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Principe:
Le thermoformage est une technique qui consiste à prendre un matériau sous forme de plaque (verre, plastique...), à le chauffer pour le ramollir, et à profiter de cette ductilité pour le mettre en forme avec un moule. Le matériau redurcit lorsqu'il refroidit, gardant la forme.
Dans le cas du thermoformage plastique, le matériau utilisé se présente le plus souvent sous forme de bobine, dès que l'épaisseur avant thermoformage se situe sous 2 millimètres.
Dans le cas du verre, cela consiste à poser à froid une ou des feuilles de verre, éventuellement coloré, sur une forme réfractaire dont elles épouseront le relief à la cuisson.
Matières
Les polymères utilisés pour le thermoformage sont des thermoplastiques se déforment en chauffant, contrairement aux thermodurcissables qui, une fois mis en oeuvre, ne peuvent plus être " fondus ".
Cependant tous les thermoplastiques ne sont pas thermoformables. Il s'agit de polymères amorphes ou semi-cristallins à faibles taux de cristallinité (plus le taux de cristallinité sera élevé plus il faudra chauffer).
Les polymères les plus couramment utilisés sont les suivants :
- polystyrène (PS)
- polyéthylène (PE)
- polypropylène (PP)
- polycarbonate (PC)
- acrylonitrile butadiène styrène (ABS)
- polychlorure de vinyle (PVC)
- polyméthacrylate de méthyle (PMMA)
- polystyrène choc (SB).
Il est fréquent d'utiliser des associations de plusieurs polymères (ABS-PMMA, PS-PE).
Moins fréquent mais particulièrement utiles, des mousses de PE peuvent également être thermoformées ; éventuellement revêtues de tissu, on les retrouve dans les intérieurs de voitures, pour l'habillage et l'isolation phonique (ciel de toit).
La matière peut être directement thermoformée avec un film de protection ou d'un revêtement décoratif (imitation bois, cuir...).
Le thermoformage est réalisé à partir de semi-produits, c'est à dire que la matière a été préalablement extrudée sous forme de plaques ou de film (bobines).
La plupart des polymères utilisés sont recyclables. L'utilisation de plastique rebroyé (issu de chutes ou de produits obsolètes) est courante et représente un intérêt économique.
Avantages et contraintes
L'un des principaux avantages du thermoformage est la relative rapidité à lancer une production par rapport à d'autres procédés tel que l'injection. En effet la conception et la réalisation des outillages étant plus simple, la fabrication d'une pièce en plus ou moins grande série en quelques semaines s'en trouve grandement facilitée.
Par ailleurs, ces équipements relativement plus simples sont également moins coûteux à réaliser.
Il en découle que le thermoformage est un procédé très intéressant que ce soit pour de petites, de moyennes ou de grandes séries ; il est particulièrement compétitif par rapport aux autres procédés pour les petites séries.
La grande difficulté du thermoformage réside dans le fait qu'il n'est pas évident de prévoir l'étalement de la matière sur le moule (création de plis, de marques de figeage, variations d'épaisseurs), contrairement à l'injection dont les paramètres sont moins aléatoires. Il revient au concepteur de prévoir les éventuels désagréments, le respect de la géométrie et de faciliter la réalisation de la pièce.
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