à l'état fondu.
Qu'est-ce que le polycarbonate (PC) ? Pourquoi ce plastique est-il si résistant aux chocs et si transparent ? Il est résistant aux chocs, à la chaleur et léger. Tout cela en fait un produit très populaire dans de nombreux secteurs.
Le moulage par injection est une technologie essentielle dans le monde de la fabrication d'aujourd'hui. Elle permet aux entreprises de créer un grand nombre de composants en très peu de temps. Cette approche est parfaite pour construire des formes complexes et exactes.
La polymérisation à l'état fondu élimine les solvants en mélangeant du BPA avec du carbonate de diphényle. Il s'agit d'un procédé durable de fabrication de polycarbonate haute performance.
La densité du polymère fait une grande différence. Un poids moléculaire plus élevé augmente la résistance du matériau.
Durabilité et résistance aux chocs. Cela fait du polycarbonate à poids moléculaire élevé le meilleur choix pour les applications nécessitant une plus grande résistance, notamment les équipements de sécurité et les systèmes de barrières.
Propriétés physiques
Le polycarbonate est réputé pour ses remarquables qualités mécaniques. Il est solide, transparent et résistant à la chaleur.
La résistance aux chocs:
La résistance aux chocs Izod du polycarbonate est de 600-800 J/m et sa résistance aux chocs Charpy est de 20-30 kJ/m2. Grâce à cette résistance supérieure, il ne se fissure pas en cas de chute, et des objets comme les casques, les pièces automobiles et le verre pare-balles sont autant d'applications pour lui.
Transmission de la lumière:
80 à 90 % de la lumière passe à travers, ce qui le rend presque aussi transparent que le verre. Cette caractéristique fait du polycarbonate le matériau idéal pour les lentilles, les écrans de protection contre la lumière et les vitrines.
Température de déflexion thermique (HDT) :
La température de déformation sous charge du polycarbonate est de 140 °C (264 °F) et 1.8 MPa (264 psi). La température de déformation sous charge est mesurée en degrés Celsius et représente la température à laquelle un échantillon d'essai génère une déformation de 0.25 pouce à une vitesse et une charge spécifiées.
C'est pourquoi il présente une forme uniforme et de bonnes performances à haute température, ce qui le rend parfait pour les boîtiers électriques et les intérieurs de voiture.
Gravité spécifique
La densité du polycarbonate de 1.20 g/cm3 a quelque chose à vous offrir. Qu'est-ce que cela signifie ? Cela signifie qu'il est à la fois léger et durable, et que le toucher du polycarbonate ne pique pas.
Indice de réfraction:
Vous remarquerez qu'il a un indice de réfraction de 1.58, ce qui le rend adapté aux produits de qualité optique. Les stabilisateurs UV augmentent la protection solaire et prolongent l'utilisation en extérieur. Pour garantir la sécurité, les retardateurs de flamme minimisent l'inflammabilité, ce qui est essentiel dans les projets électroniques et de construction.
Propriétés mécaniques
Les propriétés mécaniques du polycarbonate démontrent sa flexibilité et son adaptabilité à différents environnements.
Module de traction :
Il faut également savoir que son module de traction est de 2.5-3.5 GPa. Cela permet au polycarbonate de faire face à des forces élevées sans déformation significative.
Allongement à la rupture:
Le tissu peut s'étirer de 50 à 100 % avant de se déchirer, ce qui le rend élastique et insensible aux fissures soudaines. Cette adaptabilité est nécessaire pour des cas d'utilisation tels que les connecteurs à encliquetage.
Module de flexion:
Il faut savoir que le module de flexion de 2.5-3.5 GPa signifie qu'il supporte de manière significative les efforts de flexion. Par la suite, ils peuvent être utilisés dans les éléments de construction.
Résistance à la fatigue :
Le polycarbonate présente une résistance à la fatigue de 20 à 30 MPa, ce qui signifie qu'il peut supporter de multiples contraintes sur le long terme. Il est donc adapté aux composants mobiles tels que les charnières et les engrenages.
Les caractéristiques mécaniques du polycarbonate varient également en fonction des conditions environnementales :
À des températures plus élevées, il devient plus flexible mais moins rigide et convient donc aux applications où la flexibilité et la résistance à la chaleur sont souhaitées. Des taux de déformation plus élevés augmentent sa ténacité, lui permettant d'absorber l'énergie plus efficacement lorsqu'il est frappé.
Utilisations du polycarbonate (PC) dans le moulage par injection
Automobile
Le polycarbonate est largement utilisé dans l'industrie automobile. Il est le plus souvent utilisé pour les optiques des phares et des feux arrière. Pour leur sécurité, ces optiques dépendent de la clarté et de la durabilité du polycarbonate.
Les éléments de garniture intérieure (tableaux de bord et seuils de porte) utilisent également ce matériau. Le polycarbonate peut également être utilisé comme substitut léger aux vitres en verre conventionnelles, maximisant ainsi l'efficacité. Il est utilisé comme élément dans les boîtiers de batterie des voitures électriques. Il est résistant à la chaleur et isolé électriquement, ce qui en fait le choix parfait pour assurer la sécurité des systèmes critiques.
Dispositifs médicaux
Le polycarbonate est important en médecine en raison de sa biocompatibilité. Il est extrêmement sûr, ce qui signifie qu'il peut être implanté dans des dispositifs qui exposent les tissus humains. Ce matériau peut également être stérilisé par rayonnement gamma ou par oxyde d'éthylène pour le rendre apte à être utilisé dans des appareils réutilisables.
Le polycarbonate est généralement utilisé pour les instruments chirurgicaux où la précision et la durabilité sont essentielles. Il est également utilisé dans les oxygénateurs sanguins et les équipements de dialyse. Sa transparence permet une mesure visuelle des fluides lors des interventions médicales.
Produits de consommation
Le polycarbonate est un matériau très apprécié dans les produits ménagers en raison de sa résistance. Il est omniprésent sur les disques optiques, comme les CD et les DVD, où sa netteté garantit un stockage de données de haute qualité. Le polycarbonate protège également les lunettes de sécurité et les lunettes de protection contre les chocs.
Ces produits offrent la protection vitale requise dans les environnements hautement réglementés. Le polycarbonate est couramment utilisé dans les bouteilles d'eau et les contenants alimentaires. Sa dureté le rend durable et les versions sans BPA répondent aux besoins des utilisateurs soucieux de leur santé.
Autres applications
L'utilité du polycarbonate ne se limite pas au secteur du bâtiment. Dans les bâtiments, il est utilisé pour les toitures et les vitrages. Ces utilisations tirent parti de la légèreté du matériau et de sa résistance aux rayons UV. Dans le domaine de la sécurité, les fenêtres pare-balles sont généralement fabriquées en polycarbonate. Il est à la fois résistant et transparent, ce qui le rend idéal pour les banques et les voitures.
Dans le domaine de l'électronique, le polycarbonate sert de substrat pour les circuits imprimés. De plus, en raison de sa capacité d'isolation, il peut également être utilisé comme matériau de boîtier résistant. Le polycarbonate est utilisé dans les cockpits d'avions dans le domaine de l'aviation. Il est léger et solide, ce qui permet de réduire le poids sans sacrifier la sécurité.
Considérations relatives au traitement du polycarbonate (PC)
Conditions de moulage
Soyez prudent lorsque vous découpez du polycarbonate. Il est essentiel de surveiller la température. La température de fusion doit être comprise entre 280 et 320 °C (536 à 608 °F). Cette plage permet au matériau de se déplacer en douceur sans se briser. Réglez la température du moule sur 80 à 120 °C (176 à 248 °F).
Cela permet d'obtenir une surface plus propre et des pièces uniformes. Il faut maintenir la pression et attendre un temps de refroidissement. Le contrôle de ces variables permet d'éviter la déformation et le rétrécissement du produit final.
Séchage et manipulation
Le polycarbonate doit être correctement séché et moulé. Il absorbe rapidement l'eau, ce qui peut avoir un impact sur le produit fini. Les sécheurs les plus courants sont les sécheurs à dessiccant et les sécheurs à air chaud. Ces procédés extraient l'humidité de la substance.
Le polycarbonate doit être conservé au sec, au frais et à l'abri de l'humidité. Lorsque vous manipulez le tissu, essayez de ne pas le rayer ou le rayer. Les dommages peuvent dégrader l'intégrité des composants moulés.
Conception de moules
Une conception précise du moule est la clé du moulage en polycarbonate. Les dispositifs d'injection, de ventilation et de distribution doivent tous être optimisés pour le flux de matière. Les canaux chauds fonctionnent bien avec le moulage en polycarbonate.
Ces machines rationalisent et minimisent les déchets en supprimant les canaux et les carottes. Un moule bien conçu réduit également le temps de cycle et produit des pièces de meilleure qualité.
Dépannage
Les retassures, les déformations, les projections et les projections sont quelques-uns des défauts de moulage en polycarbonate les plus courants. Les retassures se produisent lorsque le refroidissement n'est pas uniforme. Cela peut être compensé en augmentant la pression de maintien et le temps de refroidissement.
Le gauchissement peut résulter d'une perte de retrait ou d'une température de moulage trop basse. Il peut être réduit en optimisant la conception du moule. Les gauchissements se produisent lorsque le moule ne se remplit pas complètement. Cela peut être surmonté en augmentant la pression d'injection ou la température de fusion.
Le jet se produit lorsque la vitesse de fusion est trop élevée. Cela peut être résolu en modifiant la conception de la buse et en ralentissant le taux d'injection.
Conclusion
Le polycarbonate (PC) est un matériau durable. Il est très transparent, résistant aux chocs et à la chaleur. Il est donc parfaitement adapté au moulage par injection dans la plupart des domaines. Les fabricants peuvent garantir la qualité de leurs pièces en contrôlant les conditions de moulage, le séchage et la manipulation.
RJC Mold est spécialisé dans le moulage par injection de polycarbonate. Notre entreprise tire parti de la grande résistance aux chocs et de la transparence du PC. Contactez-nous pour vos pièces moulées en PC.
