Le domaine de la plasturgie est un domaine extrêmement vaste.
On distingue grossièrement deux types de matière plastique :
- Les thermoplastiques ou thermoformables qui se ramollissent lorsqu'ils sont chauffés mais qui redeviennent dur en refroidissement. Parmi eux le polystyrène souvent utilisé pour le moulage par injection de maquettes. Les thermoplastique peuvent facilement être recyclés puisque réutilisables par chauffage. L'impression 3D à fil utilise des résines thermoformables. Remarque : Le verre et les métaux font également partie des matériaux thermoformables....
- Les thermodurcissables dans lesquels la solidification fait intervenir une polymérisation, laquelle est irréversible. La réaction fait intervenir un catalyseur. La polymérisation ou réticulation peut être accélérée par chauffage et activée par exemple par des UV. Les résines utilisées en impression 3D résine font partie de cette famille. La réaction étant irréversibles, le chauffage est sans effet sur les pièces obtenues qui ne peuvent pas être recyclées. Parmi ces résines figurent également les résines polyuréthane utilisé pour le moulage (On parlait parfois dans le temps de résines pepthanes...).
Philippe Fontana a écrit : 19 janv. 2024 13:47
…beaucoup des résines d'impression utilisent un procédé de durcissement UV, (ce qui pourrait laisser perplexe sur la durée de vie).
Je ne suis pas entièrement d'accord avec toi Philippe. Si le processus de polymérisation est correctement réalisé (je pense particulièrement à la phase de post-traitement aux UV), la polymérisation est totale et les pièces réalisées avec une résine ou un plastique thermodurcissable ne sont absolument pas déformables. Contrairement aux matières thermoformables dans lesquels des contraintes mécaniques internes dues aux coefficients de dilation apparaissent lors du refroidissement car celui-ci n'est pas homogène au sein du matériau, ces contraintes pouvant conduire ultérieurement à des déformations. C'est pour cette raison qu'on fait par exemple un recuit du verre après mise en forme par soufflage ou moulage. Les déformations qu'on pouvait observer sur les anciens kits en résines étaient dues en grande partie à que la pièce était démoulée alors que la réaction n'était pas terminée (pour augmenter la productivité du moule).
Pour en revenir aux pièces obtenues par injection de plastiques thermoformables, le recyclage des plastiques a fortement perturbé le marché de la matière première qui est aujourd'hui un marché mondiale. Je ne suis pas sûr que les "injecteurs" connaissent parfaitement eux-mêmes la nature des plastiques qu'ils achètent auprès de grossistes. D'une part car les plastiques sont déjà souvent de base un mélange de différents polymères qui se trouvent encore plus mélangés par le recyclage. D'autre part, différents adjuvants comme des retardateurs de flamme sont souvent ajoutés (voire surajoutés !) et se retrouvent dans la matière recyclée. Ce n'est pas pour rien qu'une étude récente a pu mesurer des teneurs en brome et phosphore (issus de retardateurs de flamme) jusqu'à plus de 10 fois supérieur à la teneur maximale autorisée dans des objets en plastique, dont des jouets !
Alors que dire pour le collage de ces matières. D'abord plutôt que de parler de collage, on devrait parler d'assemblage de pièces de plastiques entre elles.
En premier, l'assemblage des pièces en plastiques peut être fait par soudage. Bien qu'utilisé couramment dans l'industrie, je ne pense pas que le soudage thermique présente réellement d'intérêt pour nous. On parle plutôt de soudure chimique. Dans la mesure où les deux matières à coller sont solubles dans un même solvant, il suffit de mettre en contact les deux pièces après avoir enduite la zone de soudure de solvant où d'une dissolution de plastique dans ce solvant pour obtenir après évaporation du solvant une véritable soudure. Comme solvant, les plus anciens d'entre nous se souviendront sans doute avoir utilisé pour souder le polystyrène du chloroforme ou du trichloréthylène… Aujourd'hui interdits, il est cependant encore possible d'utiliser différents solvants comme l'acétone, la methylethylcétone (MEK) ou encore le limonène (hydrocarbure cyclique extrait de l'écorce de certains agrumes !). Les colles (ou appelé à tort comme tel) comme les Revell, Tamiya et équivalent sont en fait des dissolutions de plastique dans un solvant.
Cela marche bien à conditions que le solvant utilisé agisse effectivement sur les plastiques à assembler.
Le collage agit lui par action des forces interfaciales entre le plastique et le film de colle. Dans notre domaines, les deux types de colles utilisées sont les colles cyanoacrylate (type Cyanolit ou Loctite) et les colles époxy bi-composants (Araldite). Le film de colle n'a pas à proprement parler de rôle comme matériau et doit être le plus mince possible. Un bon collage nécessite donc un bon état des surfaces des deux zones de collage, l'idéal étant des surfaces poli miroir (vous vous souvenez de la publicité cyanolit dans laquelle il était utilisé un crochet collé à la cyano pour soulever un éléphant….) et surtout des surfaces rigoureusement propres. La tenue du collage est directement liée à la création des forces interfaciales entre la matière plastique et le film de colle. Avec des métaux, je n'ai généralement jamais eu de problème. Avec des plastiques j'ai souvent eu des résultats très médiocres et je le réserve le collage à des pièces non ou peu soumises à des contraintes. Il existe des primaires pour coller certaines catégories de plastiques (PP, PE, HPDE,…) mais cela ne m'a pas paru très concluant lors d'essai, sans compter que la durée de vie du primaire est très limitée Quant au POM (Delrin) ou au PTFE (Teflon) pas la peine d'y songer….
Pour en revenir à la question de Daniel, il est probable que les caisses actuelles sont tirées dans un mélange de matériau à base de polystyrène. Si les précisions lui apparaissent très améliorées par rapport au passé, je pense que cela est vraisemblablement dû à une maîtrise accrue du procédé d'injection (je me souviens d'avoir vu dans un centre de recherche mécanique une modélisation de l'injection du matériau dans le moule permettant d'optimiser la taille des canaux avant même l'usinage du moule) et peut-être une amélioration technique du procédé (pression d'injection, qualité du moule,…)
