Guide complet des plastiques techniques

Qu'est-ce qui rend le tableau de bord de votre voiture si durable, votre smartphone si léger ou un appareil médical si fiable ? Les plastiques techniques. Ce ne sont pas des plastiques ordinaires. Ils sont les héros méconnus d'innombrables innovations modernes. Dans cet article, nous allons nous plonger dans le monde des plastiques techniques, en abordant leurs propriétés uniques, leurs diverses applications et l'avenir qu'ils sont en train de façonner.

Table des matières

Qu’est-ce que les plastiques techniques ?

Pièces usinées en plastique

Les plastiques techniques sont un groupe de matières plastiques. Ils présentent des propriétés mécaniques, thermiques, chimiques et électriques supérieures à celles des plastiques standard ou de base. Les plastiques techniques sont spécifiquement conçus pour résister à des conditions plus exigeantes, souvent en remplacement de métaux et d’autres matériaux traditionnels. Ils sont utilisés dans une large gamme d’applications. Les plastiques techniques sont différents des plastiques courants que vous utilisez pour fabriquer des emballages et des articles jetables. Les plastiques techniques sont conçus pour offrir des performances et une fiabilité à long terme.

Les plastiques techniques sont géniaux parce qu’ils équilibrent les performances et les coûts comme rien d’autre. Voici pourquoi :

  • Résistants! Ils résistent aux abus et aux charges qui conduiraient la plupart d’entre nous au département « entretien », y compris la résistance à l’usure, aux chocs et aux produits chimiques désagréables.

Propriétés clés des plastiques techniques

durabilité de l'engrenage en nylon

Si vous hésitez encore, les avantages énumérés ci-dessous devraient suffire à compenser un certain nombre d’hésitations :

Fort

La capacité d’un matériau à résister à la déformation ou à la rupture sous l’effet d’une charge est l’un des éléments que nous prenons en compte lorsque nous parlons de résistance. Les plastiques techniques tels que le polycarbonate et le nylon présentent une résistance à la traction, à la flexion et à l’impact très élevée, ce qui suscite notre enthousiasme.

Résistance à la chaleur

Nous devons savoir dans quelle mesure un matériau particulier conserve ses propriétés à des températures élevées. Les plastiques techniques tels que le PEEK et le PPS ne fondent pas lorsque les choses deviennent chaudes, ce qui les rend tout à fait appropriés.

Stabilité chimique

Ils sont résistants aux produits chimiques agressifs, y compris les acides et la plupart des solvants.

Doué en électricité

Certains d’entre eux sont d’excellents isolants et peuvent offrir une rigidité diélectrique, ce qui les rend idéaux pour une utilisation dans le monde de l’électricité. Nous pouvons également en rendre d’autres conducteurs ou dissipateurs d’électricité statique.

Performance particulière

Certains plastiques techniques présentent des atouts particuliers, tels que l’ignifugation, la résistance à l’usure et la stabilité dimensionnelle, qui leur permettent de répondre à des besoins spécifiques.

Les types de plastiques techniques

Les plastiques techniques couvrent un monde vaste et varié. Voici quelques-uns des types les plus couramment utilisés.

Plastiques techniques à haute performance

plastiques de haute performance

Polyamide (PA Nylon)

Connu pour son excellente résistance à l’usure et sa bonne résistance aux produits chimiques. L’industrie automobile et les fabricants d’engrenages apprécient ce plastique résistant. Une étude de l’American Chemical Society a souligné que la résistance à la traction du Nylon 6,6 lui permet de remplacer le métal dans certaines applications d’ingénierie structurelle.

Polycarbonate (PC)

Ce plastique pare-balles presque transparent est connu pour sa grande résistance aux chocs et à la chaleur. Il est idéal pour les verres, les lunettes de sécurité et les composants électroniques. Un rapport des National Institutes of Health souligne que les fabricants d’équipements médicaux utilisent le polycarbonate en raison de sa grande solidité et de sa biocompatibilité.

Polyoxyméthylène (POM)

Également connu sous le nom d’acétal, ce plastique technique est apprécié pour sa grande rigidité, sa faible friction et sa résistance à l’usure. Il est très utilisé pour les engrenages, les roulements et autres pièces mobiles. Il est souvent choisi pour les composants nécessitant une tolérance étroite et une résistance aux mouvements répétitifs.

Polyétheréthercétone (PEEK)

Il s’agit d’un thermoplastique haute performance doté d’une stabilité thermique, d’une résistance chimique et d’une résistance mécanique exceptionnelles. Les entreprises aérospatiales, les fabricants d’implants médicaux et les entreprises pétrolières et gazières utilisent le PEEK dans leurs produits en raison de sa capacité à survivre à des conditions brutales.

Autres plastiques techniques courants

Acrylonitrile Butadiène Styrène (ABS).

Ce plastique permet de réaliser d’excellentes choses, car il présente une bonne résistance aux chocs et une bonne usinabilité. Il est idéal pour de nombreuses applications automobiles, des boîtiers électroniques et des biens de consommation.

Polyéthylène haute densité (PEHD)

Ce plastique est connu pour son rapport résistance/densité élevé. Il est également résistant aux produits chimiques et recyclable. Il s’agit donc d’un bon matériau pour des objets tels que les conteneurs de tuyauterie et même les réservoirs de carburant automobile. *

Téréphtalate de polyéthylène (PET)

Ce thermoplastique offre une grande résistance, une stabilité dimensionnelle et de très bonnes propriétés de barrière. Il est utilisé pour fabriquer des bouteilles, des emballages et des textiles. *

Méthacrylate de polyméthyle (PMMA / Acrylique)

Si vous voulez un plastique transparent avec une grande transparence, une bonne résistance aux chocs et aux intempéries, utilisez ce plastique. Il est idéal pour toutes sortes de choses, y compris les lentilles, les enseignes et les présentoirs. *

Sulfure de polyphénylène (PPS)

C’est un beau produit, non ? Ce plastique présente une excellente résistance chimique et thermique et est utilisé dans de nombreux domaines de l’automobile, de l’électricité et de l’industrie pour remplacer les pièces métalliques. *

Oxyde de polyphénylène (PPO)

Ce matériau est connu pour sa grande stabilité dimensionnelle, sa bonne isolation électrique et sa résistance à l’absorption d’eau. C’est un excellent plastique pour les boîtiers électriques et les composants automobiles.

Téréphtalate de polybutylène (PBT)

Il est utilisé lorsque vous avez besoin d’excellentes propriétés mécaniques et de résistance chimique, ainsi que de stabilité dimensionnelle. On le trouve généralement dans les connecteurs électriques, les composants automobiles et les boîtiers.

Polymère à cristaux liquides (LCP)

Il est connu pour sa grande solidité, sa stabilité dimensionnelle et sa résistance à la chaleur. On trouve ce plastique dans de nombreux produits électroniques, médicaux et aérospatiaux.

Copolymère d’oléfine cyclique (COC)

Lorsque la clarté, la biocompatibilité ou de bonnes propriétés de barrière sont importantes, ce plastique fait un tabac. Vous le trouverez dans l’emballage des composants optiques et des applications médicales.

Plastiques techniques spécialisés

Polyétherimide (PEI/Ultem)

Parfait pour l’aérospatiale, l’automobile et les appareils médicaux. Sa grande solidité, sa résistance thermique et ses propriétés ignifuges en font un choix polyvalent sur un large marché.

Polyamide-imide (PAI/Torlon®)

Ce matériau présente des caractéristiques qui lui permettent d’être largement utilisé dans l’aérospatiale, l’automobile et d’autres applications exigeantes grâce à sa très grande solidité, sa rigidité et sa résistance thermique.

Polytétrafluoroéthylène (PTFE/Teflon®)

Connu pour sa faible friction, ses propriétés antiadhésives, son inertie chimique et sa résistance thermique élevée, le PTFE est omniprésent, des revêtements en Teflon® sur les poêles à frire aux joints d’étanchéité dans le monde entier.

Les plastiques techniques sont utilisés dans diverses industries

Automobile

les pièces en plastique technique dans l'automobile pour les intérieurs (par exemple, tableaux de bord, consoles centrales) ou les extérieurs (par exemple, pare-chocs, panneaux de carrosserie) d'automobiles

L’application automobile est un marché majeur pour les plastiques techniques, qui comprend des pièces intérieures comme les tableaux de bord, les consoles, et des pièces extérieures comme les pare-chocs et les panneaux de carrosserie, ainsi que des pièces essentielles sous le capot. Elles permettent de réduire le poids des véhicules, ce qui améliore le rendement énergétique et la sécurité.

Electronique et électricité

Les plastiques techniques sont largement utilisés dans les boîtiers électroniques, les connecteurs, les borniers, les cartes de circuits imprimés, les matériaux d’isolation et d’autres dispositifs électroniques, assurant l’isolation, la durabilité, l’isolation électrique et la protection des dispositifs électroniques.

Dispositifs médicaux

Les propriétés de biocompatibilité, de stérilisation et de résistance chimique les rendent indispensables pour les boîtiers d’équipements médicaux, les instruments chirurgicaux, les implants et les outils de diagnostic.

Aérospatiale

Leur rapport résistance/poids élevé et leur résistance aux températures extrêmes et aux produits chimiques les rendent intéressants pour les intérieurs d’avions, les composants de moteurs et les engins spatiaux.

Industrie

Les applications industrielles comprennent les engrenages, les roulements, les tuyaux, les pompes, les vannes et les matériaux d’impression 3D. Les matériaux polyvalents sont conçus pour être utilisés dans des machines à usage intensif.

Sélectionner le bon plastique technique

Lorsqu’il s’agit de choisir le plastique technique adéquat, vous devez tenir compte de plusieurs facteurs. En voici un aperçu :

  • Environnement de l’application : Assurez-vous de connaître la température de fonctionnement, l’exposition éventuelle à des produits chimiques, les niveaux d’humidité et les contraintes mécaniques auxquelles vos composants seront soumis.
  • Exigences en matière de performances : Assurez-vous de connaître les propriétés mécaniques, thermiques, chimiques et électriques dont vous avez besoin pour votre application.
  • Coût et possibilité de transformation : Veillez à équilibrer la performance du matériau avec la rentabilité et le coût de fabrication de votre produit final.
  • Méthodes de traitement : il s’agit notamment du moulage par injection, de l’extrusion et du moulage par soufflage. Nombre de nos clients fabriquent des pièces à l’aide de chacun de ces procédés, que nous aborderons dans un instant.
  • Le moulage par injection : c’est la meilleure solution si vous souhaitez fabriquer de grandes quantités de pièces complexes avec une très grande précision. Vous paierez pour la précision et l’exactitude que vous obtiendrez avec les pièces ; et
  • Extrusion : cette méthode est préférable si vous devez produire des longueurs continues d’un profilé, fabriquer un film ou un tuyau, par exemple.

Principales différences entre les plastiques techniques et les plastiques de base

Plastiques d’ingénierie vs plastiques de base Plastiques techniques Haute résistance Excellente résistance à la chaleur Coût plus élevé Automobile, Aérospatiale Plastique de base Force modérée Résistance limitée à la chaleur Coût inférieur Emballage, articles jetables

Les plastiques techniques et les plastiques de base sont tous deux des thermoplastiques, mais ils ont des propriétés et des utilisations différentes. En connaissant les différences, vous pouvez choisir les matériaux appropriés pour vos applications.

Propriétés mécaniques et thermiques

Entre les plastiques techniques et les plastiques de base, les plastiques techniques sont plus solides, résistent mieux à la chaleur et ont des dimensions plus régulières. Ils peuvent résister à des conditions mécaniques et environnementales difficiles. C’est pourquoi on les retrouve dans les voitures et les machines.

Les plastiques de base ne sont pas aussi résistants. Ils conviennent aux objets qui sont fabriqués en grande quantité et qui n’ont pas besoin d’être particulièrement bons, comme les boîtes et les cuillères. C’est pourquoi ils sont moins chers.

Coût

Parfois, les plastiques techniques coûtent plus cher que les plastiques de base parce qu’ils sont plus spéciaux. Lorsque vous payez plus cher pour un plastique, c’est une bonne chose si vous voulez que l’objet que vous fabriquez dure longtemps et soit de bonne qualité.

Les plastiques de base sont généralement bon marché. C’est une bonne chose lorsque vous devez fabriquer des millions de choses qui n’ont pas besoin d’être excellentes, comme les sacs poubelles.

Applications

Les plastiques techniques sont le plus souvent utilisés dans la fabrication d’objets qui doivent être très performants. Ils sont utilisés dans les voitures, les avions, les appareils de chauffage et les usines. Le fait de pouvoir les utiliser à la place du métal est une bonne chose, car ils sont légers et ne s’usent pas, et les produits chimiques ne les endommagent pas.

Les plastiques de commodité sont généralement utilisés pour fabriquer des objets qui n’ont pas besoin d’être vraiment bons. Il s’agit d’objets que l’on utilise un peu et que l’on jette ensuite.

Résistance chimique

ingénierie plastique stockage de produits chimiques

Tous les bons plastiques peuvent résister aux produits chimiques. De nombreux plastiques techniques peuvent résister à des produits chimiques qui endommageraient d’autres plastiques. Les gens les utilisent pour fabriquer des réservoirs destinés à stocker des produits nocifs.

Les plastiques de base peuvent supporter certains produits chimiques, mais ils ne sont pas aussi performants lorsque les produits chimiques sont vraiment désagréables.

Caractéristiques de performance

FonctionnalitéPlastiques techniquesMatières premières plastiques
Résistance mécaniqueHautModéré
Résistance à la chaleurExcellentLimitée
Résistance chimiqueHautVariable
CoûtPlus élevéPlus bas
Applications typiquesPièces automobiles, machines industriellesEmballages, articles jetables

Questions fréquemment posées sur les plastiques techniques

Quelles sont les différences entre les plastiques techniques et les plastiques de base ?

Les plastiques techniques présentent de meilleures propriétés mécaniques, thermiques et chimiques que les plastiques de base utilisés pour les emballages et les articles jetables.

Comment choisir le plastique technique qui convient à mon application ?

Pensez à l’environnement, aux performances, au coût et au traitement pour votre application. Consultez également des experts.

Comment les coûts des plastiques techniques se comparent-ils ?

En règle générale, les plastiques techniques sont plus coûteux au départ que les plastiques de base. Toutefois, leur longévité et leurs performances peuvent les rendre rentables.

Pouvez-vous recycler les plastiques techniques ?

La plupart des plastiques techniques sont recyclables, mais cela dépend du matériau et de l’application prévue.

Conclusion

Les plastiques techniques sont des héros polyvalents et méconnus de l’innovation moderne. Ces polymères apportent des solutions à des problèmes techniques complexes dans diverses industries. Ils sont rentables et possèdent de bonnes propriétés mécaniques qui permettent aux ingénieurs de concevoir n’importe quoi. Si vous voulez changer le monde, vous devriez vous familiariser dès aujourd’hui avec les plastiques techniques.

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