Plastiques techniques : propriétés, types et usages

Les plastiques techniques sont des polymères hautes performances conçus pour remplacer le métal dans de nombreuses pièces industrielles. Si vous travaillez avec des pièces exigeant de la résistance, une tenue en température ou des performances élevées, lisez cet article pour découvrir comment les plastiques techniques peuvent transformer les performances et la durée de vie de votre produit.

Que sont les plastiques techniques ?

Les plastiques techniques sont des types particuliers de plastiques conçus pour être plus résistants et plus durables que les plastiques ordinaires. Ils supportent mieux la chaleur, la pression et les produits chimiques, ce qui vous permet de les utiliser pour des applications exigeantes comme les engrenages, les roulements et les pièces médicales.

Les plastiques techniques résistent bien aux environnements exigeants. Vous pouvez fabriquer des pièces en plastique technique par moulage par injection, extrusion ou même impression 3D.

Quelle est l'importance des plastiques techniques ?

Les plastiques techniques sont utilisés dans de nombreux secteurs, notamment l'automobile, l'aérospatiale, l'électronique, le médical et les biens de consommation. Vous pouvez y recourir lorsque le métal est trop lourd, trop coûteux ou sujet à la rouille, et lorsque les plastiques ordinaires ne sont pas assez résistants.

Ils sont robustes, légers et résistent à la chaleur, aux chocs et aux produits chimiques. Les plastiques techniques offrent un bon équilibre entre résistance, coût, poids et durabilité.

Plastiques techniques et plastiques de grande diffusion

Les plastiques de grande diffusion sont les plastiques courants que l'on trouve dans les objets du quotidien comme les bouteilles, les emballages et les contenants. Ils comprennent des matériaux tels que le polypropylène, le polyéthylène, le PVC et le polystyrène. Ces plastiques sont bon marché et faciles à produire, mais peu résistants.

Les plastiques techniques, en revanche, sont plus résistants et supportent davantage de contraintes, de chaleur et de produits chimiques. Citons par exemple le polycarbonate et le nylon. Vous pouvez facilement les mettre en forme ou les usiner, et ils restent stables même à 120–150 °C. Ils sont légers, robustes et durables, parfaits pour les pièces utilisées dans les voitures, les dispositifs médicaux et l'électronique.

Ils coûtent plus cher que les plastiques ordinaires, on les réserve donc généralement aux produits de petite taille ou à hautes performances.

Propriétés des plastiques techniques

Résistance à l'abrasion : Vous pouvez compter sur les plastiques techniques pour résister aux rayures et à l'usure. Ils sont donc parfaits pour les pièces mobiles comme les engrenages et les rouleaux.

Résistance chimique : Ils ne réagissent pas facilement aux huiles, aux solvants ou aux produits chimiques, ce qui vous permet de les utiliser dans les machines, les outils médicaux et les articles de cuisine.

Stabilité dimensionnelle : Ils conservent leur forme par temps chaud comme par temps froid, idéal pour les pièces automobiles et aérospatiales.

Propriétés électriques : La plupart des plastiques techniques ne conduisent pas l'électricité, vous pouvez donc les utiliser sans risque dans les pièces électriques et de câblage.

Inflammabilité : Certains types ne s'enflamment pas facilement, ce qui les rend idéaux pour les zones à haut risque comme les usines chimiques.

Compatibilité alimentaire : Certains plastiques, comme le PET et l'ABS, sont sûrs au contact des aliments, tandis que d'autres, comme le polycarbonate, ne le sont pas.

Résistance aux chocs : Ils encaissent les coups ou les chocs soudains, ce qui les rend utiles pour les capots, les protections et les boîtiers.

Résistance thermique : Ils supportent les températures élevées comme les basses températures sans se casser ni fondre. Le PEEK, par exemple, tient jusqu'à 250 °C.

Propriétés de glissement : Ils glissent en douceur avec peu de frottement, ce qui prolonge la durée de vie des pièces comme les roulements, les poulies et les implants.

Résistance aux UV : Ils ne se décolorent pas et ne s'affaiblissent pas facilement au soleil, ce qui les rend adaptés à un usage extérieur.

Absorption d'eau : Ils n'absorbent pas l'eau, vous pouvez donc les utiliser dans des environnements humides ou mouillés.

Les types de plastiques techniques les plus courants

Vous trouverez peut-être différentes listes de plastiques techniques courants. Celle-ci présente les types que vous êtes le plus susceptible de rencontrer dans de nombreux secteurs.

PET (polyéthylène téréphtalate)

On trouve souvent le PET dans les bouteilles, les contenants alimentaires et les vêtements. Il est résistant, bon marché et facile à recycler. Mais il ne supporte pas les températures élevées et n'est pas biodégradable.

ABS (acrylonitrile butadiène styrène)

L'ABS est utilisé dans les pièces automobiles, l'électronique et les articles ménagers. Il est robuste, léger et abordable. Cependant, il brûle facilement et peut s'user sous des contraintes répétées.

PC (polycarbonate)

Le PC convient aux lunettes de sécurité, aux fenêtres et aux protections de machines. Il est solide, transparent et résistant au feu. En revanche, il se raye facilement et se dilate sous l'effet de la chaleur.

Acrylique/PMMA

Le PMMA est connu sous le nom d'acrylique. Transparent, solide et léger, il est parfait pour les fenêtres, les écrans de protection et les feux arrière. Il résiste également aux rayures, à la chaleur et aux produits chimiques, et se moule ou s'usine facilement en pièces.

PPO (polyphénylène oxyde)

Le PPO est robuste, dur et résistant à la chaleur. Il conserve bien sa forme et supporte des températures allant jusqu'à environ 195 °C. Il convient aux pièces automobiles, aux composants électriques et aux autres applications à haute température.

POM (polyoxyméthylène)

Le POM est très solide, rigide et résistant à l'usure. Il se façonne facilement en engrenages, fixations, roulements et autres pièces de précision.

PBT (polybutylène téréphtalate)

Le PBT est semblable au PET, mais plus solide et plus stable. Il résiste à la chaleur, à l'humidité, aux produits chimiques et aux UV. Il convient aux pièces automobiles, aux boîtiers d'outils électroportatifs et aux enveloppes électriques.

PEHD (polyéthylène haute densité)

Le PEHD est un plastique solide et économique issu du pétrole. Il résiste aux chocs, aux produits chimiques et à la corrosion. Il peut être utilisé sans danger au contact des aliments et il est recyclable, ce qui contribue à réduire les déchets.

PEEK (polyétheréthercétone)

Le PEEK est solide, rigide et performant même à très haute température (jusqu'à 250 °C). Il résiste également aux produits chimiques. Il convient aux pièces telles que les roulements, les joints, les vannes, les connecteurs électriques et les dispositifs médicaux.

PPS (polyphénylène sulfure)

Le PPS est robuste et résistant à la chaleur, supportant des températures allant jusqu'à 260 °C. Il est stable, résiste aux produits chimiques et isole l'électricité. Il convient aux pièces de machines, aux roulements et aux composants de semi-conducteurs.

Autres types de plastiques techniques

Nylon 6 : Il est solide, robuste et résiste à la chaleur et à l'électricité. Vous pouvez le renforcer avec de la fibre de verre pour gagner en résistance. Il est utilisé pour les galets, les poulies, les sièges de soupapes et les isolateurs.

Nylon 6-6 : Il est semblable au nylon 6, mais supporte des températures plus élevées (jusqu'à 103 °C) et résiste mieux aux produits chimiques. Il convient aux roulements, aux bagues, aux pignons, aux courroies et à l'électronique.

Polyimides (PI) : Les polyimides supportent des températures très élevées, jusqu'à 370 °C. Ils sont solides, stables et résistent aux produits chimiques. On les retrouve dans les piles à combustible, les adhésifs et les revêtements électriques.

Polyamides (PA) : Les polyamides regroupent des matériaux comme le nylon. Ils sont robustes, résistent aux chocs et conservent leur forme. Ils conviennent aux vêtements, aux pièces automobiles et aux roulements de machines.

PEI (polyétherimide / ULTEM®) : Le PEI est solide, rigide et conserve sa forme à la chaleur. C'est un excellent isolant électrique, il convient donc aux fusibles, aux bobines et aux intérieurs d'aéronefs.

PEKK (polyéthercétonecétone) : Le PEKK est solide, résistant à la chaleur et aux produits chimiques. Il convient aux engrenages, aux pompes et aux implants médicaux.

PEK (polyéthercétone) : Le PEK résiste à la chaleur, au feu et aux produits chimiques, jusqu'à 260 °C. Il est idéal pour les engrenages, les roulements et les bagues dans l'aérospatiale et les machines.

PK (polycétone) : Le PK est très résistant aux chocs et à l'usure, plus que le nylon ou le PBT. Il convient aux pièces automobiles et aux pièces pour le pétrole et le gaz.

PSU (polysulfone) : Le PSU est transparent, solide et sûr pour les usages alimentaires et médicaux. Il fonctionne jusqu'à 160 °C, idéal pour les plateaux et les collecteurs de fluides.

PTFE (polytétrafluoroéthylène / Teflon®) : Le PTFE est lisse, souple et résiste à la chaleur et aux produits chimiques de -240 °C à 260 °C. Il convient aux ustensiles de cuisine, aux tuyaux, aux joints et aux balais d'essuie-glace.

Comment fonctionne l'ingénierie des plastiques ?

L'ingénierie des plastiques consiste à créer et à améliorer des matériaux et des produits plastiques. Elle étudie la fabrication, la mise en forme et l'utilisation des plastiques, de la recherche en laboratoire à la production en usine. L'objectif est de développer de nouveaux plastiques d'origine naturelle ou pétrolière répondant à des besoins spécifiques pour différentes applications.

Avantages des plastiques techniques

• Ils sont plus robustes que les plastiques ordinaires et supportent un usage intensif.
• Ils sont bien plus légers que les métaux, ce qui vous permet d'économiser du poids et de l'énergie.
• Ils résistent aux produits chimiques, aux huiles et aux solvants.
• Certains supportent des températures très élevées ou très basses.
• La plupart ne conduisent pas l'électricité, ils sont donc sûrs pour les pièces électroniques.
• Ils conservent bien leur forme sous contrainte ou à la chaleur.
• Vous pouvez les mouler en formes complexes ou personnalisées.
• Certains sont naturellement lisses, ce qui réduit les frottements et l'usure.
• De nombreux types peuvent être recyclés pour réduire les déchets.

Inconvénients des plastiques techniques

• Certains types peuvent se ramollir ou se déformer sous une chaleur extrême.
• Une exposition prolongée aux UV peut les faire pâlir ou fissurer.
• Ils coûtent plus cher que les plastiques standard.
• Certains sont plus difficiles à trouver ou à acheter.
• Leur fabrication peut nécessiter des machines spéciales ou de la chaleur.
• Les additifs peuvent rendre le recyclage plus difficile pour certains types.
• Certains ne sont pas totalement transparents, contrairement au verre ou à l'acrylique.
• Des solvants puissants peuvent encore endommager quelques types.
• Quelques-uns peuvent devenir cassants à des températures glaciales.

Applications des plastiques techniques

Voici quelques exemples courants de plastiques techniques :

Pièces mécaniques en plastique

On les retrouve dans les cames, les accouplements et les engrenages. Elles doivent résister à des impacts violents, à des contraintes élevées et à la chaleur pendant de longues périodes sans perdre leur forme ni leur résistance.

Pièces résistantes aux produits chimiques et à la chaleur

Il s'agit notamment des couvercles de vannes, des rampes d'injection et des carters de pompe à eau. Ils doivent résister aux produits chimiques, à la corrosion et aux hautes températures pour durer plus longtemps.

Pièces électriques en plastique

Utilisées dans les connecteurs et les relais, ces pièces doivent isoler l'électricité, rester résistantes et demeurer stables dans différentes conditions.

Composants à faible frottement

Ils sont conçus pour se déplacer en douceur avec moins d'usure. On les retrouve dans les roulements, les guides, les glissières et autres surfaces résistantes à l'usure.

Conclusion

Les plastiques techniques offrent la bonne combinaison de résistance, de durabilité et de flexibilité. Ils sont parfaits lorsque le métal est trop lourd ou que le plastique ordinaire n'est pas assez solide. Vous pouvez les utiliser pour fabriquer des pièces plus légères et plus robustes pour les voitures, les avions ou les instruments médicaux.

Si vous avez besoin de pièces plastiques sur mesure fabriquées avec une grande précision et une finition lisse, DEK est là pour vous aider. Nous pouvons usiner ou prototyper vos pièces rapidement et avec une excellente qualité. Contactez-nous dès aujourd'hui pour obtenir un devis gratuit !