La différence entre les plastiques amorphes et semi-cristallins

Les plastiques amorphes et semi-cristallins sont tous les deux des polymères haute température. La différence entre les deux réside dans leur structure moléculaire. Avant de décider de l'utilisation, vous devez comprendre les caractéristiques de chaque, car cela déterminera votre processus de moulage par injection. Jetons un coup d'œil.  

Thermoplastiques amorphes 

Il s'agit principalement de plastiques translucides :  

• Polyméthacrylate de méthyle (PMMA / acrylique)  

• Polystyrène (PS)  

• Polycarbonate (PC)  

• Polysulfone (PSU)  

• Chlorure de polyvinyle (PVC) 

• Unbutadiène styrène acrylonitrile (ABS) 

• Polyétherimide (PEI) 

Ces polymères ont une structure moléculaire à ordre aléatoire qui n'a pas de point de fusion tranchant. Le résultat est que les matériaux amorphes s'assouplissent progressivement à mesure que la température augmente.  

Les avantages 

Ils sont faciles à thermoformer. Comme ces matériaux sont isotropiques dans le flux, ils possèdent une meilleure stabilité dimensionnelle que les plastiques semi-cristallins et sont moins susceptibles de se déformer.  Les thermoplastiques amorphes offrent également une résistance supérieure aux impacts et sont les mieux adaptés pour les applications structurelles. 

Les matériaux collent bien à l'aide d'adhésifs. Ils ont également tendance à offrir une excellente résistance à l'eau et à la vapeur chaude, une bonne résistance aux produits chimiques et une bonne rigidité et résistance. Le PSU et le PEI sont des exemples particulièrement bons de thermoplastiques amorphes offrant ces qualités.  

Les inconvénients 

La présence d'hydrocarbures signifie qu'ils sont plus sensibles à la fracture de contrainte. Ils ne fonctionnent pas non plus comme des roulements ou des composants d'usure et présentent une faible résistance à l'usure. Les thermoplastiques amorphes ont tendance à avoir une résistance chimique plus faible et une friction plus élevée que les matériaux semi-cristallins. 

• Polystyrène (PS

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• Polycarbonate (PC)

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• Polysulfone (PSU) 

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• Chlorure de polyvinyle (PVC) 

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Thermoplastiques semi-cristallins  

Les matériaux semi-cristallins courants sont généralement opaques et comprennent : 

• Polyéthélyne (PE) 

• Polypropylène (PP)  

• Polybutylène téréphtalate (PBT) 

• Téréphtalate de polyéthylène (PET)  

• Polyétheréthercétone (PEEK) 

Contrairement aux thermoplastiques amorphes, les plastiques semi-cristallins ont une structure moléculaire hautement ordonnée avec des points de fusion francs. Alors que les matériaux amorphes s'assouplissent progressivement lorsque la température augmente, les plastiques semi-cristallins ne le font pas. Au lieu de cela, ils restent solides jusqu'à ce qu'une certaine quantité de chaleur soit absorbée. Les matériaux se transforment ensuite rapidement en liquide à faible viscosité. Ce point de fusion est généralement situé au-dessus de la gamme supérieure de thermoplastiques amorphes. 

Avantages 

Les polymères semi-cristallins forment des plastiques solides en raison de leurs forces intermoléculaires fortes. Ils fonctionnent extrêmement bien dans les applications impliquant des charges d'usure, de roulement et de structure. Ils offrent également une excellente résistance aux produits chimiques, ce que ne présentent pas les matériaux amorphes.  

On peut s'attendre à une très bonne rigidité et force, une bonne robustesse et un très faible coefficient de frottement. 

Inconvénients 

Le point de fusion tranchant des polymères semi-cristallins les rend difficiles à thermoformer. Ces matériaux sont anisotropiques dans le flux, ils rétrécissent donc plus dans la direction transversale vers le débit qu'ils ne le font le long de la direction du flux. Cela entraîne une instabilité dimensionnelle, par rapport aux polymères amorphes. De plus, la résistance aux impacts des matériaux semi-cristallins est moyenne, au mieux, par rapport à celle des plastiques amorphes.   

Pour les fabricants, travailler avec ces matériaux est difficile. Ils sont hydrophobes, chimiquement inertes et possèdent une faible énergie de surface, ce qui les rend difficiles à manipuler, malgré ces caractéristiques nominales élevées en matière de performances. 

• Polyéthélyne (PE) 

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• Polypropylène (PP) 

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• Polybutylène téréphtalate (PBT) 

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• Polyétheréthercétone (PEEK) 

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Le processus de moulage 

Comme vous pouvez l'imaginer, vous devrez traiter le processus de moulage différemment pour les plastiques amorphes et semi-cristallins.  Quelle que soit l'option choisie, l'uniformité de la fonte est essentielle. L'uniformité de la fonte ne signifie pas seulement la température de fonte, mais signifie aussi la consistance de la fonte pour qu'il n'y ait pas de pics ni de traces, ni de granulés semi-fondus. Vous ne pouvez pas avoir des dimensions et des performances cohérentes sans uniformité de fusion.  

Les matériaux amorphes fondent plus facilement que les polymères semi-cristallisés, ce qui peut être difficile à faire fondre uniformément. Pour faciliter le processus de moulage par injection pour l'un ou l'autre, suivez les conseils suivants : 

Matériaux amorphes 

Lors du moulage de matériaux amorphes, le suremballage doit être pris en compte. Attendez-vous à ce que les pièces collent dans le moule. De plus, les pièces peuvent se fendre pendant l'éjection.  

Pour des conditions de moulage optimales : 

• Injectez le matériau en utilisant une pression haute 

• Diminuez progressivement la pression de votre emballage 

• Réduire la contrainte interne avec des températures de moulage élevées  

Matériaux semi-cristallisants 

Le sous-emballage doit être pris en compte, car il peut causer des affaissements et des vides et un faible poids des pièces. Une autre préoccupation majeure est la cristallisation incomplète. Cela peut entraîner une déformation et un rétrécissement.  

Pour des conditions de moulage optimales : 

• Injecter en utilisant une pression modérée 

• Emballer avec une pression constante 

• Utiliser des températures de moulage élevées pour aider à la cristallisation  

Le processus de solidification 

Pour finir, voici ce que vous devriez savoir sur le processus de solidification : 

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