Plastiques courants pour le moulage par injection

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Ces dizaines de milliers de matières plastiques peuvent être classées dans les catégories suivantes 45 familles de polymères. De manière plus générale, ils sont généralement divisés en deux catégories principales : les polymères thermoplastiques et thermodurcissables. Les polymères thermoplastiques sont réutilisables, tandis que les polymères thermodurcissables sont destinés à des applications à usage unique.

Dans cet article, nous allons explorer 13 des plastiques les plus courants largement utilisés dans le processus de moulage par injection :

• Acrylonitrile butadiène styrène (ABS)
• Polyméthacrylate de méthyle (PMMA)
• Polyoxyméthylène (POM)
• Polycarbonate (PC)
• Polyéthylène haute densité (PEHD)
• Polyéthylène basse densité (LDPE)
• Polystyrène à usage général (GPPS)
• Polystyrène à haute résistance aux chocs (HIPS)
• Polyphtalamide (PPA)
• Polypropylène (PP)
• Polybutylène téréphtalate (PBT)
• Polyéthylène téréphtalate (PET)
• Chlorure de polyvinyle (PVC)

Avant de poursuivre, revenons sur le concept de code d’identification de la résine et sur sa signification.

Code d’identification de la résine

Le code d’identification de la résine (RIC) est un code d’identification de la résine. système numérique allant de 1 à 7Ce code se trouve au bas des produits en plastique. Ce code simplifie le processus de recyclage en identifiant le type de résine utilisé dans le produit plastique, ce qui est crucial car tous les plastiques ne sont pas recyclables de la même manière. Par exemple, alors que le polypropylène est recyclable à 100 %, le chlorure de polyvinyle (PVC) n’est pas couramment recyclé.

Le numéro RIC était initialement inclus dans le symbole familier du recyclage (trois flèches formant un triangle), ce qui a entraîné une certaine confusion chez les consommateurs. Au fil du temps, les flèches ont été remplacées par un triangle plein afin d’éviter cette ambiguïté, bien que l’on trouve encore aujourd’hui le dessin original sur certains produits.

Les codes 1 à 7 correspondent aux types de plastiques suivants :

1: Polyéthylène téréphtalate (PET ou PETE)

2: Polyéthylène haute densité (PEHD)

3: Chlorure de polyvinyle (PVC)

4: Polyéthylène basse densité (LDPE)

5: Polypropylène (PP)

6: Polystyrène (PS)

7: Autres plastiques, tels que l’acrylique, le nylon et le polycarbonate (PC)

Nous aborderons ces matières plastiques et d’autres matières courantes en détail tout au long de cet article. Commençons par étudier l’acrylonitrile butadiène styrène (ABS).

Acrylonitrile butadiène styrène (ABS)

L’acrylonitrile butadiène styrène (ABS) est un thermoplastique connu pour sa combinaison exceptionnelle de propriétés mécaniques, notamment la ténacité, la résistance chimique, la résistance aux chocset une résistance modérée à la chaleur. Sa grande ténacité mécanique lui confère des caractéristiques souhaitables telles que la solidité, la durabilité et la stabilité dimensionnelle. En outre, L’ABS est biocompatiblece qui accroît encore sa polyvalence. Ces caractéristiques ont fait de l’ABS l’un des matériaux les plus utilisés pour le moulage par injection de matières plastiques.

L’ABS est un polymère opaque qui peut être facilement teinté. Il est rentable et recyclable, ce qui permet de réduire les dépenses liées aux matières premières. En outre, l’ABS est facile à usiner. La combinaison de ces propriétés le rend idéal pour un grand nombre d’industries.

L’ABS présente toutefois certaines limites. Il ne convient pas aux applications à haute température en raison de sa faible température de transition vitreuse. En outre, une exposition prolongée à l aux conditions climatiques difficiles peut rendre l’ABS cassant et le décolorer au fil du temps. Sa rigidité diélectrique relativement faible limite son utilisation dans certains composants électriques. Le matériau est également inflammable, son point de fusion est bas et sa résistance aux solvants est limitée.

Les performances de l’ABS dans les environnements extérieurs peuvent être améliorées par l’incorporation de noir de carbone et de stabilisateurs UV. De même, les produits en ABS peuvent être rendus résistants au feu en ajoutant des additifs ignifuges ou en les mélangeant avec du PVC.

L’ABS est idéal pour les applications intérieures telles que les jouets, les conteneurs, les appareils grand public, les claviers, les instruments de musique, les étuis de téléphone, les emballages de produits cosmétiques, les tuyaux et les raccords. Il est également largement utilisé pour les applications extérieures, notamment les pièces automobiles, les pare-chocs, les tableaux de bord, les casques de sécurité et les bagages.

Polyméthacrylate de méthyle (PMMA)

Le polyméthacrylate de méthyle (PMMA), communément appelé acrylique ou verre acryliqueLe verre acrylique est un thermoplastique transparent utilisé principalement comme matériau de construction. alternative au verre.

Le PMMA a une taux de transmission de la lumière de 92%, supérieur à celui du verre standard, et offre une résistance aux chocs dix fois supérieure. En outre, il pèse environ deux fois moins que le verrece qui le rend plus maniable et plus sûr en raison de la réduction du risque de casse. Le polycarbonate est un autre substitut courant du verre, mais le PMMA présente une résistance aux rayures supérieure à celle du polycarbonate, même si elle reste inférieure à celle du verre.

Par rapport à de nombreux autres polymères, le PMMA présente une plus grande résistance aux rayures que le polycarbonate. résistance aux produits chimiques, aux rayons UV et aux intempéries. Cette combinaison en fait un matériau idéal pour les applications extérieures nécessitant une exposition prolongée aux éléments. En outre, le PMMA est recyclable, biocompatible, non biodégradable et résistant au jaunissement au fil du temps.

Cependant, le PMMA présente certaines limites. Il est moins résistant aux chocs que d’autres matériaux plastiques. Sa résistance à la chaleur est également limitée, devenant vulnérable à des températures supérieures à 80 °C. En outre, il est sensible aux solvants organiques, n’offre pas une grande résistance à l’abrasion et à l’usure et peut se fissurer sous de faibles charges mécaniques.

Grâce à ses excellentes propriétés optiques, le PMMA est idéal pour les applications transparentes telles que les lentilles LED, les vitres de voiture, les abat-jour, les couvercles d’éclairage domestique et les écrans de protection. Il convient également à diverses applications non transparentes, notamment les prothèses dentaires, les prothèses osseuses, les conduits de lumière, la signalisation, les fibres optiques, les articles décoratifs et les équipements de sécurité.

Polyoxyméthylène (POM)

Le polyoxyméthylène (POM), également appelé acétal ou polyacétalLe polyacétal est un matériau thermoplastique semi-cristallin qui possède d’excellentes propriétés mécaniques, ce qui le rend adapté aux applications soumises à des forces élevées. Il est fréquemment utilisé comme substitut de métal dans les composants d’ingénierie de haute précision.

Voici quelques-unes des propriétés favorables du POM haute résistance, excellent pouvoir lubrifiant, faible frottement, une grande stabilité dimensionnelle, une résistance chimique généralement bonne, une résistance accrue à la fatigue, une grande ténacité, une rigidité importante, une bonne résistance à l’abrasion et un faible fluage.

Le POM a une plage de températures de service relativement large, allant de -40 °C à 140 °C. Cependant, il devient cassant à des températures plus basses et peut dégager des gaz à des températures plus élevées, libérant des sous-produits tels que de la vapeur d’eau, des gaz et des huiles.

Parmi les autres inconvénients du POM figurent sa susceptibilité à la fissuration sous contrainte, le coût élevé du matériau, la décoloration potentielle, l’inflammabilité, la dégradation thermique, la faible résistance aux UV, l’absorption de l’humidité et la résistance limitée à certains produits chimiques.

Le POM est idéal pour les applications nécessitant de la rigidité, de la solidité et une grande résistance à l’usure. Les applications courantes comprennent les composants techniques tels que les engrenages, les cames, les bagues, les roulements, les roues à aubes, les pièces automobiles, les fermetures éclair, les conduites d’eau, les compartiments de batterie, les douilles et les machines industrielles.

Polycarbonate (PC)

Le polycarbonate (PC) est un matériau de moulage par injection largement utilisé, principalement en raison de sa capacité à atteindre les objectifs suivants des tolérances serrées et maintenir la stabilité dimensionnelle. Il offre d’excellentes clarté optiquece qui le rend idéal pour des applications telles que les lentilles, l’éclairage et d’autres utilisations transparentes. En outre, il possède une point de fusion relativement élevéce qui le distingue des autres matières plastiques de cette liste.

Le PC présente d’excellentes propriétés mécaniques, notamment une grande résistance, résistance aux chocs, une bonne résistance à la chaleur, une bonne isolation électrique, une bonne résistance aux intempéries et aux radiations, un poids léger et une faible inflammabilité.

Toutefois, sa résistance chimique est limitée, en particulier à certains solvants et produits pétrochimiques. Le PC peut filtrer la lumière UV, une exposition prolongée le fait jaunir. En outre, le matériau est sensible aux rayures.

Le polycarbonate est largement utilisé dans la production de lentilles, de phares automobiles, de toits ouvrants, de panneaux de serre, d’appareils médicaux, de récipients alimentaires, de bouteilles d’eau, de verre pare-balles, de boîtiers pour l’électronique grand public et d’enseignes extérieures. Il est également largement utilisé dans les équipements de protection, notamment les écrans faciaux, les lunettes de protection et les casques.

Polyéthylène haute densité (PEHD)

Le polyéthylène haute densité (PEHD) est une variante plus dense du polyéthylène, identifiée par le code d’identification de la résine 2.

Le PEHD est un composé thermoplastique doté d’excellentes propriétés mécaniques, notamment une résistance élevée à la traction, haute ténacitéimperméabilité, forte résistance chimique, haute résistance aux chocset isolation électrique. Il offre également une large gamme de températures de service (-40 °C à +90 °C) et présente une excellente résistance aux basses températures. En outre, le PEHD est indéformable, rentable, recyclable et absorbe peu l’humidité.

Cependant, il présente certaines limites, notamment une forte dilatation thermique, l’inflammabilité, une mauvaise résistance aux intempéries et une susceptibilité à la fissuration sous contrainte.

La combinaison de ces propriétés fait du PEHD un choix approprié pour des applications telles que les câbles d’isolation, les bouteilles de shampoing, les planches à découper et la tuyauterie. Au-delà des articles ménagers, le PEHD est également utilisé en chirurgie plastique (reconstructions du squelette et du visage), ainsi que dans les composites bois-plastique, les snowboards et d’autres applications à basse température.

Polyéthylène basse densité (PEBD)

Le polyéthylène basse densité (PEBD) est la variante la plus légère et la plus souple du polyéthylène, identifiée par le code d’identification de résine 4.

Le PEBD est un polymère thermoplastique souple, léger et flexible, principalement utilisé pour fabriquer des tuyaux et des récipients de stockage tels que des sacs en plastique et des bouteilles de distribution.

Par rapport au PEHD, le PEBD est plus souple et dispose d’un point de fusion plus bas. Il est également résistant aux produits chimiques, ce qui en fait un choix idéal pour les applications impliquant une exposition à des produits chimiques agressifs. Le PEBD est rentable et recyclable, il présente d’excellentes propriétés d’isolation électrique et une bonne résistance à l’humidité.

Cependant, le PEBD n’a pas une grande résistance, il subit des chocs et des vibrations. déformation plastique sous l’effet de forces relativement faibles par rapport à d’autres plastiques de moulage par injection. Parmi les autres limitations, on peut citer l’inflammabilité élevée, la dilatation thermique importante, la température de service maximale plus basse, et le fait que les plastiques ne peuvent pas être utilisés dans des conditions normales de travail. une mauvaise résistance aux UV.

Le PEBD est couramment utilisé dans la production d’emballages rétractables, de conteneurs, de bouteilles compressibles, de sacs en plastique, de tubes, de revêtements de poubelles, de papier bulle et de pièces en plastique pour les ordinateurs.

Polystyrène à usage général (GPPS)

Le polystyrène (PS), communément appelé polystyrène à usage général (GPPS), est un thermoplastique largement utilisé dont le code d’identification de la résine est 6. Ses propriétés avantageuses sont la transparence, la rigidité, un contrôle dimensionnel précis et une excellente aptitude au moulage.

Les produits en GPPS présentent des propriétés mécaniques et électriques exceptionnellesainsi qu’une couleur et un aspect attrayants. En outre, ses facilité de traitement rend le moulage très efficace.

Les principaux inconvénients sont les suivants fragilité à température ambiante, mauvaise résistance aux hautes températures, une grande inflammabilité et une résistance chimique inadéquate, en particulier aux solvants organiques. Le GPPS est également sensible aux rayons ultraviolets en raison de sa susceptibilité à l’oxydation optique.

Le GPPS est convient à la fabrication de formes complexesce qui le rend idéal pour la production de jouets, de figurines, de divers articles de fantaisie, de pièces automobiles de grande taille et à parois minces (par exemple, les panneaux du tableau de bord) et de produits médicaux transparents tels que les seringues, les flacons et les tubes à essai. En outre, le GPPS est largement utilisé pour les articles ménagers tels que les gobelets jetables, la vaisselle, les boîtiers de CD, les cadres photos, les couverts en plastique et les boîtes à lunch.

Polystyrène à haut impact (HIPS)

Le polystyrène à haute résistance aux chocs (HIPS) est produit en incorporant du polystyrène à haute résistance aux chocs (HIPS). additifs pour le caoutchouc dans le polystyrène à usage général (GPPS) afin d’améliorer sa flexibilité et sa résistance aux chocs. Le HIPS est facile à mettre en œuvre, hautement personnalisable, conforme aux normes de l’Union européenne et à celles de l’Union européenne. de qualité alimentaire et reste rentable.

Le composé est rigide et présente une bonne stabilité dimensionnelle. En outre, le HIPS est entièrement recyclablebien que le processus de recyclage lui-même puisse être inefficace. Parmi les autres inconvénients, citons l’inflammabilité élevée et la faible résistance aux produits chimiques, en particulier aux solvants organiques.

Le HIPS est couramment utilisé pour fabriquer des présentoirs de points de vente (POP), des panneaux de signalisation, des casques de vélo, des appareils compacts, des téléviseurs, des jouets, des composants de bicyclettes et des pièces automobiles telles que des tableaux de bord et des réservoirs de gaz. Dans l’industrie alimentaire, il est utilisé dans les emballages, notamment les plateaux jetables, les gobelets de café et les pots de yaourt. En outre, le HIPS est utilisé dans les applications d’impression, de graphisme, de prototypage et d’outillage.

Polyphtalamide (PPA)

Le polyphtalamide (PPA) est un polymère thermoplastique connu pour ses propriétés de résistance à la corrosion. haute résistance à la chaleur et est utilisé dans applications de haute performance, souvent en tant que remplacement du métal.

Les propriétés notables du PPA sont une grande résistance aux chocs, une bonne stabilité dimensionnelle, une résistance aux températures extrêmes, une faible absorption du fluage et de l’humidité, une grande rigidité, une résistance à la flamme et une résistance à la fatigue. Il est également entièrement recyclablece qui ajoute à son attrait pour la fabrication moderne.

Cependant, le PPA exige des températures de traitement élevées et équipement de séchage spécialiséce qui peut accroître la complexité de la production. Il est également plus cher que beaucoup d’autres plastiques et est sensible à certains produits chimiques, notamment l’acide acétique, l’acide formique et les acides minéraux.

Grâce à son rapport résistance/poids élevéLe PPA est largement utilisé dans les industries sensibles au poids comme l’automobile et l’aérospatiale. Dans les voitures, il est utilisé pour des composants tels que les bagues d’usure des pompes, les vannes de coupure, les boîtiers de thermostat, les refroidisseurs d’air et les phares à LED. Dans l’aviation, les applications comprennent les pièces structurelles, les systèmes de câblage, les conduites de carburant, les bagues et les coussinets de roulement. Le PPA est également utilisé dans des applications industrielles, médicales et grand public, notamment pour les connecteurs électriques à haute température, les conduites d’alimentation en gaz, les cathéters, les machines à café, les canalisations d’eau chaude et les poils des brosses à dents et des brosses à cheveux.

Polypropylène (PP)

Le polypropylène (PP) est le deuxième polymère thermoplastique le plus utilisé au niveau mondial et est identifié par le code d’identification de la résine 5. Ce matériau conserve ses propriétés à des températures élevées et à une forte humidité, ce qui en fait un produit de haute qualité. bien adapté aux applications exigeantes comme les cordes d’amarrage.

Les principaux atouts du polypropylène sont les suivants haute résistance à la tractionhaute résistance aux chocs, excellente déperlanceet une résistance à la fissuration sous contrainte due à l’environnement. Ces propriétés peuvent être encore améliorées par des additifs. En outre, le polypropylène est 100% recyclable.

Malgré sa polyvalence, le PP présente plusieurs limites, notamment l’inflammabilité, la dégradation par les UV, la fragilisation en dessous de -20 °C, une température de service supérieure basse (90-120 °C), une mauvaise adhérence de la peinture et une susceptibilité aux rayures.

En raison de sa légèreté et de sa capacité d’adaptation, le PP est utilisé dans des secteurs tels que l’automobile, le médical, le textile, la construction, l’énergie et l’emballage. Les produits typiques fabriqués en polypropylène comprennent les boîtiers de batterie, les pare-chocs, les revêtements d’ailes, les équipements de laboratoire médical, les tapis, les tuyaux, les enveloppes d’isolation, les bardages, les tissus d’ameublement et les matériaux d’emballage.

Polybutylène téréphtalate (PBT)

Le polybutylène téréphtalate (PBT) est un polymère thermoplastique solide et rigide, très apprécié pour ses qualités de résistance et de durabilité. bonnes propriétés électriques.

Le PBT est durable, résistant à la chaleur (jusqu’à 150 °C), offre une meilleure résistance aux chocs et une température de transition vitreuse plus basse que le PET, malgré des structures similaires. Il présente également une forte résistance aux solvants, aux huiles, aux graisses et à divers produits chimiques, tout en offrant les avantages suivants une protection contre les rayons UV et le chlore.

Cependant, le PBT peut être sujet à la déformation en raison des déséquilibres de contrainte et du retrait différentiel, en particulier pour les pièces de grande taille ou complexes. Il est également inflammable, bien qu’il puisse être traité avec des retardateurs de flamme. PBT tend à être plus cher que les alternatives comme le polyéthylène (PE) ou le polypropylène (PP).

Grâce à son fiabilité dans des environnements de haute performanceLe PBT est couramment utilisé dans les circuits électriques, tels que les boîtiers, les connecteurs et les boîtes à fusibles. Dans le secteur automobile, le PBT est utilisé dans les composants du système d’alimentation en carburant, les évents de capot, les boîtiers de rétroviseurs, les ventilateurs, les connecteurs et les capteurs. Sa résistance au chlore et aux UV le rend également utilisable pour les tissus des maillots de bain.

Polyéthylène téréphtalate (PET ou PETE)

Le PET est le le plastique le plus utilisé dans le mondenotamment pour les contenants de boissons et d’aliments. C’est aussi parmi les plastiques les plus recyclés grâce à un processus de recyclage efficace et évolutif. Le PET porte le code d’identification de résine 1.

Le PET est transparent, fortet flexibleavec une un rapport résistance/poids élevé-c’est la raison pour laquelle les bouteilles en plastique ne se fissurent généralement pas lorsqu’elles tombent. L’absorption d’humidité est très faible, la résistance chimique et la durabilité sont excellentes, ce qui en fait un produit de qualité. idéal pour l’emballage et le stockage.

Cependant, la TEP présente des limites telles que une mauvaise tolérance à la chaleurnon biodégradable, et susceptibilité à l’oxydation.

Les applications du PET comprennent les bouteilles en plastique, les récipients alimentaires, les boîtiers, les sacs, les vêtements, les composants d’appareils électriques, les films antimicrobiens, les filaments d’impression 3D, les revêtements de bouteilles de gaz et les serviettes en microfibres.

Chlorure de polyvinyle (PVC)

Le polychlorure de vinyle, communément appelé PVC, est un polymère thermoplastique, classé parmi les plus grands polymères de l’Union européenne. troisième plastique le plus utiliséaprès le polypropylène (PP) et le polyéthylène téréphtalate (PET). Il est identifié par le code de résine 3.

Il est naturellement blanc et cassant. Le PVC existe en deux formes : rigide et souple. La forme flexible est créée par en ajoutant des plastifiants tels que les phtalates. Les principaux avantages du PVC sont son faible coût, sa densité élevée, son excellente résistance aux chocs, sa grande résistance à la traction et sa résistance aux produits chimiques, en particulier aux alcalis.

Cependant, le PVC souffre d’une mauvaise tolérance à la chaleur et émet des fumées toxiques lorsqu’il est fondu, ce qui en fait un matériau de choix. difficile à recycler et non biodégradable.

PVC rigide est couramment utilisé dans la construction, pour les canalisations, les cadres de fenêtres, les revêtements de sol et les casques de sécurité. PVC souple est plus largement utilisé et apparaît dans la plomberie, l’isolation électrique et les gaines de câbles. Parmi les autres applications figurent les imperméables, les cartes de crédit, les chaussures, les bicyclettes, les composants de réfrigérateurs et les produits gonflables, grâce à sa solidité et à sa résistance aux chocs. sa capacité à se plier pour un rangement compact.

En résumé

Choisir les bons matériaux pour les projets de moulage par injection est il ne s’agit pas seulement de répondre à des exigences techniquesil s’agit également de s’aligner sur les contraintes de production, les facteurs environnementaux et les attentes des utilisateurs finaux. Chaque polymère offre un ensemble unique de propriétés, allant de la résistance aux chocs et de la stabilité thermique à la compatibilité chimique et à la recyclabilité. Et n’oublions pas le moulage par injection de métal, qui ajoute une nouvelle couche de complexité au processus de sélection des matériaux.

Qu’il s’agisse de choisir l’ABS pour les produits de consommation durables, le PET pour les emballages de qualité alimentaire ou le PPA pour les pièces automobiles de haute performance, une décision bien informée peut améliorer considérablement la qualité des produits, réduire les déchets et rationaliser la fabrication..

En comprenant les caractéristiques et les compromis des plastiques courants pour le moulage par injection, les ingénieurs et les professionnels de l’approvisionnement peuvent faire des choix plus judicieux qui ont un impact direct sur la réussite de leurs conceptions et de leurs processus de production.

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