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Auteur(s)
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Sandor FÜZESSÉRY : Docteur-Ingénieur - Anciennement à la Direction Thermoplastiques de CdF Chimie Éthylène et Plastiques
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Lire l’articleINTRODUCTION
Le terme générique polyaryléthercétones (PAEK) désigne une famille de polymères techniques à propriétés thermomécaniques élevées, même à haute température, comprenant :
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le polyéthercétone (PEK) ;
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le polyétheréthercétone (PEEK) ;
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le polyétheréthercétonecétone (PEEKK) ;
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le polyéthercétonecétone (PEKK) ;
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le polyéthercétoneéthercétonecétone (PEKEKK).
Ces polymères possèdent les caractéristiques suivantes :
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une température maximale d’utilisation en service continu de 250 oC, pour la matière sans charge, sans renfort et sans contrainte mécanique ;
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des propriétés mécaniques qui restent élevées dans un intervalle de température allant de – 100 oC à la température de transition vitreuse comprise entre 132 et 187 oC ;
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une excellente résistance au feu des résines sans adjuvant d’ignifugation ;
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de bonnes propriétés diélectriques ;
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une bonne résistance physico-chimique.
Le PEK fut introduit sur le marché mondial en 1982 par ICI qui commercialisa ensuite le PEEK en 1987. Après cette date, d’autres producteurs se mirent à fabriquer les différents PAEK. Le développement de ces polymères, tout comme celui des nouveaux polymères techniques très spéciaux, reste toutefois limité. Cependant, en raison de leurs excellentes propriétés thermomécaniques et malgré un prix très élevé, les PAEK ont trouvé quelques applications techniques dans le génie électrique et en électronique, dans la construction mécanique et dans les transports.
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Principales applications
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3. Mise en œuvre
3.1 Généralités
Les PAEK sont transformés par moulage par injection ou par extrusion. Les granulés de PAEK absorbent l’humidité, et même un taux d’humidité de 0,05 % peut entraîner des défauts dans les pièces. Pour cette raison, les granulés doivent être séchés avant leur mise en œuvre : 4 h de séchage à 130-160 oC dans une étuve sous vide suffisent généralement. Il est recommandé de transformer le produit encore chaud après séchage.
HAUT DE PAGE3.2 Moulage par injection
C’est la méthode de mise en œuvre la plus utilisée pour les PAEK. Ils peuvent être transformés sur toutes les presses d’injection de modèle courant, équipées d’une vis et d’un dispositif de thermorégulation adéquats. Les vis à 3 zones et à un seul filet employées couramment pour les autres polymères techniques peuvent être utilisées. Les caractéristiques générales d’une vis à 3 zones de diamètre D sont résumées ci-après :
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longueur de vis L = 18 à 22 D
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longueur de la zone d’alimentation 0,5 L
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longueur de la zone de compression 0,2 L
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longueur de la zone de plastification 0,3 L
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pas 0,8 à 1 D
La profondeur du filet dans la zone d’alimentation (h a ) et la profondeur du filet dans la zone de plastification (h p ) dépendent du diamètre D de la vis.
D = 70 mm ; h a = 6 à 8 mm ; h p = 3 à 4 mm.
L’utilisation de vis plus longues (vis à dégazage) peut provoquer une dégradation thermique de la résine.
Tous les moules d’injection usuels sont utilisables, y compris les systèmes à canaux chauffants.
Les conditions d’injection des PAEK sont récapitulées dans le tableau 9.
La température superficielle du moule influe sur la qualité de la surface, sur le retrait, le gauchissement, les tolérances...
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Mise en œuvre
BIBLIOGRAPHIE
-
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(2) - CHATAIN (M.), DOBRACZYNSKI (A.) - Injection des thermoplastiques : les moules. - [A 3 680] Traité Plastiques et Composites (1995).
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(3) - DESSARTHE (A.) - Usinage des polymères. - [BM 7 426] Traité Travail des matériaux. Assemblage (2000).
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(4) - FONTANILLE (M.), VAIRON (J.-P.) - Polymérisation. - [A 3 040] Traité Plastiques et Composites (1994).
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(5) - KRAWCZAK (P.) - Essais mécaniques des plastiques – Caractéristiques instantanées. - [AM 3 510] Traité Plastiques et Composites (1999).
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(6) - KRAWCZAK (P.) - Essais mécaniques des plastiques – Caractéristiques...
ANTEC (SPE Annual Technical Conference) http://www.4spe.org
HAUT DE PAGE
NF EN ISO 62 (05-08), Plastiques – Détermination de l'absorption d'eau. Indice de classement : T51-166
NF EN ISO 75-1 (02-05), Plastiques – Détermination de la température de fléchissement sous charge – Partie 1 : méthode d'essai générale. Indice de classement : T51-005-1
NF EN ISO 178 (05-03), Plastiques – Détermination des propriétés en flexion. Indice de classement : T51-001
NF EN ISO 178/A1 (07-07), Plastiques – Détermination des propriétés en flexion – Amendement 1 : déclaration de fidélité. Indice de classement :...
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