Comment usine-t-on le PVC ?
Le chlorure de polyvinyle, plus connu sous le nom de PVC, est un type de plastique très utilisé pour son faible coût, mais aussi pour ses multiples applications. Ce plastique a la particularité de ne pas se dégrader sous l'action de la lumière du soleil, en plus d'être incroyablement résistant à l'eau et au vent. Mais comment se déroule le processus d'usinage du PVC?
Les avantages du PVC pour l'industrie
Le polychlorure de vinyle est un dérivé plastique qui résulte de la polymérisation du monomère de chlorure de vinyle qui se transforme en polychlorure de vinyle. Pour obtenir ce polymère, deux éléments particuliers sont nécessaires : le chlorure de sodium ou sel naturel et le pétrole ou le gaz naturel et on l'obtient au moyen de l'un des quatre procédés de production existants : émulsion, suspension, masse et solution.
Parmi ses caractéristiques physiques, le PVC est blanc, amorphe et opaque ; il se ramollit à 80 °C et, pour se décomposer, il faut que la température atteigne 140 °C. Grâce à ses caractéristiques physiques, le processus d'usinage du PVC est très simple et économique.
Le PVC est l'un des plastiques les plus utilisés au monde, notamment en raison de son faible coût : dès sa fabrication, ce plastique est très économique par rapport à d'autres. Au cours des processus de production, les caractéristiques physiques et chimiques du PVC sont conservées, ce qui en fait un matériau très polyvalent, capable de s'adapter à de multiples domaines et tâches. Par exemple, on le trouve très souvent dans la construction, mais aussi dans la conservation des aliments, entre bien d'autres.
Caractéristiques du PVC
Pour commencer, le PVC est un plastique très résistant aux intempéries, au feu et il possède même une excellente résistance électrique, c'est pourquoi il est très utilisé pour réaliser des connexions et des installations électriques. Une autre caractéristique du PVC est qu'il peut changer de forme si l'on applique la pression adéquate (il est ductile), mais il possède aussi une grande ténacité ; la ténacité désigne une propriété des matériaux : il s'agit de l'énergie de déformation totale qu'un matériau peut supporter avant de se rompre. Le PVC peut durer jusqu'à 60 ans ! De plus, ce plastique est stable.
Types de PVC
Selon sa résistance, le PVC se divise en deux : rigide (PVC-U) et souple (PVC-P). Le PVC rigide est le plus employé au contact des canalisations, par exemple, car il n'est pas corrosif. Le PVC souple se trouve plus fréquemment sur la protection des câbles.
Procédés d'usinage du PVC
Les plastiques ont une conductivité thermique inférieure à celle des métaux, c'est pourquoi il est indispensable de dissiper la chaleur générée pendant l'usinage. En effet, comme nous l'avons déjà mentionné, le PVC a besoin de températures élevées pour commencer à se déformer et, lorsque ces températures dépassent 200 °C, il peut se former des substances toxiques et nocives.
Lorsqu'on veut usiner le PVC, le plus courant est d'utiliser l'un des procédés suivants :
- Moulage par injection : un polymère, une céramique ou un métal fondu est injecté dans un moule froid fermé sous pression. L'injection se fait par un petit orifice ou point d'injection.
- Extrusion : le moulage est réalisé au moyen d'un flux continu de pression et de poussée. Le plastique passe à travers une filière qui lui donne sa forme.
- Moulage par compression : le moulage du plastique par compression consiste à verser le plastique dans un moule que l'on ferme avec un autre moule placé par-dessus, puis à appliquer chaleur et pression.
- Stratification, on utilise une résine mélangée à un catalyseur ou durcisseur et on imprègne un moule de ce mélange. L'objectif de cette méthode est d'obtenir une pièce renforcée.
Usinage CNC
Pour le processus d'usinage du PVC il est possible d'utiliser la grande majorité des machines-outils employées pour usiner les métaux et le bois, mais elles doivent disposer d'un outil affûté spécialement pour le plastique. La vitesse doit être contrôlée et inférieure à celle utilisée pour usiner les métaux ; en outre, la vitesse d'avance doit être élevée, avec une faible profondeur de coupe. Pour bien dissiper la chaleur, on peut utiliser de l'eau ou de l'air comprimé ; cela permet de réaliser les opérations de refroidissement après l'usinage.
L'une des machines-outils les plus utilisées pour le processus d'usinage du PVC est la fraiseuse à commande numérique. Cette fraiseuse permet l'enlèvement de copeaux, mais aussi bien d'autres travaux comme le surfaçage, le rainurage, le perçage, le taraudage, etc. Grâce aux logiciels qui pilotent l'ordinateur de la fraiseuse, il est possible de choisir le type de travail que l'on souhaite réaliser sur la pièce et d'indiquer que la matière à usiner est du plastique ; il est également possible de programmer et de régler la vitesse de la fraise, qui est l'outil de coupe de cette machine.