Plastiques de moulage par injection Les plastiques peuvent être chauffés et fondus dans des conditions de température et de pression spécifiques, injectés dans des moules par des presses à injecter et solidifiés à la forme souhaitée après refroidissement. Ces plastiques doivent répondre à certaines exigences physiques, chimiques et de mise en œuvre pour garantir un remplissage fluide du moule, un moulage stable et des produits de haute qualité pendant le processus de moulage par injection.
Dans cet article, nous allons répertorier 16 types de matières plastiques couramment utilisées pour le moulage par injection. Il est important de noter que certaines de ces matières présentent des limites ou nécessitent des conditions particulières lors du moulage par injection.
16 types courants de matières plastiques pour le moulage par injection
PE (polyéthylène)
Le PE est un polymère thermoplastique, divisé en PEBD (polyéthylène basse densité) et PEHD (polyéthylène haute densité) selon leur densité. Le PEBD présente une flexibilité extrêmement élevée et une excellente transparence, avec un allongement à la rupture supérieur à 500 % ; le PEHD présente une dureté et une résistance élevées, avec une résistance à la traction ≥ 30 MPa. Il présente une excellente stabilité chimique, résiste aux acides, aux alcalis et aux solvants organiques, et ne réagit pratiquement pas avec les substances chimiques. Sa résistance à la chaleur est moyenne : PEBD ≤ 80 °C, PEHD ≤ 120 °C. Excellente isolation électrique, résistivité superficielle jusqu'à 10¹⁸Ω·cm. Faible résistance aux intempéries, nécessitant l'ajout d'un stabilisant UV pour prolonger la durée de vie.
ApplicationsLe PEBD est principalement utilisé dans les films d'emballage alimentaire, les films agricoles et les sacs plastiques ; le PEHD est largement utilisé dans les canalisations (adduction d'eau et drainage, conduites de gaz), les conteneurs d'injection (caisses de retournement, palettes), les fibres et les non-tissés. Il est également utilisé pour la fabrication de grands réservoirs de stockage, de poubelles, etc.
ConsidérationsLe PEBD est adapté au moulage par injection (température de traitement : 160-200 °C, température de moulage : 30-60 °C) et convient aux structures complexes à parois minces ; le PEHD (température de traitement : 180-260 °C, température de moulage : 50-80 °C). La température de traitement doit être contrôlée pour éviter la surchauffe et la décomposition. Le PEBD présente une excellente fluidité, mais est sujet à la rupture par fusion à haute température ; le PEHD (résistance à la fusion élevée) convient aux pièces structurelles. Ces deux matériaux sont insensibles à l'humidité et ne nécessitent pas de séchage. Pour une utilisation en extérieur, il est nécessaire d'ajouter du noir de carbone pour la résistance aux UV ou d'appliquer un revêtement de surface pour la protection. La résistance aux basses températures doit tenir compte de la fragilité à basse température, et la résistance au froid peut être améliorée par une modification du mélange (par exemple, ajout de polyéthylène métallocène) si nécessaire.
PP (Polypropylène)
Le PP présente une faible densité (0.9-0.91 g/cm³), un poids léger et est le type de plastique à plus faible densité à usage général. Il présente une excellente résistance à la corrosion chimique et à la plupart des acides, bases et solvants organiques, mais se dégrade à haute température et au contact prolongé d'oxydants puissants. Il présente de bonnes performances à haute température, un point de fusion de 160-170 °C et une température d'utilisation à long terme jusqu'à 130 °C. Sa résistance aux chocs dépend de la modification de la trempe ; le PP non modifié présente une faible ténacité à basse température et est cassant. Sa résistance aux intempéries est moyenne et il vieillit facilement sous l'effet des rayons UV. Un stabilisant UV est nécessaire pour prolonger sa durée de vie. Facile à mettre en œuvre, bonne fluidité, il convient aux produits moulés par injection aux formes complexes.
Applications:Utilisé dans l'industrie automobile pour fabriquer des pare-chocs, des cadres de tableaux de bord, des pièces intérieures et des pièces décoratives extérieures ; dans les appareils électroménagers tels que les boîtiers, les conteneurs, les ventilateurs, les boîtiers, etc. ; dans les produits de première nécessité tels que les bassines en plastique, les seaux, les jouets ; dans les équipements médicaux pour les pièces nécessitant une désinfection à haute température ; dans l'industrie textile pour produire des fibres de polypropylène utilisées dans les cordes, les textiles et les matériaux filtrants.
ConsidérationsLe PP est adapté au moulage par injection, à des températures de traitement de 180 à 260 °C et de moulage de 40 à 80 °C. Les matières premières doivent être séchées à une teneur en humidité inférieure à 0.1 % afin d'éviter l'hydrolyse et la perte de masse moléculaire à haute température. Le PP non durci présente de faibles performances à basse température et doit être durci par mélange de caoutchouc ou à l'aide d'agents de durcissement (tels que l'EPDM et le SEBS). Sensible aux UV, il est nécessaire d'ajouter du noir de carbone ou d'autres stabilisants UV pour une utilisation en extérieur. Éviter tout contact prolongé avec des oxydants puissants et des hydrocarbures aromatiques afin de prévenir toute dégradation des performances. Sa fluidité le rend adapté aux pièces à parois minces et aux structures complexes. Un remplissage rapide du moule et une stratégie de maintien de la pression appropriée sont recommandés.
PVC (chlorure de polyvinyle)
Le PVC est diversifié et peut être divisé en rigide (non plastifié ou légèrement plastifié) et flexible (fortement plastifié) selon sa teneur en plastifiant. Le PVC rigide présente une résistance mécanique élevée, une résistance chimique et une bonne résistance à la chaleur (≤ 60 °C), mais une faible flexibilité ; le PVC flexible présente une bonne flexibilité, mais sa résistance mécanique et sa résistance à la chaleur diminuent. Il est très résistant aux produits chimiques, aux acides, aux alcalis et à l'huile, mais il ne résiste pas aux solvants organiques et à certains oxydants. Les performances de mise en œuvre dépendent des additifs, et le choix des stabilisants doit être attentif. Le respect de l'environnement est influencé par le type de plastifiant (comme les phtalates), et il est donc essentiel de choisir des additifs respectueux de l'environnement.
Applications: PVC rigide : tuyaux (d'alimentation en eau, de gaz), profilés de fenêtres, matériaux de revêtement de sol, clôtures extérieures ; PVC souple : gaines de fils et de câbles, cuir de sol, tubes médicaux, jouets ; matériaux de décoration (cuir artificiel, papier peint) ; pièces intérieures et décoratives pour automobiles.
ConsidérationsLe PVC rigide est adapté au moulage par injection (nécessite un système de refroidissement du moule approprié), à une température de traitement de 160 à 200 °C et une température de moulage de 30 à 60 °C. Des stabilisants doivent être ajoutés pendant le traitement pour éviter la décomposition, et des stabilisants thermiques respectueux de l'environnement (tels que les composés calcium-zinc) sont recommandés. Le PVC flexible présente une faible résistance à la chaleur et n'est pas adapté aux applications à haute température ; sa flexibilité doit être ajustée par des plastifiants, mais son respect de l'environnement est limité. Il présente une forte résistance chimique, mais ne résiste pas à l'essence, aux solvants benzéniques et aux oxydants puissants. Sensible aux UV, des stabilisants UV doivent être ajoutés pour une utilisation en extérieur. Les questions environnementales doivent prêter attention au type de plastifiants utilisés, de préférence sans plomb, sans cadmium et conformes aux normes de qualité alimentaire. Du chlorure d'hydrogène gazeux est généré pendant le traitement ; des systèmes de traitement des gaz d'échappement et des gaz résiduaires sont donc nécessaires pour garantir un environnement de travail sûr.
PS (polystyrène)
Le PS présente une transparence élevée (transmission lumineuse de 88 %), une grande facilité de mise en œuvre, une bonne fluidité et une bonne rigidité, mais une fragilité importante. Il présente une faible résistance aux chocs, une faible résistance à la chaleur (≤ 80 °C) et se ramollit et se déforme facilement à haute température. Il présente une bonne stabilité chimique, une résistance aux acides, aux alcalis et aux solvants organiques, mais une faible absorption d'humidité et ne nécessite pas de séchage. Il présente une résistance moyenne aux intempéries, est sensible aux UV et nécessite l'ajout d'un stabilisant UV.
Applications: Vaisselle jetable, jouets, papeterie ; lentilles optiques, instruments d'affichage ; emballages de produits électroniques ; papeterie et fournitures scolaires ; composants sans contact de dispositifs médicaux.
ConsidérationsLe PS est adapté au moulage par injection, à des températures de traitement de 180 à 240 °C et de moulage de 40 à 80 °C. Bonne fluidité, adapté aux produits de formes complexes, mais sujet à la déformation à haute température. Faible résistance aux chocs, un traitement HIPS (High Impact Modified) peut améliorer la résistance, mais la transparence et la brillance diminuent. Sensible aux UV, une exposition prolongée nécessite l'ajout de stabilisants UV. Le séchage de la matière première ne nécessite aucun traitement particulier, mais évite l'humidité qui pourrait entraîner une dégradation des performances. Bonne résistance à la corrosion chimique, mais insensible aux solvants polaires (tels que l'éthanol et l'acétone) et aux oxydants puissants. Bonne stabilité dimensionnelle, adapté aux pièces structurelles et décoratives à faible charge.
ABS (copolymère acrylonitrile butadiène styrène)
L'ABS offre d'excellentes performances globales, alliant résistance, ténacité et fluidité. Sa résistance à la traction est comprise entre 40 et 60 MPa et sa résistance aux chocs ≥ 15 kJ/m² le rend à la fois robuste et résistant aux chocs. Son brillant de surface atteint 85 ou plus, ce qui facilite la peinture et la galvanoplastie. Il est également très résistant aux produits chimiques, aux acides, aux alcalis et à la plupart des solvants organiques. Cependant, un contact prolongé avec des oxydants puissants peut entraîner une dégradation. Sa résistance à la chaleur est modérée, sa température d'utilisation prolongée étant ≤ 80 °C, au-delà de laquelle il se ramollit et se déforme. Sa faible résistance aux intempéries, l'exposition aux UV, provoque un jaunissement du matériau ; un stabilisant UV doit être ajouté pour l'améliorer.
ApplicationsLargement utilisé dans les pièces intérieures automobiles (tableaux de bord, panneaux de porte, etc.), les pièces extérieures (calandres, boîtiers de rétroviseurs), les boîtiers d'appareils électroménagers (panneaux de réfrigérateur, coques de machines à laver) et les boîtiers de produits électroniques. L'ABS est également largement utilisé dans l'industrie du jouet en raison de sa facilité de mise en œuvre et de sa conformité aux normes de sécurité. De plus, l'ABS est couramment utilisé dans les équipements bureautiques (boîtiers d'imprimantes et de photocopieurs, par exemple).
ConsidérationsL'ABS peut être moulé par injection directe. La température de traitement recommandée est de 180 à 250 °C et la température du moule de 40 à 80 °C. Notez que le matériau ramollit au-delà de 80 °C et que sa résistance à la chaleur peut être améliorée par mélange (par exemple, ajout de SAN ou d'ASA). La matière première doit être séchée avant traitement (teneur en humidité < 0.1 %) afin d'éviter toute hydrolyse entraînant une diminution des propriétés mécaniques. Pour une utilisation en extérieur, il est nécessaire d'ajouter du noir de carbone ou d'autres stabilisants UV pour éviter le jaunissement. En cas de mélange avec d'autres matériaux (tels que le PC ou le PVC), les paramètres de traitement doivent être ajustés pour éviter la décomposition.
PA (polyamide, nylon)
Le PA présente une résistance élevée (résistance à la traction ≥ 70 MPa), une ténacité élevée (résistance aux chocs entaillés ≥ 5 kJ/m²), une excellente résistance à l'usure et des propriétés autolubrifiantes. Il présente un taux d'absorption d'eau élevé, équilibré entre 2 et 8 %, fortement influencé par l'humidité. Cette absorption augmente dans les environnements à haute température. La résistance à la chaleur dépend de la modification du renforcement ; après renforcement en fibres de verre (GF30 %), il peut supporter des températures allant jusqu'à 150 °C. Sa stabilité dimensionnelle est affectée par l'absorption d'humidité et nécessite un traitement de pré-séchage. Il présente une forte résistance chimique, résistant aux huiles et aux alcalis, mais sensible aux acides forts et à certains solvants.
Applications:Dans l'industrie automobile, il est utilisé pour fabriquer des pièces périphériques de moteur, des conduites de carburant et des joints ; dans les machines, utilisé pour les roulements, les engrenages et les composants d'arbre ; dans l'électronique et les appareils électriques, utilisé pour les connecteurs, les boîtiers d'interrupteurs et les boîtiers électriques ; dans les machines textiles, pour les filaments de fibres chimiques et les fils spéciaux ; dans les produits de première nécessité tels que les semelles de chaussures de sport et les ceintures de sécurité.
ConsidérationsLe PA est adapté au moulage par injection. Sa température de traitement est comprise entre 220 et 300 °C (selon la nuance) et sa température de moulage entre 40 et 90 °C. Un séchage complet est nécessaire avant le traitement, à une teneur en humidité inférieure à 0.2 % afin d'éviter toute hydrolyse susceptible de provoquer une rupture de la chaîne moléculaire et d'altérer les propriétés mécaniques. Le traitement à haute température (> 300 °C) est sujet à la décomposition et à la formation de fumée ; la température et le temps de séjour doivent donc être contrôlés. En cas de faible résistance à basse température, la fragilité augmente en dessous de -40 °C. Il est donc recommandé d'utiliser des nuances de PA renforcées. Le renforcement en fibres de verre peut améliorer la résistance à la chaleur et la rigidité, mais peut compromettre la ténacité. Évitez la concentration de contraintes lors de la conception et effectuez un recuit si nécessaire. Il présente une bonne résistance à la corrosion chimique, mais le type de milieu de contact doit être pris en compte afin d'éviter les solvants sensibles au PA.
PC (polycarbonate)
Le PC présente une excellente transparence et une excellente résistance aux chocs, une transmission lumineuse ≥ 90 % et une résistance aux chocs entaillés pouvant atteindre 60 à 120 kJ/m². Il présente également une excellente résistance à la chaleur, une stabilité de fonctionnement de -40 °C à 120 °C et une résistance à la chaleur à long terme jusqu'à 140 °C. Il présente une grande stabilité dimensionnelle et un coefficient de dilatation linéaire (CTE) de seulement 60 à 80 ppm/°C. Il présente une bonne résistance chimique, mais des fissures sous contrainte peuvent survenir en cas d'exposition à des alcalis forts et à des solvants hydrocarbonés aromatiques. Sa résistance aux intempéries est modérée, ce qui permet une utilisation extérieure de courte durée sans altération notable. Une utilisation prolongée nécessite l'ajout de stabilisateurs UV.
Applications: Largement utilisé dans les instruments optiques, tels que les verres de lunettes, les objectifs d'appareil photo, les composants de microscope ; utilisé dans l'électronique et les appareils électroménagers pour la fabrication d'écrans, de coques de protection, de boîtiers de téléphone ; dans l'industrie automobile pour les couvercles de phares, les couvercles transparents de tableau de bord ; les équipements médicaux tels que les lunettes et les écrans de protection transparents.
ConsidérationsLe PC est adapté au moulage par injection. Sa température de traitement est comprise entre 230 et 320 °C. La température du moule est recommandée entre 80 et 120 °C afin de réduire les contraintes internes. Son taux d'humidité doit être inférieur à 0.02 % et il doit être entièrement séché avant le traitement, afin de ne pas provoquer de formation de buée par hydrolyse. Il se décompose facilement à haute température (> 250 °C). Il est donc conseillé d'éviter les temps de séjour prolongés. Pour améliorer la résistance à la chaleur et aux chocs, des charges telles que la fibre de verre (GF) ou le carbonate de calcium peuvent être ajoutées, mais la transparence sera affectée. Veillez à éviter les points de concentration de contraintes lors de la conception et effectuez un recuit si nécessaire.
PMMA (Polyméthacrylate de méthyle, acrylique)
Le PMMA présente une transparence élevée et d'excellentes propriétés optiques, une transmission lumineuse jusqu'à 92 %, une excellente résistance aux intempéries et reste transparent après plus de 10 ans d'utilisation en extérieur. Sa dureté de surface est élevée (dureté Mohs 5) et il présente une bonne résistance à l'usure, mais reste plus fragile que le verre. Il présente une excellente résistance chimique. Les acides, bases et huiles courants ont peu d'effet, mais les solvants organiques (tels que l'acétone et le dichlorométhane) peuvent dissoudre ou gonfler la surface. Sa résistance à la chaleur est modérée, sa température de déformation thermique est d'environ 100-120 °C et sa température de transition vitreuse est de 105 °C.
Applications: Largement utilisé dans l'industrie de la publicité pour les caissons lumineux, les présentoirs d'exposition ; le domaine optique pour la fabrication de lentilles, de plaques de guidage de lumière, de couvercles d'éclairage ; dans la construction pour les panneaux d'éclairage naturel, les matériaux de séparation ; utilisé dans l'automobile pour les couvercles de phares, les pièces intérieures ; dans les dispositifs médicaux pour la fabrication de composants d'instruments optiques.
ConsidérationsLe PMMA est adapté au moulage par injection, avec une température de traitement comprise entre 180 et 250 °C et une température de moulage comprise entre 40 et 80 °C. La vitesse et la température de refroidissement doivent être contrôlées pour éviter les contraintes internes, et un recuit est recommandé pour éliminer les contraintes. Faible absorption d'humidité : sécher à une teneur en humidité inférieure à 0.04 % avant traitement, sous peine de formation de bulles et de défauts de surface. Fragilité élevée : éviter les fortes concentrations de contraintes lors de la conception. Faible résistance aux solvants : éviter tout contact avec l'acétone, l'alcool et autres solvants organiques. L'ajout d'absorbeurs UV est recommandé pour une utilisation extérieure prolongée afin de retarder le vieillissement.
PBT (téréphtalate de polybutylène)
Le PBT présente de bonnes propriétés mécaniques et une bonne stabilité dimensionnelle, avec une résistance à la traction ≥ 50 MPa et une résistance élevée à la flexion. Faible absorption d'eau (< 0.1 %), excellente isolation électrique, il peut être utilisé comme matériau pour circuits imprimés. Bonne résistance chimique, résistant à l'huile et aux alcalis, mais moyennement résistant aux acides. Haute résistance thermique, température de transition vitreuse (Tg) d'environ 80 °C, supporte des températures allant jusqu'à 120 °C après renforcement. Facile à mettre en œuvre, bonne fluidité, adapté au moulage par injection rapide.
Application: Connecteurs électroniques automobiles, composants de systèmes d'allumage ; bornes d'appareils électroménagers, bases d'interrupteurs ; prises électroniques et électriques, relais ; tissus en fibres (tels que les composites renforcés de fibres).
Considérations: Le PBT est adapté au moulage par injection, à des températures de traitement de 220 à 260 °C et de moulage de 40 à 80 °C. Veillez à un séchage optimal et à une teneur en humidité inférieure à 0.03 % afin d'éviter tout risque d'hydrolyse. Les grades renforcés de fibres de verre améliorent la résistance à la chaleur et les propriétés mécaniques, mais réduisent légèrement la fluidité. La résistance aux intempéries est moyenne ; un stabilisateur UV est nécessaire pour une utilisation en extérieur. Bonne résistance à l'arc électrique, adapté aux applications électroniques et électriques. Un contrôle de la température est nécessaire pendant le traitement afin d'éviter les gaz de décomposition. Le refroidissement du moule doit être rapide pour réduire le gauchissement.
PET (polyéthylène téréphtalate)
Le PET présente une excellente transparence (transmission lumineuse ≥ 85 %), une résistance mécanique (résistance à la traction ≥ 50 MPa) et une excellente résistance à la corrosion chimique. Une cristallinité élevée nécessite un pré-séchage avant transformation ; les propriétés mécaniques diminuent après absorption d'humidité. Il présente une bonne résistance à la chaleur, supportant des températures élevées à court terme et des températures à long terme jusqu'à 120-130 °C. Il possède une bonne isolation électrique et peut être utilisé comme matériau pour composants électroniques. Sa grande stabilité dimensionnelle le rend adapté au moulage par injection de précision.
Application: Bouteilles de boissons, emballages alimentaires ; tissus en fibres (polyester, tissus PET) ; lentilles optiques, panneaux d'affichage ; boîtiers électroniques et électriques ; matériau de base renforcé pour plastiques techniques.
Considérations: Le PET est adapté au moulage par injection. Séchage recommandé (teneur en humidité < 50 ppm), température de traitement 260-290 °C, température du moule 30-70 °C. Les grades renforcés de fibres de verre améliorent la résistance à la chaleur et la résistance mécanique, mais la transparence diminue. Évitez tout contact avec les acides forts, les bases fortes et les solvants organiques lors d'une utilisation prolongée. Grande stabilité dimensionnelle, adapté aux produits de haute précision. L'utilisation d'agents de protection contre les intempéries est recommandée pour une utilisation en extérieur afin de prolonger la durée de vie.
HIPS (polystyrène résistant aux chocs)
Le HIPS est un plastique technique modifié par l'ajout de durcisseurs en caoutchouc à la matrice PS. Sa résistance aux chocs est 5 à 10 fois supérieure à celle du PS ordinaire. Il présente une coloration et une aptitude à la transformation optimales, une surface lisse et brillante. Sa résistance chimique est moyenne, mais il est faiblement résistant aux acides et aux alcalis. Il ne convient pas aux environnements fortement corrosifs. Il est peu résistant à la chaleur, sa température d'utilisation à long terme est inférieure ou égale à 80 °C et il se ramollit facilement à haute température. Sa stabilité dimensionnelle est acceptable, mais son retrait à haute température est important ; la conception du moule nécessite une attention particulière. Il présente une excellente résistance aux chocs, mais une transparence et une brillance légèrement inférieures à celles du PS.
Application: Boîtiers d'appareils électroménagers (tels que boîtiers de téléviseur, boîtiers de machine à laver), jouets, papeterie, produits de première nécessité, pièces intérieures d'automobile (telles que panneaux de porte, composants de tableau de bord).
Considérations: Le HIPS est adapté au moulage par injection, à des températures de traitement de 180 à 240 °C et de moulage de 40 à 80 °C. Il est nécessaire de choisir des durcisseurs de haute qualité pour éviter la dégradation des performances due au vieillissement. L'HIPS se ramollit facilement à haute température. Évitez les traitements prolongés à haute température ou optez pour des grades HIPS modifiés résistants à la chaleur. La stabilité dimensionnelle est affectée par la température. Le système de refroidissement du moule et les paramètres de pression de maintien doivent être ajustés. La résistance aux intempéries est moyenne ; des stabilisateurs UV sont recommandés pour une utilisation en extérieur. Séchez la matière première à une teneur en humidité inférieure à 0.1 % afin d'éviter les stries argentées et les bulles dues à l'humidité. Évitez la conception par concentration de contraintes, car les durcisseurs peuvent réduire la résistance à la fissuration sous contrainte.
PPS (sulfure de polyphénylène)
Le PPS présente une excellente résistance à la chaleur (température d'utilisation continue de 200 à 240 °C) et une excellente résistance chimique (résistance à presque tous les réactifs). Il présente également des propriétés mécaniques équilibrées, une rigidité élevée et une bonne ténacité. Il présente une très grande stabilité dimensionnelle et un très faible coefficient de dilatation thermique. Il offre une excellente isolation électrique et peut être utilisé comme matériau pour les composants électroniques haute fréquence. Il est autolubrifiant et présente un faible coefficient de frottement.
Application: Industrie automobile (système de traitement des gaz d'échappement, capteurs) ; électronique et électrique (connecteurs haute température, substrats) ; équipements chimiques (pipelines résistantes à la corrosion, pièces de pompes) ; aérospatiale (composants haute température).
Considérations: Le PPS est adapté au moulage par injection, à des températures de traitement de 280 à 340 °C et de moulage de 120 à 160 °C. Un pré-séchage à faible teneur en humidité est recommandé pour éviter l'hydrolyse. Excellente résistance à la chaleur et à la corrosion, il est adapté aux conditions extrêmes. Sa mise en œuvre est complexe et nécessite des machines d'injection et des moules performants. La conception du moule nécessite un système de ventilation optimisé pour éviter la rétention de gaz. Des stabilisateurs UV sont nécessaires pour une utilisation en extérieur, mais leur coût élevé doit être pris en compte.
PTFE (Polytétrafluoroéthylène, Téflon)
Le PTFE est surnommé le « roi des plastiques » grâce à sa stabilité chimique exceptionnelle et sa quasi-absence de réaction avec les substances chimiques. Il présente une excellente résistance aux hautes et basses températures (-196 °C à 260 °C), une grande stabilité dimensionnelle et un faible coefficient de dilatation thermique. Il possède une excellente isolation électrique, une constante diélectrique et des pertes diélectriques très faibles, ce qui le rend adapté aux applications haute fréquence. Il présente également une bonne autolubrification, un très faible coefficient de frottement (jusqu'à 0.04) et une excellente anti-adhérence. Ses propriétés mécaniques sont relativement souples, sa faible résistance à la traction et à l'usure est faible, et il flue facilement en utilisation prolongée. Sa mise en œuvre est très complexe et nécessite un procédé de frittage à haute température.
Application: Industrie chimique (canalisations résistantes à la corrosion, vannes, revêtements) ; électronique et électrique (matériaux d'isolation haute fréquence, isolation de câbles) ; aérospatiale (joints, matériaux d'isolation haute température) ; industrie alimentaire (revêtements antiadhésifs, revêtements d'équipements de transformation des aliments) ; domaine médical (vaisseaux sanguins artificiels, joints).
Considérations: Le PTFE nécessite un procédé de frittage ; le moulage par injection conventionnel n'est pas adapté. Cependant, les utilisateurs doivent comprendre les caractéristiques du matériau plastique. En bref : sa mise en œuvre est très complexe, nécessitant des températures élevées (350-400 °C) et un équipement spécialisé. Sa forte résistance chimique est adaptée aux environnements corrosifs, mais son coût de mise en œuvre est très élevé. Son excellente résistance à la chaleur, mais sa faible ténacité à basse température, nécessite une modification de la charge. Son excellente adhérence empêche le collage au moule pendant la mise en œuvre. Son coût élevé est recommandé uniquement pour les applications en conditions extrêmes. Sa résistance aux intempéries est excellente, aucune protection particulière n'est requise pour une utilisation en extérieur. Les gaz fluorés générés pendant la mise en œuvre doivent être strictement contrôlés afin de respecter les exigences environnementales.
UPE (polyéthylène à poids moléculaire ultra élevé, UHMWPE)
L'UPE présente une masse moléculaire extrêmement élevée (généralement > 1.5 million g/mol), ce qui lui confère la meilleure résistance à l'usure au monde (coefficient de frottement < 0.1), une excellente autolubrification et une forte résistance aux chocs (résistance aux chocs entaillés ≥ 100 kJ/m²). Il est également très résistant aux produits chimiques, aux acides, aux alcalis et aux solvants organiques, et offre une bonne isolation électrique. Sa faible densité, mais sa résistance à la traction (≈ 30-40 MPa), sa faible résistance thermique (≤ 100 °C) et sa faible température de transition vitreuse sont également remarquables. Son excellente ténacité à basse température lui permet de maintenir ses performances à -269 °C. Cependant, sa faible température de déformation thermique le rend inadapté aux environnements à haute température.
Application: Machines de transport (glissières, guides, revêtements résistants à l'usure) ; industrie textile (pièces de bandes transporteuses, composants de filage) ; articulations artificielles médicales, pièces dentaires ; machines de transformation des aliments (pièces résistantes à l'usure, joints) ; revêtements résistants à la corrosion dans l'industrie chimique ; ingénierie marine et pièces de navires.
Considérations: L'UPE est difficile à injecter (nécessite un équipement et un procédé spécifiques). Sa température de traitement est comprise entre 200 et 240 °C et la température du moule doit être strictement contrôlée. En raison de sa masse moléculaire élevée, sa viscosité à l'état fondu est extrêmement élevée, ce qui nécessite une machine d'injection à couple élevé et une conception de vis spéciale. Il présente une excellente résistance chimique, mais ne convient pas aux environnements à haute température. Il se ramollit facilement au-dessus de 100 °C pour une utilisation à long terme. Il présente une bonne résistance aux chocs, mais ses performances diminuent à haute température. La conception du moule nécessite une attention particulière pour éviter la rétention de gaz pendant le traitement. Sa résistance à l'usure est son principal atout ; le choix du modèle doit être basé sur la charge. Son coût élevé est recommandé pour les environnements extrêmement résistants à l'usure. Il présente une bonne résistance aux intempéries, aux UV en extérieur et aux additifs pour améliorer les performances anti-vieillissement.
PEEK (Polyéther éther cétone)
Le PEEK est un plastique thermoplastique technique hautes performances offrant une excellente résistance à la chaleur, pouvant atteindre 250 °C en utilisation continue, et pouvant être utilisé à des températures encore plus élevées pendant de courtes périodes. Il présente une forte résistance à la corrosion chimique et résiste à presque tous les agents chimiques, y compris les acides forts, les bases fortes et les solvants organiques. Il présente d'excellentes propriétés mécaniques, une résistance à la traction ≥ 90 MPa, un équilibre parfait entre rigidité et ténacité, ainsi qu'une excellente résistance au fluage et à la fatigue. Il présente également de bonnes performances d'isolation électrique, une constante diélectrique stable et une rigidité diélectrique jusqu'à 25 kV/mm. Sa bonne stabilité dimensionnelle et son faible coefficient de dilatation thermique (CTE ＜ 5 ppm/℃) le rendent idéal pour la fabrication de pièces de précision. Son excellente autolubrification et son faible coefficient de frottement le rendent largement utilisé dans les pièces résistantes à l'usure.
Applications : Dans le domaine aérospatial, utilisé pour fabriquer des pièces de moteur résistantes aux hautes températures, des matériaux isolants ; dans les dispositifs médicaux, utilisé pour fabriquer des articulations artificielles, des implants dentaires et des instruments chirurgicaux ; dans l'industrie électronique et électrique pour fabriquer des connecteurs haute température, des substrats résistants aux hautes températures et des composants d'isolation électrique ; dans l'industrie chimique pour les joints et les canalisations résistantes à la corrosion ; dans l'industrie automobile pour les pièces résistantes aux hautes températures et les renforts structurels.
Considérations: Le PEEK convient au moulage par injection, mais le traitement est relativement difficile. Il est recommandé d'utiliser une température de traitement de 350 à 400 °C, et la température du moule doit atteindre 150 à 200 °C pour assurer un bon moulage et une bonne stabilité dimensionnelle. Les matières premières doivent être d'une grande pureté, pré-séchées à une teneur en humidité inférieure à 0.02 % pour éviter l'hydrolyse pendant le traitement. Les exigences en matière d'équipement sont élevées, nécessitant un couple élevé et des matériaux résistants aux hautes températures (tels que la presse à injecter spéciale PEEK, l'acier pour moules haute température). La conception du moule doit optimiser le système d'injection et le système de ventilation pour éviter les lignes de soudure et les défauts de bulles. Le cycle de traitement est long, nécessitant un contrôle du temps de maintien de la pression et de la vitesse de refroidissement. Le coût des matériaux est élevé, recommandé pour les scénarios avec des exigences de performances élevées.
POM (Polyoxyméthylène, également appelé Acétal ou Delrin)
Le POM présente une excellente rigidité et dureté, une résistance à la traction ≥ 60 MPa, une excellente résistance à l'usure, un faible coefficient de frottement (seulement 0.15) et d'excellentes propriétés autolubrifiantes. Il présente une stabilité dimensionnelle extrêmement élevée, un taux d'absorption d'eau < 0.2 %, une faible sensibilité à l'humidité et une précision d'ajustement stable et durable. Il est également très résistant à la corrosion chimique, aux acides, aux alcalis et à la plupart des solvants organiques, mais ne résiste pas aux acides forts comme l'acide sulfurique concentré et l'acide nitrique concentré. Sa résistance à la chaleur est moyenne, sa température d'utilisation à long terme est ≤ 120 °C, et il se décompose facilement à haute température.
Applications : Dans l'industrie automobile, il est utilisé pour fabriquer des engrenages de précision, des roulements, des composants coulissants ; dans l'industrie des machines pour fabriquer des pièces d'équipement d'automatisation, des rails de guidage ; dans l'électronique et l'électricité comme connecteurs, boîtiers d'interrupteurs ; également largement utilisé dans les instruments de précision et les appareils électroménagers.
Considérations: Le POM est adapté au moulage par injection, à des températures de traitement comprises entre 160 et 210 °C et entre 60 et 100 °C. Il doit être entièrement séché avant traitement à une teneur en humidité inférieure à 0.2 %, sinon du formaldéhyde se formera à haute température, ce qui affectera les performances du produit. Évitez les traitements prolongés à haute température pour éviter la dégradation du matériau. La fragilité augmente à basse température (< -40 °C) ; un renfort en fibre de verre est donc nécessaire pour améliorer la résistance à basse température. La conception du moule doit tenir compte du système de ventilation afin d'éviter la formation de pores ou de défauts de surface par le gaz. Pour des exigences particulières en matière de lubrification, l'utilisation d'huile de silicone ou d'autres additifs peut être recommandée.
Enfin, vous vous demandez quel matériau convient à votre projet ? En général, comprendre les caractéristiques de ces plastiques permet de faire un choix judicieux. En cas de doute, vous pouvez d'abord tester le prototypage en petites séries, puis vérifier l'effet du moulage et observer les performances du produit en conditions réelles d'utilisation. Cette méthode permet d'éviter les reprises ou les rebuts après la production en série.
N'oubliez pas non plus de consulter l'entreprise qui vous fournit le service de moulage par injection, comme rjcmold, une usine avec plus de 20 ans d'expérience service de moulage par injection expérience, peut fournir un support technique gratuit.
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