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English
Auteur(s)
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Alain DESSARTHE : Ingénieur responsable du service Conception-industrialisation des polymères et composites au Centre technique des industries mécaniques (CETIM)
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Lire l’articleINTRODUCTION
Les polymères se mettent en œuvre le plus souvent par moulage ; cependant, des usinages sont assez souvent pratiqués pour différentes raisons comme :
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le perçage pour assemblage ultérieur par boulonnage ou rivetage ;
-
le détourage de pièces moulées ;
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la fabrication de petites séries ;
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l’obtention de cotes extrêmement précises ;
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la découpe de préforme à thermoformer.
Pour cela, les techniques d’usinage doivent être adaptées aux comportements spécifiques du polymère.
Il faut noter, au préalable, que les données pratiques énumérées dans cet article émanent de documents techniques publiés par des sociétés spécialisées et qu’il est parfois apparu des indications contradictoires ; aussi est-il conseillé de retenir les valeurs proposées comme valeurs de base pour effectuer quelques essais préliminaires de manière à les confirmer ou à les réajuster à l’application prévue.
Pour l’usinage d’une matière donnée, il est conseillé de consulter à la fois le paragraphe correspondant à la technique d’usinage prévue (tournage, perçage, etc.) et celui correspondant à la nature de la matière.
Le lecteur se reportera aux articles de ce traité relatifs aux monographies pour de plus amples renseignements sur leurs caractéristiques et méthodes de moulage. Il pourra aussi se reporter aux articles spécialisés sur l’usinage des métaux.
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Usinage par enlèvement de copeaux
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1. Généralités
1.1 Comportements vis-à-vis de l’usinage
Les caractéristiques des polymères qui, de près ou de loin, ont une influence sur les opérations d’usinage, sont les suivantes :
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le module d’élasticité et la dureté : les plastiques sont très souples par rapport aux aciers (modules compris entre 1 000 et 20 000 MPa) et beaucoup moins durs, ce qui impose, par exemple, des précautions de serrage particulières pour ne pas déformer la pièce ni en marquer la surface ;
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les contraintes internes : les pièces en plastique contiennent souvent des contraintes internes après moulage, dues, en particulier, au retrait de la matière passant de l’état liquide à l’état solide. Il arrive fréquemment que l’usinage modifie la répartition de ces contraintes. Des précautions doivent par conséquent être prises pour qu’il n’y ait pas d’accumulation de contraintes susceptibles d’entraîner des fissurations. Un des remèdes peut être de pratiquer un recuit des pièces après moulage. La vitesse de refroidissement est un élément essentiel pour réduire les contraintes internes. Plus la température de recuit est élevée, plus la baisse de température doit être lente (tableau 1).
Parfois, l’usinage est réalisé après dégrossissage d’une ébauche. Dans ce cas, l’ébauche est généralement sans contraintes car celles-ci sont libérées lors du dégrossissage ;
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la dilatation et la conductivité thermique : les matières plastiques non chargées ont des coefficients de dilatation thermique généralement compris entre 50 et 200 mm/m.K. Ce sont des matériaux isolants, sauf ceux chargés de particules métalliques ou de fibres de carbone. La combinaison de ces 2 caractéristiques, grande dilatation thermique et faible conductivité, fait que la chaleur engendrée par l’opération d’usinage reste concentrée sur la zone usinée et entraîne une déformation thermique importante, voire un risque de dégradation thermique ;
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l’usure des outils : une grande partie des plastiques non chargés ont un comportement autolubrifiant et ne créent pas d’usure importante des outils. Par contre, ceux qui comportent des charges minérales (verre)...
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Généralités
BIBLIOGRAPHIE
ANNEXES
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1 À lire également dans nos bases
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2 Annuaire
- 2.1 Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs (liste non exhaustive) 2.1.1 Principaux producteurs de polymères
- 2.2 Organismes – Fédérations – Associations (liste non exhaustive)
- 2.3 Documentation – Formation – Séminaires (liste non exhaustive)
- 2.4 Laboratoires – Bureau d'études – Écoles – Centres de recherche (liste non exhaustive)
2.1.2 Outils à découper et à usiner par enlèvement de copeaux
2.1.3 Machines de découpe spécifique
1 À lire également dans nos bases
CHATAIN (M.) - Matières thermodurcissables – Introduction. - [AM 3 405] Traité Plastiques et Composites (1998).
DESBONNET (J.), APCHIN (G.) - Polyesters thermoplastiques PET et PBT pour injection. - [AM 3 376] Traité Plastiques et Composites (2001).
DOSSOGNE (R.) - Polyéthylène haute densité PE-HD. - [A 3 315] Traité Plastiques et Composites (1996).
DUMONT (J.-M.) - Polycarbonates. - [AM 3 381] Traité Plastiques et Composites (2007).
DUVAL (C.) - Polypropylènes (PP). - [AM 3 320] Traité Plastiques et Composites (2004).
FELDER (E.) - Procédés d'usinage – Présentation. - [B 7 000] Traité Travail des matériaux – Assemblage (1997).
HEIM (P.), DE LINARES (O.), HYM (L.) - Polystyrène et copolymères de styrène. - [AM 3 340] Traité Plastiques et Composites (2002).
HRUSKA (V.), GUESNET (P.), SALIN (C.), COUCHOUD (J.-J.) - Poly(chlorure de vinyle). - [AM 3 325]...
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