Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
Le rotomoulage est un procédé relativement simple qui permet la fabrication de pièces complexes. Resté longtemps marginal, ce procédé a connu un nouvel essor grâce au développement de nouveaux polymères, et à l'amélioration des contrôles du procédé. Cet article décrit le principe du procédé, les équipements utilisés et les différentes étapes du cycle de fabrication. Il s'attache ensuite à l'analyse des pièces ainsi produites, et dresse une comparaison avec d'autres procédés de fabrication.
Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.
Lire l’articleAuteur(s)
-
Abbas TCHARKHTCHI : Président de la commission technique et scientifique de l’AFR (Association française de rotomoulage) - Maître de Conférences à l’ENSAM (École nationale des arts et métiers)
INTRODUCTION
le rotomoulage est un procédé de transformation des matières plastiques utilisé pour réaliser des pièces creuses de petites ou grandes dimensions ou encore des pièces à double paroi à . Le principe du rotomoulage est relativement simple ; ce procédé permet cependant la fabrication de pièces complexes. Ces deux avantages sont la clé de son succès.
Le premier brevet décrivant une machine qui ressemble beaucoup aux équipements actuels de rotomoulage a été déposé en 1935. L’introduction des plastisols (PVC) en 1941 par la société Union Carbide a permis les premiers développements du rotomoulage. L’utilisation industrielle du polyéthylène dans les années 1950 et sa disponibilité sous forme micronisée vers 1960 apporteront à l’industrie le matériau idéal pour ce procédé.
Cependant, le procédé est resté longtemps marginal. En effet, il était considéré comme lent (donc réservé aux petites séries) et comme restrictif dans le choix des polymères utilisables (essentiellement polyéthylène). Cependant, depuis vingt ans, des progrès dans la synthèse des nouveaux polymères ainsi que dans les moyens de contrôle du procédé, ont permis de revoir ce jugement. Ainsi les récents développements ont conduit les concepteurs à considérer cette technologie comme une alternative à l’extrusion-soufflage. Grâce au rotomoulage, il est possible de fabriquer des produits tels que jouets, ballons, poupées, mannequins pour magasins de vêtements, bacs, cuves, bateaux, containers pour récupérations des déchets ménagers (tri sélectif), éléments d’équipements automobiles ou agricoles, etc.
Pendant la décennie passée, un certain nombre d’améliorations significatives ont été apportées à cette technique, et à l’heure actuelle des nouveaux types de machines, de moules, et de matériaux deviennent disponibles pour pouvoir fabriquer différentes pièces techniques comme par exemple des pièces en polymères renforcés (chargés) ou des pièces multicouches (polymère/polymère ; polymère/mousse/polymère) par rotomoulage ( à ).
Des secteurs importants du marché s’ouvrent aux produits rotomoulés, car l’industrie du rotomoulage peut fournir des pièces de haute qualité, à rendement élevé et à des prix concurrentiels. C’est pourquoi le rotomoulage peut maintenant prendre sa place légitime à côté des autres procédés, tels que l’extrusion-soufflage, le thermoformage, et le moulage par injection.
La quantité de matière transformée par rotomoulage (à l’échelle mondiale) est évaluée à 100 000 tonnes en 1996 et plus de 160 000 tonnes en l’an 2000. La croissance est de 10 à 12 % par an.
Ce procédé a connu un essor beaucoup plus rapide aux États-Unis que dans le reste du monde. Il y a aujourd’hui environ 1 000 entreprises de rotomoulage dans le monde dont 400 aux États-Unis et 260 en Europe.
L'expertise technique et scientifique de référence
VERSIONS
- Version courante de août 2020 par Abbas TCHARKHTCHI
DOI (Digital Object Identifier)
Cet article fait partie de l’offre
Plastiques et composites
(397 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Présentation
Aspects microscopiques4. Analyse d’un cycle de rotomoulage
4.1 Les différentes étapes d’un cycle de rotomoulage
La température de consigne du four est assez différente de celle régnant à l’intérieur du moule. La température du moule et celle du polymère sont très dépendantes de celle du four, mais elles dépendent également d’autres facteurs tels que :
-
la quantité et la nature du polymère ;
-
le rapport surface/volume du moule ;
-
la matière du moule et son épaisseur.
La température de l’air à l’intérieur du moule donne une idée assez précise des changements d’état du polymère, en particulier quand il commence à fondre, lorsqu’il a fini, et quand il commence à cristalliser.
En suivant la variation de température à l’intérieur du moule (figure 11), on peut distinguer les différentes phases suivantes :
• Au début, le moule et le polymère sont froids et la poudre bouge librement. La chaleur passe donc directement à travers le moule pour chauffer l’air intérieur et la poudre de polymère. Aussi longtemps que le polymère ne fond pas, la température intérieure augmente à vitesse quasi constante.
• Au point A, proche du point de fusion (état caoutchoutique/liquide), la première couche fondue de polymère adhère au moule. La vitesse de montée en température diminue. Cette diminution s’explique par l’absorption d’énergie due à la chaleur latente de fusion. À partir de ce moment, le matériau continue de fondre et, sous l’effet de la rotation, il se répartit sur la paroi pour couvrir la surface interne du moule. Une fois que la première couche du polymère a recouvert la surface du moule, la chaleur doit traverser cette couche pour entrer à l’intérieur du moule et, comme le polymère est thermiquement isolant, la vitesse de transfert de chaleur diminue.
• Au point B, toute la poudre est fondue. Après le point B, la température augmente plus rapidement, tandis que le matériau fondu s’homogénéise. La température maximale (point C) est choisie pour donner un temps et une fluidité suffisants au polymère pour une répartition homogène. Le choix de cette température est très important car il faut faire attention à la dégradation du polymère....
L'expertise technique et scientifique de référence
Cet article fait partie de l’offre
Plastiques et composites
(397 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Analyse d’un cycle de rotomoulage
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - CRAWFORD (R.J.) - Rotational moulding of plastic. - Research Studies Press Ltd., J. Willey & Sons Inc., Second edition, chap. 1, 3 and 9 (1996).
-
(2) - ARAMAZOTTI (D.) - Rotational moulding. - Plastics Products Design Handbook, ed. MILLER (E.), Marcel Dekker, New York (1983).
-
(3) - ZONSZAIN (I.) - Rotomoulage peu connu mais performant. - Plastiques modernes et élastomères, vol. 50, no 9 (1998).
-
(4) - CRAWFORD (R.J.), GIBSON (S.) - Rotational molding the basics for designers. - Rotation, p. 36-45, juil.-août 2000.
-
(5) - OLIVEIRA (M.J.), CRAMEZ (M.C.) - Rotational molding of polyolefins : Processing, morphology, and properties. - J. Macromol. Sci., Phys., vol. 40, nos 3-4, p. 457-471 (2001).
-
(6) - IWAKURA (K.), OHTA (Y.), CHEN (C.H.), WHITE (J.L.) - Experimental investigation of rotational molding...
1 À lire également dans nos bases
NIVON (M.) - Sécurité dans la transformation des plastiques. - [AM 3 748] Traité Plastiques et Composites (2001).
HAUT DE PAGE
RotoCure 2000 System Manager© : http://www.ferryindustries.com
HAUT DE PAGE
ANTEC (SPE Annual Technical Conference) http://www.4spe.org
ARMI Annual Meetings http://www.rotomolding.org
ARMO (Alliance of Rotational Moulding Organisations) conference http://www.bpf.co.uk
ROTOPLAS'...
L'expertise technique et scientifique de référence
Cet article fait partie de l’offre
Plastiques et composites
(397 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
