L’usinage de plastique est une technique avancée, économique et rapide qui est utilisée en vue de fabriquer des pièces résistantes pour l’industrie et le commerce. Ce procédé permet de produire différentes formes de matières plastiques en pièce unique, en petite ou en grande série. Les techniques les plus utilisées en usinage de plastique sont : le vinage, le collage et le pliage. Parmi les matières plastiques usinables, on retrouve le plastique ABS, le polycarbonate (PC), le polyopropylène (PP) et le polyoxyméthylène (POM).
Qu’est-ce que signifie l’usinage de plastique ?
L’usinage plastique est une méthode de fabrication de pièces plastiques à partir de machines-outils dont le fonctionnement est régi par des commandes numériques. Cette technique de haute précision est utilisée dans des centres ou des ateliers spécialisés. Elle requiert l’utilisation d’outils mécaniques dédiés au fraisage, au tournage, à la découpe, au perçage ou au filetage. Elle peut aussi être réalisée en suivant la technique d’injection dans un moule spécial. Avec l’usinage plastique, on peut également produire des pièces sur mesure en utilisant les techniques :
- de vinage, pour donner la forme, l’épaisseur et la taille voulues,
- d’assemblage par collage en utilisant du solvant, l’UV ou la méthode à bi-composante,
- de pliage à chaud pour plier la pièce selon un certain angle.
L’usinage de plastique peut être réalisé de façon directe ou indirecte. Dans le premier cas, le spécialiste utilise les outils mécaniques pour transformer un bloc de matière compact en une pièce hautement résistante. Il peut travailler différents matériaux (thermoplastiques et thermodurcissables par exemple) pour obtenir une pièce plus complexe. L’usinage plastique direct est recommandé pour fabriquer des pièces qui doivent fonctionner avec le plus de précision possible.
Quant à l’usinage plastique réalisé de façon indirecte, il consiste à utiliser des paillettes ou copeaux de matière plastique pour fabriquer des objets. Le spécialiste chauffe ces paillettes pour les mettre en fusion afin de les injecter par extrusion dans un moule. Ce dernier a la forme de la pièce que l’on veut fabriquer et provient généralement d’une usine de mécanique de précision. Il va renfermer les copeaux de matière jusqu’à leur refroidissement. L’usinage plastique indirect est adapté pour fabriquer des objets finis comme les barquettes de plats préparés utilisées dans l’industrie alimentaire. Notez que certains spécialistes le considèrent comme une méthode de fabrication à part entière appelée injection plastique.
Atelier d’usinage de plastique dans le Grand Est, où sont réalisées des pièces pour le commerce et l’industrie dans toutes les formes de matières.
Quel plastique choisir pour l’usinage ?
Il est primordial de choisir le plastique adapté pour obtenir la forme et la taille voulues avec l’usinage. Nous vous proposons de découvrir les principales matières plastiques usinables.
Le polycarbonate (PC)
Ce plastique très résistant aux contraintes mécaniques permet de fabriquer des objets transparents. Il offre à ces derniers une bonne résistance aux UV et les rend incassables. Il est caractérisé par une flexibilité qui permet de le soumettre à tous les procédés d’usinage et de finition.
Le polychlorure de vinyle (PVC)
Le polychlorure de vinyle est un plastique particulièrement résistant aux chocs, aux intempéries et aux acides. Ce matériau facile à usiner est incombustible. Le PVC est adapté pour fabriquer entre autres des fenêtres, des tuyaux de canalisation, des tubes et des pièces électriques.
Le plastique Acrylonitrile Butadiène Styrène (ABS)
Cette matière rigide et résistante est utilisée dans différents domaines. Avec une grande capacité d’isolation, elle présente de faibles contraintes techniques. On peut y appliquer tous les types de finition, à savoir : peinture, chromage, collage, polissage, marquage, etc.
Le polyamide (PA)
Le polyamide est un plastique tenace doté d’une bonne résistance chimique et d’une grande robustesse sur le plan mécanique. Cette matière est toutefois cassante et difficile à polir, sans compter qu’elle supporte mal la peinture. Elle peut aisément se déformer si elle reste un long moment soumise à l’humidité.
Le polyopropylène (PP)
Le polyopropylène est flexible, facile à usiner, résistant aux réactions chimiques et robuste face aux chocs. Grâce à ces qualités, il est très utilisé pour réaliser des pièces techniques à fortes contraintes ou qui requièrent de la précision comme les charnières. Il a néanmoins une mauvaise tenue à la peinture.
Le polyoxyméthylène (POM)
Le POM est un plastique facile à usiner qui présente un effet ressort. Opaque, il résiste bien aux produits chimiques, à l’humidité et à l’usure. Malgré sa forte stabilité et sa rigidité, il se déforme aisément. Le polyoxyméthylène se montre difficile à polir et présente une mauvaise tenue à la peinture.
Le polytétrafluoroéthylène (PTFE)
Le polytétrafluoroéthylène est résistant aux produits chimiques, au feu et aux chocs mécaniques. Avec sa résistance thermique, il est utilisé pour produire des pièces techniques comme les vannes, les trémies et les raccords. Il présente en revanche une faible adhérence et une rugosité qui le rendent difficile à coller et à souder.
Le plexiglas (PMMA)
Cette matière est résistante aux UV, aux intempéries, aux solvants et aux hydrocarbures. Brillante et légère, elle est utilisée pour concevoir des objets transparents et lisses. Elle peut être facilement soumise aux procédés tels que la découpe, le perçage et le pliage.
Le polyéthylène Haute Densité (PEHD)
Ce plastique flexible est particulièrement résistant à l’abrasion, aux micro-ondes, aux produits chimiques et au glissement. Il est adapté pour réaliser des pièces pour l’industrie alimentaire. On ne peut toutefois pas le peindre et il se déforme aisément.
Le polyétheréthercétone (PEEK)
Il est résistant à la chaleur (jusqu’à 260 °C), aux produits chimiques et aux contraintes mécaniques. Grâce à sa rigidité et sa dureté, il est très utilisé dans les domaines du transport, de l’électronique et de l’aviation.
Comment usiner du plastique ?
Pour usiner du plastique, il faut commencer par bien s’outiller en tenant compte du matériau choisi et des procédés d’usinage à réaliser. Si vous voulez travailler du plastique non renforcé, vous devez vous équiper d’outils HSS (acier rapide). Il faut cependant s’équiper d’outils MD (métal dur) pour usiner du plastique renforcé. Une fois que le matériau à usiner est prêt, il faut le préchauffer en toute homogénéité sous une température de 80 °C à 100 °C, selon sa nature. Il faut ensuite assurer sa stabilité dimensionnelle avant de le soumettre au tournage, puis au fraisage. Les prochaines étapes consistent à réaliser le perçage, puis le sciage, le taraudage et le découpage. Nous vous conseillons de n’utiliser que des outils bien affûtés et lisses pour l’usinage. Assurez-vous que les copeaux seront évacués dans de bonnes conditions, notamment pendant le perçage. Si un plastique est usiné avec une forte chaleur, il faut le laisser suffisamment refroidir à la fin.
