Qu’est-ce que le thermoformage ?
Le thermoformage est un procédé méconnu du grand public bien qu’il soit présent partout, aussi bien dans la vie quotidienne que dans les entreprises.
Le thermoformage
Définition
Le thermoformage est une technique de transformation d’un matériau qui est ramolli par chauffage et mis en forme grâce à l’application d’un moule.
Pour le thermoformage plastique, le matériau utilisé est souvent proposé sous forme de bobine, à partir du moment où son épaisseur avant la transformation est inférieur à 2 mm.
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Atouts et contrainte
L’atout majeur du thermoformage est sa relative rapidité de mise en œuvre par rapport à des techniques comme l’injection. Cela s’explique facilement : la conception et la fabrication d’outillages pour le thermoformage est plus simple et la réalisation de pièces en série est ainsi plus aisée. Les équipements sont en outre moins chers à réaliser.
C’est donc une technique intéressante et compétitive.
La véritable contrainte du thermoformage est la difficulté de réussir à prévoir l’étalement de la matière sur le moule. C’est au concepteur d’imaginer les éventuelles difficultés et de les contrer. Il faut également qu’il respecte la géométrie et qu’il simplifie la fabrication de la pièce.
Une technique omniprésente
Le procédé de « thermoformage » est peu connu du grand public, le nom lui-même est inconnu de nombreuses personnes. Cependant les pièces thermoformées sont présentes partout.
On retrouve ces pièces dans la vie courante avec les gobelets, les boîtes à œufs en plastique, les pots de yaourts et une grande partie des emballages rencontrés au quotidien. D’autres éléments sont des pièces thermoformées comme les coques de protection d’éléments électroniques ou encore de nombreuses pièces plastiques pour l’automobile comme les pare-chocs.
Les entreprises également ont recours à des pièces plastiques thermoformées pour leurs rangements ou des calages, mais aussi pour la création d’enseignes ou de PLV.
Thermoformer, oui mais quoi ?
Le procédé du thermoformage permet de réaliser de nombreuses pièces : des pièces de fines épaisseurs et petites telles que les gobelets, mais également des pièces plus grandes et épaisses comme des baignoires.
Il est également possible de réaliser des pièces complexes.
Différents matériaux sont utilisés pour le thermoformage, il faut qu’ils soient thermoplastiques c’est-à-dire qu’ils se déforment sous l’action du chauffage. Les matériaux thermodurcissables ne conviennent pas puisqu’une fois mis en œuvre, ils ne peuvent plus être « fondus ». Mais il est important de savoir que tous les matériaux thermoplastiques ne sont pas thermoformables.
Les polymères (substance composée de macromolécules) utilisés sont « amorphes » ou « semi-cristallins » à faibles taux de cristallinité. Plus ce taux sera élevé plus il faudra chauffer la matière.
Dans les matériaux les plus utilisés ont peu cité notamment le polystyrène(PS), le polypropylène (PP) ou encore l’acrylonitrile butadiène styrène (ABS).
On peut également utiliser des mousses PE qui sont très utiles une fois thermoformées, notamment dans les intérieurs de voitures.
Par ailleurs, la plupart des polymères employés sont recyclables : le plastique broyé est souvent utilisé ce qui est intéressant économiquement.
Fonctionnement du thermoformage
Le procédé de thermoformage peut se découper en plusieurs phases :
- La matière est chauffée
- Les chauffes sont retirées et le moule élevé
- La matière est mise en forme sur le moule (sous pression, par le vide, double coque, moule mâle/femelle) ;
- Elle est refroidie sur le moule
- La pièce est démoulée et évacuée
La technique repose sur le phénomène de transition vitreuse* des thermoplastiques. Une fois la température de transition vitreuse passée, les thermoplastiques sont mous et peuvent être mis en forme. Lorsque la température retourne sous la transition, le matériau retrouve son état solide (vitreux).
*La transition vitreuse c’est le changement d’état du matériau sous l’action de la température, et entraînant des variations importantes de ses propriétés mécaniques.
La société Emairel est spécialisée dans le thermoformage de matières plastiques : elle fabrique des pièces plastiques pour l’automobile et l’industrie ainsi que du packaging.
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Emairel
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