Plastiques techniques: Propriétés, types et utilisations
Les plastiques sont omniprésents, mais ils ne sont pas tous identiques. Certains sont faibles et mous, tandis que d'autres sont solides et résistants à la chaleur. Les plastiques résistants sont appelés plastiques techniques.
Dans ce guide, vous découvrirez les différents types de plastiques techniques disponibles, leurs propriétés et leurs utilisations.
Que sont les plastiques techniques ?
Les plastiques techniques sont des polymères haute performance qui peuvent remplacer les métaux, la céramique et le verre dans de nombreuses applications. Contrairement aux plastiques ordinaires, ils peuvent supporter davantage de chaleur, de contraintes et de produits chimiques, d'où leur utilité pour la construction de pièces solides et durables.
Propriétés des plastiques techniques
Les plastiques techniques ont des propriétés particulières qui les rendent utiles dans les environnements difficiles. En voici quelques-unes :
- Solide et durable
- Transparent ou translucide
- Résistant aux produits chimiques
- Stabilité de la forme
- Faible inflammabilité
- Résistant à la chaleur
- Résistant à l'eau
- Faible friction
- Bonne isolation électrique
Avantages et inconvénients des plastiques techniques
Les plastiques techniques présentent de nombreux avantages, mais aussi quelques inconvénients. Il est important de les comprendre avant de les choisir pour un projet.
Avantages des plastiques techniques
- Les plastiques techniques sont plus résistants que les plastiques ordinaires. Ils peuvent supporter de lourdes charges, des impacts et des contraintes sans se rompre.
- Ces plastiques sont beaucoup plus légers que les métaux. Ils peuvent réduire le poids des pièces automobiles et aérospatiales afin d'améliorer le rendement énergétique et les performances.
- De nombreux plastiques techniques ne réagissent pas aux produits chimiques, aux huiles ou aux solvants.
- Certains plastiques techniques peuvent supporter des températures extrêmes sans fondre ni perdre leur résistance.
- La plupart des plastiques techniques ne conduisent pas l'électricité et sont donc parfaits pour les composants électroniques et l'isolation des fils.
- Ces plastiques ne se rétractent pas et ne se déforment pas facilement, ils conservent donc leur forme même dans des conditions difficiles.
- Les plastiques techniques peuvent être moulés dans des formes complexes, ce qui permet des conceptions personnalisées difficiles à réaliser avec du métal ou d'autres matériaux.
- Certains plastiques techniques sont naturellement glissants, ce qui réduit l'usure des pièces mobiles.
- De nombreux plastiques techniques sont respectueux de l'environnement car ils peuvent être recyclés.
Inconvénients des plastiques techniques
- Si certains types supportent la chaleur élevée, d'autres peuvent s'affaiblir ou changer de forme à des températures extrêmes.
- Certains plastiques techniques se dégradent lorsqu'ils sont exposés trop longtemps aux rayons UV. Ils peuvent alors se décolorer, se fissurer ou perdre de leur résistance.
- Par rapport aux plastiques standard, les plastiques techniques coûtent plus cher à produire et à acheter.
- Tous les types de plastiques techniques ne sont pas faciles à trouver. Certains grades spécialisés ne sont produits que par quelques fabricants et sont donc plus difficiles à trouver.
- Certains plastiques techniques nécessitent des températures plus élevées et des méthodes de traitement spéciales, ce qui rend leur fabrication plus difficile et plus coûteuse.
- Si de nombreux plastiques techniques peuvent être recyclés, certains contiennent des additifs qui rendent le recyclage plus difficile ou ont un impact sur l'environnement.
- Contrairement au verre ou à certains plastiques standard, certains plastiques techniques ne sont pas totalement transparents.
- Même s'ils résistent à de nombreux produits chimiques, certains plastiques techniques peuvent encore réagir à des solvants agressifs.
- Certains plastiques techniques perdent leur flexibilité dans des conditions de gel et risquent donc de se fissurer ou de se casser.
Différents types de plastiques techniques
Il existe de nombreux types de plastiques techniques, chacun ayant des propriétés différentes. Voici quelques-uns des types de plastiques techniques les plus courants :
Polycarbonates (PC)
Polycarbonate est un plastique résistant et durable, facile à façonner et à mouler. Il résiste mieux aux chocs, à la chaleur et à l'électricité que les plastiques ordinaires.
Certains types de polycarbonates sont également transparents comme le verre. En raison de ces propriétés, ils sont souvent utilisés pour fabriquer des casques de moto, des pare-chocs de voiture et des disques optiques (comme les CD et les DVD).
Acrylonitrile Butadiène Styrène (ABS)
ABS est fabriqué à partir d'un mélange de différents produits chimiques pour créer un plastique solide et résistant à la chaleur. Il est également résistant aux flammes, aux produits chimiques et offre une bonne isolation électrique.
L'ABS étant facile à usiner et à imprimer en 3D, il est couramment utilisé pour les tableaux de bord, les enjoliveurs et les pare-chocs des voitures.
Polyméthacrylate de méthyle (PMMA)
Le PMMA, également appelé acrylique, est connu pour son aspect transparent, semblable à celui du verre. Il est solide, résistant à la chaleur et léger. On le trouve dans les feux arrière des voitures, les écrans de protection et les panneaux d'affichage.
Polyamide (PA)
Polyamideégalement appelé nylon, est l'une des matières plastiques les plus populaires et les plus utilisées aujourd'hui. Il est fabriqué en combinant des molécules d'acide et d'amide pour former de longues chaînes de polymères.
Le nylon est solide, dur et résistant à la corrosion. Il est également facile à façonner, présente une surface lisse et brillante et n'est pas toxique. De plus, il peut être facilement mélangé à d'autres matériaux pour améliorer ses propriétés.
Polyoxyméthylène (POM)
Le POM est un plastique dur et résistant à l'usure, facile à transformer en pièces de haute performance. Il est couramment utilisé pour les engrenages, les fixations, les roulements à billes et d'autres pièces mécaniques qui requièrent résistance et durabilité.
Polyéthylène téréphtalate (PET)
Le PET est un plastique léger et transparent fabriqué à partir d'acide téréphtalique et d'éthylène glycol. Il est solide, résistant aux chocs, à la chaleur, aux produits chimiques et à l'humidité.
Le PET n'absorbe pas non plus l'alcool et reste stable dans différentes conditions. C'est l'un des plastiques les plus couramment recyclés aujourd'hui.
Sulfure de polyphénylène (PPS)
PPS est un plastique de haute performance, généralement blanc et présentant un niveau élevé de cristallinité. Il est connu pour son excellente résistance à la chaleur et aux produits chimiques, et fonctionne bien à des températures extrêmes comprises entre 240 et 260 °C.
Même à haute température, le PPS conserve sa solidité, sa dureté et sa résistance à la corrosion, aux rayons UV et aux radiations. Il est également ignifuge et constitue un bon isolant électrique.
Polyétheréthercétone (PEEK)
PEEK est une matière plastique très résistante à la chaleur, fabriquée à partir de résines polyétheréthercétone. Il peut résister à des températures de 260°C pendant de longues périodes et jusqu'à 310°C pendant de courtes périodes.
Le PEEK présente une grande résistance mécanique, une résistance à la corrosion, une résistance au frottement et une résistance aux UV. Il est également résistant à la flamme et produit très peu de fumée lorsqu'il est brûlé.
Plastiques techniques et plastiques de base
Les plastiques de base sont des plastiques courants utilisés dans des applications de grand volume où des performances avancées ne sont pas nécessaires. Il s'agit notamment du polypropylène (PP), du polyéthylène (PE), du chlorure de polyvinyle (PVC), du polyuréthane (PU) et du polystyrène (PS).
Les plastiques de base se trouvent dans les emballages, les conteneurs, les produits jetables, les vêtements et les articles ménagers. Ils sont abordables, faciles à fabriquer et largement disponibles, mais ils n'offrent pas une grande solidité, une grande résistance à la chaleur ou une grande durabilité.
D'autre part, les plastiques techniques, tels que ceux mentionnés ci-dessus, sont conçus pour des applications de haute performance. Ces matériaux remplacent les métaux et les céramiques traditionnels dans de nombreuses industries en raison des propriétés qu'ils offrent.
Les plastiques techniques sont utilisés dans les secteurs de l'automobile, de l'aérospatiale, de l'électricité, de l'électronique et de la construction. Toutefois, comme ils coûtent plus cher que les plastiques de base, ils sont généralement utilisés pour les petites pièces de précision ou les applications à faible volume pour lesquelles les performances sont les plus importantes.
Applications des produits d'ingénierie plastique
Les plastiques techniques sont utilisés dans de nombreuses industries, chaque application nécessitant des propriétés spécifiques. Voici quelques utilisations courantes :
Pièces à faible frottement
Ces composants comprennent des surfaces résistantes à l'usure, des guides, des roulements et des glissières. Ils doivent avoir un faible coefficient de frottement pour pouvoir se déplacer en douceur sans s'user trop rapidement.
Cela permet aux machines et aux équipements de durer plus longtemps et de nécessiter moins d'entretien.
Pièces mécaniques en plastique
Les pièces mécaniques en plastique comprennent les engrenages, les cames et les accouplements. Ces pièces doivent être suffisamment résistantes pour supporter les chocs et les tensions sans se briser.
Ils doivent également rester stables et fonctionner correctement pendant une longue période, même à des températures élevées.
Composants électriques en plastique
Les pièces électriques en plastique, telles que les connecteurs et les relais, doivent résister à l'électricité tout en restant solides et stables. Elles doivent supporter les contraintes physiques et les changements de température sans faillir.
Le plastique ne conduisant pas l'électricité comme le métal, il contribue à la sécurité des systèmes électriques.
Pièces en plastique résistantes aux produits chimiques et à la chaleur
Ces pièces comprennent les boîtiers de pompe à eau, les couvercles de soupapes et les rampes d'alimentation en carburant. Elles doivent résister à la corrosion due aux produits chimiques et aux températures élevées.
Ils sont souvent utilisés dans des environnements où les matériaux traditionnels comme le métal s'useraient trop rapidement.
Conclusion
Vous savez maintenant que les plastiques techniques sont plus résistants et plus durables que les plastiques ordinaires et qu'ils peuvent remplacer les métaux et les céramiques dans certaines applications. Ils peuvent supporter la chaleur, les contraintes et les produits chimiques et sont donc utiles dans de nombreuses industries.
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