Bibliographie & annexes
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Auteur(s)
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Pierre ROY : Ingénieur Technologie des polymères et des composites de l’École des mines de Douai - Ancien directeur technique de la société VYGON - Directeur technique et qualité de la société OPTIS
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Lire l’articleINTRODUCTION
Il est admis communément que la microplasturgie désigne les pièces plastiques obtenues par transformation traditionnelle mais dont la masse n’excède pas 1 g dans le cas de pièces injectées ou dont la section est de l’ordre de 1 mm2 dans le cas des profilés d’extrusion et dont le volume est situé autour de 1 mL pour les flacons obtenus par injection ou par extrusion-soufflage.
Ces pièces sont utilisées dans de nombreux domaines industriels qui vont de la cosmétique (corps de pompes de vaporisateurs), la pharmacie (unidoses de médicaments), le médical (cathéters, sondes à ballonnet), à l’électronique, les télécommunications (connecteurs, pièces de téléphones portables, fibres optiques) et l’horlogerie (engrenages).
Elles ont pour dénominateur commun une précision dimensionnelle de l’ordre de quelques micromètres, d’où le terme de « microplasturgie ».
Leur développement ne cesse de s’accélérer en raison de l’arrivée sur ces marchés des « microsystèmes », dispositifs comprenant plusieurs fonctions méca-niques, électroniques, optiques intégrées et utilisant à plein une des fonctions principales permises par les matières plastiques, l’intégration de fonctions.
Cette tendance du marché repousse toujours plus loin les limites de la transformation des matières plastiques et l’objet de cet article est de rappeler les règles de base et les limites actuelles des procédés traditionnels, de proposer des approches et d’ouvrir sur les nouveaux moyens en cours de développement qui seront mis à la disposition des industriels dans les prochaines années.
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Injection : conception des outillages4. Extrusion : conception de la ligne
L’extrusion est un procédé continu pour lequel il y a interdépendance directe ou complexe des éléments les uns par rapport aux autres comme, par exemple, le débit de l’extrudeuse, la vitesse de tirage et le taux de cisaillement.
Nous avons insisté dans les paragraphes précédents sur l’importance de la surveillance du taux de cisaillement, de la température matière, du choix d’une vis à taux de compression élevé et zone de pompage longue, de la nécessité de réaliser des outillages précis et de la qualité de la régulation.
Nous allons voir ici les règles de base à suivre dans la conception d’une ligne complète.
4.1 Régulation de la vitesse
Le débit d’une extrudeuse est directement proportionnel à la vitesse de rotation.
Nous avons vu plus haut 2.1 l’obligation de travailler à vitesse de tirage élevée, et à vitesse de rotation faible afin d’obtenir un faible débit. La précision de la vitesse de rotation d’une extrudeuse pour les faibles vitesses conditionnera donc la précision du profil dans le dimensionnement de l’extrudeuse pour les petites pièces.
Ainsi, on préférera les moteurs avec codeurs ou les servomoteurs (commandés par un variateur numérique), autorisés ici car les puissances mises en jeu sont faibles et la précision accordée par ce type d’entraînement est de 0,01 % sur la plage de vitesse, contre 0,1 % pour un moteur plus traditionnel équipé d’une dynamo tachymétrique.
HAUT DE PAGE4.2 Dimensionnement des outillages : les filières
Les filières de microextrusion devront être conçues afin de :
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limiter l’augmentation de pression, afin de réduire les contraintes dans la matière et dans l’outillage (pression inversement proportionnelle à e1+1/n,...
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Extrusion : conception de la ligne
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - AGASSANT (J.-F.) et al - Polymer Processing (La mise en forme des matières plastiques). - Carl Hanser Verlag, 475 p. (1991).
-
(2) - MICHAELI (W.) - Extrusion dies for plastics and rubber : design and engineering computations. - Carl Hanser Verlag, 340 p. (1992).
-
(3) - REES (H.) - Mold engineering. - Carl Hanser Verlag, 621 p. (1995).
-
(4) - SFIP (Société Française des ingénieurs des plastiques) - Dernières évolutions en microplasturgie. - SFIP Le Diamant (1998).
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(5) - ALVAREZ (T.R.), GUTIERREZ (J.), RUSSELBURG (M.) - High speed injection of thin-wall polycarbonate tubes (Injection haute vitesse de tubes en polycarbonate à parois fines). - Medical Plastics and biomaterials, SPE technical paper, Canon communications LLC, USA, p. 42-44, juil.-août 1997.
-
(6) - BEEVERS (A.) - Micro...
1 À lire également dans nos bases
AGASSANT (J.-F.) - VINCENT (M.) - Modélisation de l'injection – Remplissage des moules. - [AM 3 695] Traité Plastiques et Composites (2000).
AGASSANT (J.-F.) - VINCENT (M.) - Modélisation de l'injection – Compactage et contraintes résiduelles. - [AM 3 696] Traité Plastiques et Composites (2001).
BELLET (M.) - MONASSE (B.) - AGASSANT (J.-F.) - Simulation numérique des procédés de soufflage. - [AM 3 705] Traité Plastiques et Composites (2002).
CARROT (C.) - GUILLET (J.) - Viscoélasticité linéaire des polymères fondus. - [AM 3 620] Traité Plastiques et Composites (1999).
CARROT (C.) - GUILLET (J.) - Viscoélasticité non linéaire des polymères fondus. - [AM 3 630] Traité Plastiques et Composites (2000).
CHATAIN (M.) - DOBRACZYNSKI (A.) - Injection des thermoplastiques : les moules. - [A 3 680] Traité Plastiques et Composites (1995).
JAMMET (J.-C.) - Thermoformage. - [AM 3 660] Traité Plastiques et Composites (1998).
MOUSSEAU (P.) - SARDA (A.) - DETERRE (R.) - Thermique de l'injection des thermoplastiques. Fondements. - [AM 3 684] Traité Plastiques et Composites (2005).
MOUSSEAU (P.) - SARDA (A.) - DETERRE (R.) - Thermique de l'injection des thermoplastiques. Optimisation. - [AM 3 685]...
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