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PLASTURGIE

Dimanche 25 mai 2008 7 25 /05 /Mai /2008 22:54

En cherchant à appliquer des épaisseurs de paroi constantes et uniformes, cela donne une pièce plastique composée de parois relativement minces. La manière avec laquelle ces surfaces doivent être reliées est également essentielle à la qualité de la pièce moulée. Les murs se réunissent habituellement perpendiculairement (coins d'une boîte par exemple).
Les angles vifs concentrent l'effort et augmentent considérablement le risque de pièces rebutées. Cela vaut pour tous les matériaux et spécialement pour les plastiques. Les concentrations de contrainte peuvent créer des fentes microscopiques dans les polymères si les coins restent vifs. D'où une nécessité d'ajouter des arrondis cohérents avec les épaisseurs de la pièce.

De quelle taille devra-t-il être le rayon ?

La plupart des murs (paroi) sont approximatifs et correspondent à une structure classique (en porte-à-faux) mais il est possible de calculer des facteurs de concentration de contrainte pour une gamme des épaisseurs et des rayons de paroi (r/t). Le graphique montre que la concentration de contrainte augmente très brusquement quand le rapport  (r/t) du rayon par rapport à l'épaisseur de paroi tombe en-dessous de 0.4. Ainsi le rayon interne (r) devrait être au moins égal à la moitié de l'épaisseur de paroi (t) et de préférence être dans la gamme de 0.6 à 0.75 fois l'épaisseur de paroi.

SI l'angle interne est rayonné et si l'angle externe reste vif (figure 2), il se forme une surépaisseur dans la diagonale de l'angle : pour un rayon interne de 0.6t, l'épaisseur maximale de la paroi est d'environ E=1.7t. Nous pouvons résoudre ce problème en rayonnant également l'angle externe d'une valeur égale au rayon interne plus l'épaisseur de la paroi. Dans notre cas (figure 3), le rayon externe est de r=1.6t. Ceci a comme conséquence une épaisseur de paroi constante dans un coin.


Les coins correctement conçus auront une grande influence sur la qualité, la résistance et le dimensionnel de la pièce moulée. Mais il y a un autre avantage aussi. Les coins rayonnés aident l'écoulement de la matière plastique dans le moule en réduisant les pertes de charge dans la cavité et en réduisant au minimum la cassure du front de matière.

Par Dessin industriel - Publié dans : PLASTURGIE
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Dimanche 25 mai 2008 7 25 /05 /Mai /2008 22:55

Des pièces qui pourraient être faites en tant que formes pleines en matériaux traditionnels doivent être formées très différemment en plastiques. Les plastiques moulés ne se prêtent pas aux formes pleines. Il y a deux principales raisons à ceci.

D'abord, les plastiques subissent des changements thermiques mais sont des conducteurs pauvres de la chaleur. Cela signifie que les sections épaisses prennent un moment très long à refroidir. Pendant le refroidissement, les matériaux subissent une réduction de volume (un retrait).

Les formes pleines réalisées en métal devront être transformées en  « coquille ou alvéoles» pour les pièces plastiques. Ceci sera fait en creusant  les pièces épaisses « dénoyautage » et ainsi  arriver à faire un composant avec de multiples parties indépendantes sans augmenter sa complexité.

Essentiellement avec des murs relativement minces jointifs par des courbes, des angles, des coins, des nervures. Aussi loin que possible, tous ces murs devront êtres de la même épaisseur.

Il n'est pas facile de généraliser sur l'épaisseur de paroi . La paroi joue un rôle dans le concept et l'incorporation de construction. Le travail d'une paroi est de :

¤ Renforcer
¤ Facile à démouler
¤ Mince pour refroidir rapidement
¤ Assez profonde pour permettre le remplissage du moule efficace

Si le matériel est robuste, les murs peuvent êtres plus minces. Comme guide général, les épaisseurs de paroi pour les matériaux renforcés devraient être de 0.8 mm et 3 mm (Jusqu'à 5 mm pour les matériaux non renforcés)

Dans le meilleurs des cas, la pièce entière devrait être une épaisseur uniforme - l'épaisseur de paroi nominale. Dans la pratique ce n'est pas souvent possible ; il doit y avoir une certaine variation de l'épaisseur pour adapter à des fonctions ou à l'esthétique. Il est très important de garder cette variation à un minimum. Les parties de plastique avec des variations d'épaisseur éprouveront des taux différents de refroidissement et de rétrécissement. Le résultat est susceptible d'être une pièce qui est déformée et tordue, dans laquelle les tolérances faibles deviennent difficiles à tenir.

Note :
En fond de "coquille", prévoir un rayon mini = 0,3 mm
Dépouille de 0,5° à 2° suivant l'épaisseur et la hauteur des nervures (Attention au plan de joint)
Attention aux retassures
 
 
NERVURES
 
Les pièces plastiques devraient être faites avec les murs relativement minces et uniformes liés par les rayons faisants la jonction, des coins non anguleux.
Quand l'épaisseur de paroi normale n'est pas assez raide ou assez forte pour se tenir, la pièce devrait être renforcée en ajoutant des nervures plutôt qu'en faisant des zones  plus épaisses.
 
Une section plus épaisse est inévitable à l'endroit où la nervure joint le mur principal (ou fond de coquille). Cette épaisseur de la base de nervure est habituellement définie par le plus grand cercle (D) qui peut être inscrit dans la section transversale, et elle dépend de l'épaisseur de nervure (w) et de la taille du rayon de filet (r). Pour éviter des endroits d'affaissement, cette région épaisse doit être gardée à un minimum mais il y a des contraintes.
 
Le rayon de filet ne doit pas être trop petit ou il ne réussira pas à réduire des concentrations de contrainte entre la nervure et le mur principal.
Dans le meilleur des cas, le rayon de filet ne devrait pas être moins de 40 % de l'épaisseur de nervure.
Les nervures elles-mêmes devraient être entre une moitié et 3/4 de l'épaisseur de paroi.
 
¤ L'épaisseur de nervure devrait être entre 50 - 75% de l'épaisseur de paroi.
¤ Le rayon de filet devrait être entre 40 - 60% de l'épaisseur de nervure.
¤ L'épaisseur de racine de nervure de ne devrait pas être plus de 25% plus grand que l'épaisseur de paroi.
¤ La profondeur de nervure ne devrait pas être plus de 5 fois l'épaisseur de nervure.
¤ Nervures en cône (dépouille) pour le dégagement de moule.

Cette page est référencée sur cocoledico

En savoir plus sur les clips et le design en plasturgie avec BASF
vOIR AUSSI :
L'excellent site de Protomold à cette page
Par Dessin industriel - Publié dans : PLASTURGIE
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Mercredi 28 mai 2008 3 28 /05 /Mai /2008 21:33

Voici un ensemble de vidéos sur le thermoformage dans le but d'expliquer les modes opératoires et diverses manipulations.

La société APTE S.A. conçoit et réalise des pièces techniques en plastique par thermoformage, pliage et usinage depuis plus de 30 ans

VIDEO :

Fabrication

Thermoformage d'une pièce
Découpe à la commande numérique 5 axes.

Conception

Exemple d'outillage dedié à la fabrication.
Usinage moule 3 axes.
Vérification du bon maintien du calage entre le siege et le support clippé.
Outillages : Prototypes & moules série
Exemple d'outillage dedié à la fabrication.
Usinage moule 3 axes.
Par FrogeTech - Publié dans : PLASTURGIE
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Jeudi 29 mai 2008 4 29 /05 /Mai /2008 21:17
   Norme DIN  Unités PTFE  Norme DIN  Unités PVC  Norme DIN  Unités PA6
PROPRIETES PHYSIQUES POLYTETRAFLUORETHYLENE
TEFLON
POLYCHLORURE DE VINYL POLYAMIDE NYLON
Densité  53479  g/cm³  2,2  53479  g/cm³  1,45  53479  g/cm³  1,14
Absorption d' eau à 23 °C HR 50 %  53495  %  0  53495  %  0,2  53495  %  3,0
Dureté  53505  - R 15  53505  -  D 80  53505  -  R100
Résilience 53453  KJ/m² néant 53453  KJ/m²  8-10 53453  kJ/m²  >7
Allongement à la rupture   53455  %  250   53455  % 45-54   53455  %  50
Résistence à la traction  53455  N/mm² 21  53455  N/mm²  -  53455  N/mm²  70
Module d' élasticité en traction  43457  N/mm²  700  43457  N/mm²  2500  43457  N/mm²  2800
PROPRIETES THERMIQUES      
T° d' utilisation en continu  52612  °C  -269/+260  52612  °C  0/+60  52612 T °C  -40/+90
Point de Fusion  53736  °C 327  53736  °C  160  53736 T °C  220
Coef. de dilatation thermique lin.  52328  10E-5 mm/°C 12  52328  10E-5 mm/°C 07-août  52328  10E-5 mm/°C  8,5
T° de déformation sous charge 1,85 N/mm²  -  °C 49  -  °C  -  - T °C  75
Conductivité thermique  52612  W/°C.m  0,23  52612  W/°C.m  0,12  52612  W/°C.m  0,23
Classement au feu  UL 94  -  V0  UL 94  -  M1-M2  UL 94  -  V2
Indice d' Oxygène  UL 94  % >94  UL 94  % -  UL 94  %  25
PROPRIETES ELECTRIQUES      
Rigidité diélectrique  53481  KV/mm 50  53481  KV/mm 35-40  53481  KV/mm  20
Résistivité transversale  53482  W/cm  10E18  53482  W/cm  10E16  53482  W/cm  10E12
Constante diélectrique 10³ HZ  53483  -  2,1  53483  -  3,3  53483  -  3,7
Tangente angle perte 10³ Hz 10exp6 HZ  53483  -  0,00007  53483  -  0,02-0,05  53483  -  0,03

Beaucoup de valeurs communes entre ces trois matériaux de la famille des THERMOPLASTIQUES.

Il faut prendre en considération que le PVC est sur la liste noire des directives LSoH en raison de l'Halogène qui se dissipe et fond lorsque le plastique est soumis à de fortes chaleures. 

PTFE

Exemples d'applications : C'est le matériau par excellence du génie chimique et du génie électrique.On le trouve également chargé d'additifs (MoS2, Fibre de verre, Bronze, Inox, ...) pour améliorer une ou plusieurs caractéristiques.

- Inertie chimique presque total
- Bonne tenue sur une large plage de températures.
- Très faible coefficient de frottement statique. 
- Difficilement inflammable.
- Peu sensible aux rayonnements ionisants ou radioactifs.
- Bon isolant électrique et thermique.
- Propriétés diélectriques stables à l' humidité.
- Inertie physiologique (contact alimentaire)
 
Couleurs : Blanc (Noir ou teintés pour les PTFE chargés).
 
Utilisations diverses :
- Mécanique, automobile, aviation : il sert à fabriquer des mécanismes qui n'ont pas besoin d'être lubrifiés ainsi que des joints il intervient dans l'isolement
- Industrie, construction, électricité : on le trouve dans le revêtement intérieur des tuyauteries, dans des pompes destinées aux industries chimiques,
- Médecine : on le trouve dans les implants (ligaments artificiels, cœurs artificiels et soins des brûlures) ainsi que dans divers ustensiles (cathéters, tubes capillaires, seringues hypodermiques).
- Le sport et les loisirs : il sert dans les membranes textiles destinées à l'habillement, comme composant dans les fixations de ski. On en trouve environ 20 g dans un anorak. Le tissu Gore-Tex® est obtenu par collage d'un textile sur une membrane en Teflon* expansé et présente une protection contre les intempéries tout en laissant échapper la vapeur d'eau émise par le corps.
- Utilisations domestiques : on en trouve dans les revêtements antiadhérents pour poêles à frire (environ 4 g), pour fer à repasser. C'est la société française Tefal qui a mis au point en 1954 un procédé pour accrocher le PTFE sur de l'aluminium, basé sur l'attaque de l'aluminium par l'acide chlorhydrique en vue de créer des cavités pour fixer le polymère.
- Prévention de la corrosion. Le Téflon* protège de la corrosion la Statue de la Liberté qui vient d'être restaurée. En effet, aux endroits où l'épiderme en cuivre vient au contact des structures en acier, la corrosion a fortement affaibli celles-ci. Afin d'empêcher la réaction galvanique, les nouvelles structures ont été enveloppées d'un ruban enduit de Téflon* qui sépare les deux métaux. Ceci permet en outre une "lubrification" lors de la "respiration" de l'édifice lors de sa dilatation.
 
 
En Europe de l'Ouest la demande en PTFE recyclé représente 10 % de celle en PTFE vierge. Selon les applications le potentiel de recyclage va de 15 % à 40 %. Les utilisations particulières du PTFE font que celui-ci ne se retrouve qu'en faible proportion dans les déchets urbains.
 
 
PVC (Polychlorure de vinyle)

Exemples d' applications : C' est le plus utilisé des plastiques, on le retrouve aussi bien en matériel chaudronné pour l'industrie chimique qu'en construction mécanique, dans l'industrie électrique et dans les panneaux d'enseignes publicitaires.

- Bonnes propriétés mécaniques.
- Thermoformage.
- Auto-extinguible.
- Très peu de reprise d' humidité
- Très bonne résistance chimique.
 
Couleurs : Gris, Ivoire, Blanc, Transparent et de Couleur.
 
POLYAMIDE (PA)
 
-Haute résistance mécanique, rigidité, dureté.
-Bonne résistance à la fatigue.
-Haut pouvoir amortissant.
-Bonnes propriétés de glissement.
-Excellente résistance à l' usure.
 
Plusieurs nuances existent en fonction des applications :

PA6

PA6.6 

PA6 G 

PA11(PA12)

 
 
Sources :
- Documents Du Pont de Nemours International SA, 2 Chemin du Pavillon, P.O. Box 50, CH-1218 Le Grand Saconnex, Genève, Suisse.
- Document APME (Association of Plastics Manufacturers in Europe), Avenue E. Van Nieuwenhuyse 4, Box 3, B-1160 Bruxelles.
- Kunstoffe, 80. Jahrgang 1990, Carl Hanser Verlag, München.
- Sciences et Avenir, février 1994.
- L'usine nouvelle, n°2444, 17 février 1994.
- Information Chimie n°260, avril 1985.
- Molécules, magazine de l'Union des Industries Chimiques, n°17, janvier 1988.

Suite au commentaire du   23-01-2008 14:43  23-01-2008 14:43
classification des ptfe  De  VANRECHEM  Sujet:  classification des ptfe
bonjour, ou peut-on trouver un tableau récapitulatif des PTFE,NYLON,PVC...
Par FrogeTech - Publié dans : PLASTURGIE
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