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Propriétés des plastiques – Quels plastiques sont adaptés à l’ingénierie mécanique ?

Les plastiques techniques sont un élément indispensable de l’industrie moderne. En particulier dans la construction de machines personnalisées, ils présentent une large gamme d’applications grâce à leur degré élevé de flexibilité et de formabilité. Il est important de connaître les propriétés des plastiques à posséder dans les composants et les pièces standard dans la construction de machines personnalisées. Cet article décrit les applications les plus importantes des plastiques en ingénierie mécanique.

Propriétés fondamentales des plastiques

Les plastiques sont composés de molécules à longue chaîne, également appelées polymères. Ces polymères peuvent être fabriqués de manière synthétique ou être d’origine naturelle (p. ex. la cellulose). La composition chimique du polymère influence de manière significative les propriétés du plastique qui en découle.

Les propriétés mécaniques d’un plastique décrivent sa résistance et son élasticité ainsi que ses propriétés de défaillance et son élasticité sous charge. Des facteurs tels que la densité du matériau, sa cristallinité et la présence d’additifs jouent un rôle ici.

Les aspects thermodynamiques désignent le comportement des matériaux plastiques à différentes températures ou pressions. Il est particulièrement important de remarquer qu’un matériau réagit de manière thermoplastique ou de manière thermodurcissable.

La conductivité électrique des matériaux plastiques est souvent faible et bon nombre de ces groupes de matériaux sont donc adaptés en tant qu’isolants électriques.

Exigences spécifiques pour les composants et les pièces standard dans la construction de machines personnalisées

Capacité de charge mécanique - Les pièces de la machine telles que les engrenages ou les paliers doivent avoir un degré élevé de capacité de charge mécanique.
Résistance chimique - La plupart des plastiques sont chimiquement résistants à de nombreux acides, solutions alcalines ou solvants.
Résistance à la température - Lorsqu’ils sont utilisés dans des environnements à haute température, les plastiques utilisés doivent être résistants à la chaleur pour conserver leur fonctionnement.
Résistance aux intempéries - Les applications de composants pour les utilisations en extérieur nécessitent des propriétés de matériau résistant aux intempéries.
Léger - La plupart des types de plastique se caractérisent par leur faible poids.
Propriétés d’amortissement - Les plastiques ont généralement de bonnes propriétés d’amortissement, par exemple en ce qui concerne les vibrations.
Transparence - En fonction de leurs propriétés partiellement transparentes, les plastiques peuvent fournir une visibilité directe dans les zones fermées des machines.

Quand utilise-t-on les plastiques dans le génie mécanique ?

Les plastiques ont une variété de propriétés positives qui les rendent particulièrement adaptés à une utilisation en génie mécanique.

Grâce à ces propriétés, les plastiques sont désormais utilisés dans différents domaines du génie mécanique, par exemple :

Logements et boîtiers - L’une des applications les plus courantes des plastiques en génie mécanique est la fabrication de logements et de boîtiers pour les équipements électroniques ou les moteurs.

Douilles de palier et paliers lisses - Les plastiques jouent également un rôle important dans la conception des paliers : Ils peuvent être utilisés comme matériau pour les bagues à palier lisses ou les paliers lisses afin de réduire les pertes de frottement et de contrer l’usure.

Éléments d’étanchéité - En raison de leur élasticité, certains types de plastiques sont particulièrement bien adaptés à la production d’éléments d’étanchéité tels que les joints toriques ou les joints plats - ils conservent leur fonction de manière permanente, même dans des conditions environnementales difficiles (températures élevées, milieux agressifs).

Douille de montage moteur, composants individuels

Outre les plastiques, les composites renforcés de fibres ont gagné en popularité dans le domaine du génie mécanique ces dernières années. Ils se caractérisent par leur haute résistance et leur faible poids et sont donc particulièrement adaptés aux applications qui accordent la priorité à la conception la plus légère possible. C’est particulièrement le cas lorsque les composants sont entraînés en rotation et/ou fréquemment accélérés ou décélérés. Par exemple, un bras d’un robot exposé à de nombreux changements de mouvements et devant résister à des charges élevées.

Composants ayant des propriétés fonctionnelles spéciales - certains scénarios nécessitent un composant doté de fonctionnalités supplémentaires, telles que l’absorption des vibrations ou la conductivité électrique. Des plastiques tels que le polyamide, le PEEK ou le polycarbonate sont utilisés dans ce domaine.

Quels types de plastique sont particulièrement adaptés au génie mécanique ?

Les plastiques jouent un rôle important dans le génie mécanique et la construction d’usines. Les polyamides, polyuréthanes et résines acétales en particulier sont souvent utilisés dans ce domaine.

Les polyamides (également connus sous le sigle IPA) sont des thermoplastiques à haute résistance, rigidité et dureté, ainsi qu’une bonne résistance aux produits chimiques et à l’abrasion.

En mécanique, ils sont souvent utilisés pour des composants tels que des engrenages, des bagues de palier ou des vis. Les produits particulièrement durables et d’excellente qualité de notre gamme de produits comprennent :

Les polyuréthanes (PUR) se caractérisent par leur haute élasticité et sont donc particulièrement adaptés aux applications comprenant des charges dynamiques, telles que les bagues d’étanchéité ou les ressorts dans les amortisseurs de chocs.

Les résines acétales (polyacétal ou POM) ont des propriétés similaires à celles des plastiques polyamides, mais ont également de bonnes propriétés de glissement et un faible comportement de frottement à des températures élevées. Elles servent d’éléments de guidage, d’engrenages ou d’axes de charnière.