Les 10 matériaux courants de moulage par injection plastique

Il existe 10 matériaux de moulage par injection couramment utilisés:

● Acrylique (PMMA)

● ABS

● Nylon poly (PA)

● Polycarbonate (PC)

● Polyéthylène (PE)

● Polyoxyméthylène (POM)

● Polypropylène (PP)

● Polyéthylène souple (PS)

● Élastomère thermoplastique (TPE)

● Polyoxyde de polyéthylène thermoplastique (TPU)

A dvant âge

Les acryliques ont une résistance à la traction élevée, peuvent supporter des charges, n'absorbent pas les odeurs et peuvent maintenir des tolérances serrées lors du moulage par injection.
Le matériau est également résistant au soleil et aux intempéries, ce qui le rend adapté à une utilisation en extérieur. Parce qu'il ne se dégrade pas au contact de l'eau, le PMMA ne libère pas de bisphénol A (BPA), un produit chimique présent dans de nombreux plastiques et pouvant nuire à la santé humaine.


Inconvénient

Les acryliques présentent certaines limitations importantes. Ils sont plus chers que le verre et se rayent plus facilement. Ils sont également facilement tachés par la graisse et l’huile. De plus, le PMMA est utilisé à des températures trop basses pour certaines applications industrielles. Les acryliques moulés par injection manquent de résistance aux solvants et sont sujets à la fissuration sous contrainte sous des charges particulièrement lourdes.


Application

Les acryliques sont utilisés dans les fenêtres, les serres, les panneaux solaires, les enceintes de salle de bain et d’autres composants transparents pour les applications architecturales et d’éclairage.

Grade

L'acrylique à usage général est le type de PMMA le moins cher et est utilisé dans les applications de base plutôt que dans les applications d'ingénierie. L'acrylique de qualité signalisation est dix fois plus résistant que l'acrylique à usage général, offrant une excellente transmission de la lumière pour la signalisation extérieure. L'acrylique de qualité marine résiste aux dommages causés par une exposition constante à l'eau et est souvent utilisé par les constructeurs de bateaux.

Avantage

L'ABS est résistant, relativement bon marché et présente une bonne résistance à la chaleur, à l'huile, aux acides et aux alcalis. Sa teneur en styrène confère aux pièces moulées par injection un aspect brillant et esthétique, tandis que sa teneur en butadiène offre une excellente ténacité même à basse température.

Inconvénient

L’ABS n’étant pas très résistant au soleil ou aux intempéries, il ne constitue pas un bon choix pour les applications extérieures. L'ABS produit également beaucoup de fumée lorsqu'il brûle, présente une faible résistance aux frottements élevés et une faible résistance aux solvants tels que l'eau.

Application

L'ABS moulé par injection est utilisé dans les composants électroniques et les touches de clavier, les casques de protection, les panneaux muraux en plastique pour les prises électriques et les composants automobiles tels que les tableaux de bord, les passages de roues et les pièces de carrosserie. D’autres applications incluent les biens de consommation, les équipements sportifs et les accessoires industriels.

Grade

L'ABS peut également être combiné avec des charges de verre pour plus de résistance, ou avec du polycarbonate pour une résistance aux chocs à basse température. Certains fournisseurs fabriquent du plastique ABS rempli et non rempli.

Avantage

Il a une bonne ténacité et une résistance élevée à la chaleur. Ils présentent également une résistance élevée à l’usure, une bonne résistance à la fatigue et des propriétés d’amortissement du bruit. Grâce à son faible coefficient de frottement, le nylon moulé par injection convient aux applications à frottement et à usure élevés.

Bien que le nylon n'offre pas de résistance inhérente aux flammes et puisse brûler rapidement, des versions ignifuges sont disponibles. De plus, bien que le nylon soit dégradé par la lumière du soleil, des stabilisateurs UV peuvent être ajoutés pour améliorer les performances.

Inconvénient

Le matériau est moins résistant aux acides et bases forts.

Application

Le nylon est couramment utilisé dans les composants mécaniques robustes tels que les roulements, les bagues, les engrenages et les glissières. Il est également idéal pour les boîtiers et les fermetures à pression, les inserts filetés, les boutons-pression électriques, les gabarits et les fixations. D’autres applications vont des brosses à dents et des roues aux implants médicaux et aux connecteurs électriques.

Grade

Il existe quatre principales qualités de nylon : le nylon 66, 11, 12 et 46. Chaque nuance a des propriétés mécaniques légèrement différentes.

Nylon 66

Possède un point de fusion plus élevé et une plus grande résistance aux acides pour une utilisation dans les applications de traitement chimique.

Nylon 11

Présente une plus grande résistance aux changements dimensionnels en raison de sa plus grande résistance à l'humidité. Il est utilisé pour des applications extérieures.

Nylon 12

A le point de fusion le plus bas et une résistance relativement bonne à l'absorption d'eau.

Nylon 46

Il fonctionne à des températures plus élevées que les autres qualités de nylon. Les applications incluent les moteurs et les transmissions.

Les qualités de nylon peuvent être chargées de verre pour une résistance mécanique accrue.

Avantage

Le polycarbonate est extrêmement durable et 250 fois plus résistant que le verre. Grâce à son retrait de moule prévisible et uniforme, ce matériau de moulage par injection offre un contrôle dimensionnel précis. Le plastique PC est également léger et possède d’excellentes propriétés optiques pour favoriser la transmission de la lumière.

Inconvénient

Parce qu’il contient du BPA, le polycarbonate moulé par injection n’est pas recommandé pour la préparation ou le stockage des aliments. Cela nécessite également des températures de traitement plus élevées, ce qui rend le moulage plus coûteux. Le polycarbonate est également résistant aux rayures.

Application

Les polycarbonates sont utilisés dans les protections mécaniques, les vitres transparentes ou teintées, les diffuseurs et les conduits de lumière pour diodes électroluminescentes (LED) et les conduits transparents. Ce matériau peut également être utilisé pour produire des moules transparents pour les pièces moulées en polyuréthane et en silicone.

Grade

Le polycarbonate peut être rempli de verre et mélangé à de l'ABS pour une meilleure résistance aux chocs. Certaines qualités contiennent des pourcentages relativement faibles de fibres d’acier inoxydable.

Le PE est le seul polymère commercial qui peut être sélectionné en fonction de sa densité. Cette mesure est donc importante car elle contrôle d'autres propriétés du matériau. Le PEHD et le PEBD ont tous deux des propriétés utiles telles que la résistance chimique, mais ils diffèrent par leur dureté, leur flexibilité, leur point de fusion et leur clarté optique. Le plastique PET n’est pas défini par sa densité.

Avantage

Le PEHD, le PEBD et le PET sont tous des plastiques à faible coût qui résistent à la fois à l’humidité et aux produits chimiques. Le PEBD est plus souple et plus flexible que le PEHD, qui est un matériau opaque. Comme le PEBD, le PET peut être aussi transparent que du verre. Les ingénieurs et les concepteurs apprécient ces matériaux car ils offrent une variété d’options en termes de clarté optique et d’autres propriétés.

Inconvénient

Les plastiques PE sont limités par une faible résistance aux UV et ne peuvent pas supporter des températures de service élevées. Les pièces en PEHD d’une épaisseur inférieure à 0,020 pouce sont difficiles à former. Des tolérances serrées sont difficiles à atteindre avec le PEBD moulé par injection. Le PET absorbe beaucoup d’eau et nécessite que la résine sèche, ce qui augmente les coûts de production.

Application

Le plastique PE est surtout connu pour son utilisation dans les biberons (PEHD), les films plastiques (PEBD) et les bouteilles d'eau (PET) ; cependant, ces produits ne sont pas moulés par injection. Ils sont fabriqués à l’aide d’un autre type de moulage appelé moulage par soufflage. Les exemples de PE moulé par injection comprennent les jouets pour enfants, les boîtes à outils, l'isolation des fils et des câbles et les composants des dispositifs médicaux.

Grade

Les plastiques PE ont des grades numérotés, les numéros les plus élevés indiquant généralement une densité plus élevée. Par exemple, le PEHD 500 est plus dense que le PEHD 300. Les deux qualités sont plus denses que le PEBD, qui utilise également un système de numérotation des qualités.

Avantage

Le POM moulé par injection combine une excellente rigidité, une stabilité thermique et un faible coefficient de frottement. Il présente également une faible absorption d’eau et une bonne résistance chimique. Il existe deux principaux types de plastiques POM disponibles : les homopolymères et les copolymères. Cela permet aux ingénieurs et aux concepteurs de choisir des matériaux acétaliques avec différentes propriétés.

D est un avantage

Sous sa forme pure, le POM présente une faible résistance aux chocs et une dilatation thermique très élevée. Le retrait du moule est relativement élevé et l’acétal n’est pas résistant aux rayons UV. Le plastique POM en tant qu'homopolymère offre une rigidité et une résistance à la traction supérieures. Cependant, tous les plastiques POM (homopolymères et copolymères) ne sont pas classés ignifuges selon des normes telles que UL 94.

Application

En raison de son faible coefficient de frottement, le POM moulé par injection convient aux roulements, aux engrenages, aux bandes transporteuses et aux poulies. D'autres applications incluent les fixations, les montures de lunettes, les pièces de couteaux et d'armes à feu, les systèmes de verrouillage et les composants techniques hautes performances.

Grade

Le POM est disponible en fibres de verre ou en qualités renforcées de minéraux pour plus de résistance et de rigidité. Les composés renforcés avec ces deux matériaux offrent un excellent équilibre de propriétés mécaniques.

Avantage

Le plastique polypropylène offre une bonne résistance chimique et conserve sa forme après torsion ou pliage. Le PP a également un point de fusion élevé et ne se dégrade pas lorsqu'il est exposé à l'humidité ou à l'eau. Le polypore moulé par injection, comme ce plastique est parfois appelé, est également recyclable jusqu'à quatre fois. De plus, le PP recyclé peut être combiné avec d’autres matières plastiques.

Inconvénient

Le polypropylène moulé par injection se dégrade sous la lumière UV et est extrêmement inflammable. À des températures supérieures à 100° C (212° F), il se dissout en hydrocarbures aromatiques tels que le benzène et le toluène, qui sont nocifs pour la santé humaine. Le PP est difficile à colorer car il est difficile à coller ; cependant, des pigments peuvent être ajoutés pour colorer le matériau.

Application

Le polypropylène moulé par injection a une variété d’applications grand public, commerciales et industrielles. Les exemples incluent les jouets pour enfants, les conteneurs de stockage, les articles de sport, les emballages, les appareils électroménagers et les corps d’outils électriques.

Grade

Les plastiques PP peuvent être remplis de fibres de verre pour la stabilité dimensionnelle, la rigidité, la résistance et la résistance à la déformation. Les qualités comprennent le polypropylène hautement cristallin (HcPP), qui présente une rigidité supérieure à celle du polypropylène ordinaire.

Le GPPS est cassant et présente une stabilité dimensionnelle inférieure à celle du HIPS. Le HIPS est composé de caoutchouc butadiène pour améliorer ses propriétés matérielles. Le GPPS présente également une transparence semblable à celle du verre, tandis que le HIPS est opaque. Les deux types de polystyrène conviennent parfaitement au moulage par injection en raison de leur retrait prévisible et uniforme.

Avantage

Le plastique PS est peu coûteux, léger et résistant à l’humidité et à la croissance bactérienne. Ils présentent également une excellente résistance aux rayons gamma et peuvent être utilisés pour stériliser le matériel médical. Le polystyrène moulé par injection présente également une bonne résistance chimique aux acides et aux bases dilués.

Inconvénient

Le polystyrène est inflammable, sensible à la dégradation par les UV et attaqué par les solvants hydrocarbonés tels que le benzène et le kérosène. Parce qu’il est cassant, le GPPS se fissure facilement. Bien que le polystyrène moulé par injection soit recyclable, il n’est pas biodégradable.

Application

Le polystyrène est utilisé dans les applications médicales, optiques, électriques et électroniques. En raison de sa résistance aux chocs plus élevée, le HIPS est souvent utilisé avec des appareils et des équipements. Le GPPS moulé par injection est utilisé dans les jouets, boîtes, conteneurs et plateaux en plastique.

Grade

Le polystyrène peut être chargé de verre pour plus de résistance ou copolymérisé avec de l'acrylique pour plus de clarté et une meilleure stabilité chimique et UV.

A avantage

Les élastomères thermoplastiques peuvent être étirés jusqu'à des allongements modérés. Lorsque cette contrainte est supprimée, ils reviennent presque à leur forme d’origine. Le TPE offre également des cycles de moulage plus courts, prend en charge les options de surmoulage et est plus facile et moins coûteux à mouler que le caoutchouc de silicone liquide (LSR).

Inconvénient

Cependant, sous une contrainte soutenue, le TPE est sujet au fluage, la tendance d'un matériau solide à se déformer de manière permanente. Ce matériau a également tendance à perdre ses propriétés caoutchouteuses à des températures plus élevées et est beaucoup plus cher que les autres matériaux de moulage par injection.

Application

Les TPE moulés par injection sont utilisés dans les chaussures, les dispositifs médicaux, les pièces automobiles et les produits pour animaux de compagnie. Les applications automobiles comprennent l'étanchéité aux intempéries et les protections contre les chocs et la poussière. Les applications médicales comprennent les tubes respiratoires, les valves, les cathéters et les masques de ventilation.

Application

Le TPU moulé par injection est utilisé dans les chaussures, les joints, les roulettes et les articles de sport. Les applications incluent également les boîtiers ou enceintes pour équipements électroniques et médicaux. Dans les applications médicales, le TPU est parfois utilisé à la place du polychlorure de vinyle (PVC), un plastique qui peut provoquer une irritation cutanée.

Grade

Le TPU est disponible dans les catégories commerciales, médicales et industrielles. Les matériaux TPU sont principalement divisés en trois catégories : polyester, polyéther et polycaprolactone.

Conclusion

En comprenant les principales différences entre ces matériaux, les concepteurs de produits, les ingénieurs et les fabricants peuvent prendre des décisions éclairées et sélectionner le meilleur matériau pour leur application spécifique. Que vous produisiez des biens de consommation, des pièces automobiles, des dispositifs médicaux ou tout autre type de produit, le bon matériau peut vous aider à atteindre les performances, l'esthétique et la rentabilité souhaitées.

Dans l’ensemble, le moulage par injection plastique continue d’être un processus de fabrication largement utilisé et pratique, grâce à sa polyvalence, son efficacité et sa capacité à produire des produits de haute qualité. Grâce aux connaissances acquises grâce à ce blog, vous pouvez choisir en toute confiance le bon matériau plastique pour votre prochain projet de moulage par injection et donner vie à votre produit.

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