Les matières plastiques présentent certains avantages lorsqu'elles sont utilisées.

Le plastique est le groupe de matériaux qui compte le plus grand nombre de membres. Il est donc possible de choisir le matériau de manière beaucoup plus précise afin de trouver celui qui convient le mieux aux exigences.

Propriétés du matériau

Aujourd'hui, les propriétés des matériaux peuvent être largement adaptées aux exigences grâce à des additifs. Lors de la conception de composants en plastique, il faut toutefois tenir compte de propriétés qui ne sont pas présentes sous cette forme dans les métaux.

Les matières plastiques permettent d'intégrer beaucoup plus de fonctions dans un composant, car il y a plus de possibilités d'intégrer des éléments fonctionnels. Les propriétés du matériau permettent également d'obtenir des éléments flexibles.

Une autre possibilité est de pouvoir combiner des matériaux durs et souples, par exemple pour réaliser des lèvres d'étanchéité sur un boîtier.

Mais il y a aussi quelques inconvénients :

Alors que les propriétés des matériaux, comme le module d'élasticité, peuvent être considérées comme constantes pour les métaux, elles dépendent fortement de la température pour les plastiques et sont également influencées par la vitesse de chargement.

Un autre point - négatif - sont les grandes tolérances qui apparaissent dans les constructions en plastique lorsqu'elles sont produites par moulage par injection ou sous forme de profilés extrudés. Elles sont nettement plus grandes que les tolérances Mais d'autres propriétés peuvent également poser problème. Dans ce cas, des solutions peuvent et doivent être trouvées lors de la conception afin de contourner les problèmes.

Lors du choix du plastique, il faut tenir compte de beaucoup de choses. Outre les propriétés mécaniques, il faut tenir compte de la manière dont le matériau se comporte dans la plage de températures pour laquelle les composants sont prévus. Il faut également tenir compte du type et de la durée de la charge. De même, la surface du produit joue un rôle. Tous les plastiques ne peuvent pas être galvanisés et certains peuvent être plus difficiles à coller que d'autres, voire ne pas être collés du tout.

Procédés de fabrication

Outre les procédés de fabrication connus tels que le sciage, le perçage et le fraisage, les matières plastiques sont principalement extrudées, moulées par injection ou encore soufflées.

Lors de l'extrusion - en gros - le plastique mou est chauffé et pressé à travers une matrice. Lorsqu'il refroidit, il conserve sa forme. Il n'est pas seulement possible d'obtenir des profilés à section constante, mais aussi des profilés dont la section varie.

Les composants moulés par soufflage se présentent généralement sous la forme de bouteilles en plastique. Ce procédé - ou plus exactement plusieurs variantes - consiste à souffler une pièce brute en plastique souple. Outre les bouteilles que j'ai déjà mentionnées, de nombreuses pièces creuses sont produites de cette manière. Outre les jouets, il faut également mentionner les conduits d'air.

C'est le moulage par injection qui nous offre le plus de possibilités en matière de conception. Il consiste à injecter du plastique liquide dans un moule où il refroidit suffisamment pour que la pièce puisse être retirée.

De nombreuses pièces moulées par injection se trouvent dans la zone visible. Les défauts de surface tels que les retassures, les zones de rupture blanche ou les lignes de soudure visibles n'y sont pas souhaités (aspect visuel). Ces défauts peuvent souvent être évités par des mesures prises lors de la conception, comme les rapports d'épaisseur de paroi ou la conception de la géométrie de la pièce en fonction de l'écoulement. C'est ici que le concepteur doit intervenir pour que sa construction ne présente pas ces défauts.

Lors de la conception de la pièce, il faut tenir compte du fait que le concept de l'outil de moulage par injection se reflète au moins partiellement dans la pièce. Pour le concepteur, cela signifie qu'il ne doit pas seulement être familiarisé avec la conception de pièces en plastique, mais qu'il doit également se familiariser avec la technique d'outillage.

De nombreuses pièces moulées par injection se trouvent dans la zone visible. Les défauts de surface tels que les retassures, les zones de rupture blanche ou les lignes de soudure visibles n'y sont pas souhaités (aspect visuel). Ces défauts peuvent souvent être évités par des mesures prises lors de la conception, comme les rapports d'épaisseur de paroi ou la conception de la géométrie de la pièce en fonction de l'écoulement. Une étude de remplissage permet de mieux identifier les problèmes lors du remplissage de l'outillage et d'y remédier dès le départ. Il est donc judicieux de réaliser de telles études dès la conception, et non pas seulement lors de la construction des outils.