TP POLYMERES
Aperçu des sections
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Titre du matière :TP POLYMÈRES
Faculté : Technologie
Département : Mécanique
Cycle :3eme Année Licence
Semestre : 5
Crédits : 2
Coefficients : 1
Volume : 1h30
Enseignant : Mansour.ROKBI
Email :Mansour.ROKBI@univ-msila.dz.
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Pour déterminer la composition d’un emballage, on peut se référer soit aux symboles représentant le plastique, soit au numéro qui est associé à chaque symbole.
Le symbole se retrouve tel quel sur l’emballage tandis que le numéro est représenté dans un
triangle composé de trois flèches. Cette marque d’identification se trouve soit dans le fond de l’emballage soit sur le coté de celui-ci.-
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Quelle est la méthodologie a suivre ?
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Pour déterminer la composition d’un emballage, on peut se référer soit aux symboles représentant le plastique, soit au numéro qui est associé à chaque symbole.
Le symbole se retrouve tel quel sur l’emballage tandis que le numéro est représenté dans un
triangle composé de trois flèches. Cette marque d’identification se trouve soit dans le fond de l’emballage soit sur le coté de celui-ci. -
L’extrusion est un procédé industriel thermomécanique. Il permet de transformer la matière première, comme le plastique, à l’aide d’une extrudeuse, en un produit profilé long comme des tubes en plastique ou des tubes en PVC, des rideaux de plastique, des tuyaux, ou plat à savoir les sacs de plastique, le film alimentaire, etc. La transformation se fait sous pression avec un conditionnement en température bien approprié.
Propriétés du plastique
Le plastique, connu pour ses propriétés thermo-physiques (température de fusion, viscosité), est largement utilisé dans l’industrie. C’est une matière organique de synthèse qui dérive du pétrole.
En effet, les molécules d’hydrocarbures peuvent se transformer en polymères de masse plus importante, pour obtenir une résine de base.
Lors de la transformation de cette résine, en matière plastique utilisable, d’autres additifs et adjuvants sont ajoutés pour lui donner son aspect plastique, sa couleur et plus particulièrement sa résistance aux chocs et au vieillissement.
Principe de l’extrusion
Le procédé d'extrusion de plastique consiste à introduire dans une cavité de l’extrudeuse, la matière première qui est le plastique brut, sous forme de granulés solides. La machine fait chauffer les granulats à une température convenable à l’extrusion, afin d’obtenir une pâte de plastique homogène et fondue.
Une vise sans fin tourne et force la pâte de plastique en fusion de s’avancer sous pression, à travers la tête d’extrusion de la machine. Cette dernière assure le transfert de cette pâte vers la filière qui va imposer au produit final sa forme et son épaisseur.
Techniques d’extrusion
Pour la fabrication d’objets de formes variées, la pâte de plastique en fusion, arrivant de l’extrudeuse, est directement injectée sous pression à travers les parois d’un moule. Le processus d’extrusion sera ensuite achevé par refroidissement du moule à l’aide d’un circuit de refroidissement prévu à cette fin. Le durcissement de la pièce ainsi fabriquée est alors assuré.
Un deuxième procédé, appelé l’extrusion par gonflage, est utilisé pour la production de produits de grande longueur qui seront découpés par la suite selon les besoins. Dans ce cas, la tête de la filière de l’extrudeuse est réglée pour obtenir un fin tube de plastique fondu.
Par soufflage d’air comprimé, le tube est donc gonflé comme un ballon, ses parois vont s’affiner. Ce tube est pincé entre deux gros rouleaux, ce qui permet d’obtenir un film fin à double épaisseur. Ce dernier va être enroulé sur une bobine, ainsi il est prêt à être utilisé pour fabriquer des sacs de plastique ou des films alimentaires par exemple.
Le procédé d’extrusion s’applique également à divers produits comme les métaux, les caoutchoucs, dans les briqueteries pour la production de briques alvéolaires en argiles ou, dans l’industrie alimentaire pour la production de pâtes par exemple.
Fig 1 - Ecoulement d’un polymère thermoplastique dans une extrudeuse monovis
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Moulage par injection : Conception d’une pièce simple en plastique et la simulation de son injection dans le moule
Moulage par injection
Le moulage par injection, aussi appelé injection plastique, est un procédé de mise en œuvre de matières thermo-formables, surtout les matières thermoplastiques mais aussi divers métaux, alliages et céramiques techniques.
La plupart des pièces thermoplastiques sont fabriquées avec des presses d'injection plastique : la matière plastique est ramollie par la chaleur puis injectée dans un moule, puis refroidie.
La productivité du procédé est liée au temps de cycle (durée d'un cycle de moulage) et au nombre d'empreintes (ou cavités) de la moulée. Ainsi un moule à huit cavités permet de réaliser huit pièces lors d'un seul cycle. La durée du cycle est essentiellement liée à la nature de la matière injectée, à la qualité des pièces à réaliser ainsi qu'aux vitesses de chauffe et de refroidissement.Mise en œuvre
La matière plastique avant transformation se présente sous forme de granulés dépassant rarement quelques millimètres. Ces granulés servent à alimenter la vis de plastification (type vis sans fin) ; celle-ci est chauffée et thermo-régulée via le fourreau de plastification. La rotation de la vis de plastification (entraînée par un moteur hydraulique) et l'action conjuguée de la température du fourreau permettent de ramollir les granulés de matière plastique (passage à l'état « fondu » : état fluide ou déformable).
Procédé de mise en œuvre par injection plastique :- fermeture du moule ;
- verrouillage du moule (la force de verrouillage permet de maintenir le moule fermé pendant l'injection) ;
- dosage : la matière est acheminée à l'avant de la vis de plastification (par rotation de la vis), donnant ainsi une réserve de matière prête à être injectée ;
- injection, décomposée en deux phases :
- phase d'injection dynamique, où la matière présente à l'avant de la vis de plastification est injectée sous forte pression à l'intérieur d'un moule (comportant une ou plusieurs cavités présentant la forme de la pièce souhaitée). Le moule est régulé à une température inférieure à la température de transformation (variant de 15 à 130 °C dans certains cas),
- phase de maintien, où l'on applique une pression constante durant un temps déterminé afin de continuer à alimenter les empreintes bien que celles-ci soient remplies. Ceci afin de limiter le retrait de la matière durant son refroidissement. La pièce est refroidie durant quelques secondes puis éjectée ;
- refroidissement : plus aucune pression n'est exercée, la régulation du moule permet le refroidissement de la matière jusqu’à atteindre une température inférieure au ramollissement ; lors des cycles suivant c'est pendant cette phase que se déroule le dosage pour préparer la moulée suivante ;
- ouverture du moule ;
- éjection des pièces moulées ;
- un nouveau cycle peut commencer.
Paramètres et réglages
Les paramètres principaux à régler sont :
- le dosage (volume de matière qui constituera la moulée) ;
- l'injection (vitesse et pression) ;
- l'ouverture (vitesse) ;
- l'éjection (vitesse et force) ;
- la fermeture (vitesse) ;
- la post-pression ou pression de maintien.
- température du fourreau ;
- température de la matière ;
- température du moule injection ;
- la contre-pression de dosage ;
- la vitesse de rotation de la vis dosage ;
- les courses d'ouverture et d'éjection, la sécurité outillage, etc.
Exemples vidéo
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C'est n exemple de réalisation d'une pièce en plastique par injection
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1- https://fr.scribd.com/document/479890096/TP-Materiaux-Composite
2- https://elearn.univ-tlemcen.dz/course/view.php?id=389
3- https://www.aquaportail.com/definition-2464-polymere.html