Polyéther Block Amides - CGTEC injection · Les Pebax®, polyéther block amides, sont des...

LA MISE EN ŒUVRE DES PEBAX®

Polyéther Block Amides

PEBAX FRANCAIS 14/04/03 11:53 Page peb1

Présentation des Pebax®

Caractéristiques des Pebax® série 33 à la mise en œuvre• Caractère semi-cristallin ........................................................ 3• Propriétés rhéologiques ......................................................... 4• Reprise d'humidité .............................................................. 10

Préparation des Pebax® série 33 à la mise en œuvre• Étuvage .............................................................................. 14• Stockage ............................................................................ 16• Mélange des Pebax® et compatibilité .................................... 16• Utilisation des déchets et recyclage ..................................... 16• Coloration par le transformateur........................................... 16

Choix du matériel de transformation• Groupe d'injection ............................................................... 18• Groupe de fermeture ........................................................... 21• Moules............................................................................... 22

Conditions générales d'injection des Pebax® série 33• Température d'injection ....................................................... 28• Contre-pression et vitesse de rotation .................................. 29• Vitesse d'injection............................................................... 29• Température du moule ........................................................ 29• Pressions d'injection et de maintien ..................................... 29

Défauts de moulage

Retrait du Pebax®

• Quelques définitions ........................................................... 32• Influence des paramètres d'injection sur le retrait du Pebax®..... 32

Surmoulage

Assemblage et finition• Aptitude au collage.............................................................. 34• Aptitude au soudage ........................................................... 36• Décoration.......................................................................... 36

Sommaire

1

PEBAX FRANCAIS 14/04/03 11:53 Page 1

Les Pebax®, polyéther block amides, sontdes élastomères thermoplastiques sansplastifiant présentant d'excellentes proprié -tés mécaniques, physiques et chimiques surune large gamme de souplesse. Leur remar -quable comportement à la mise en œuvre enfont le produit idéal pour les pièces quinécessitent :

- une grande souplesse (gamme très étendue) ;

- une excellente résistance aux chocs àbasse température ;

- des propriétés dynamiques élevées dues àde faibles hystérésis (flexion alternée) ;

- une faible variation des propriétés de - 40 °C à 80 °C ;

- une résistance à la plupart des attaqueschimiques.

ATOFINA propose une gamme de Pebax® pourl' injection qui permet de choisir le grade le mieux adapté, compte tenu dedeux exigences fondamentales :- optimisation du moulage : choix de la

fluidité en fonction de la complexité de lapièce à réaliser ;

- propriétés mécaniques de la piècemoulée : souplesse, résistance aux chocs,tenue aux températures élevées...

Les Pebax® présentent également de bonnesaptitudes à la mise en œuvre par extrusion(films, gaines, filaments, tubes, plaques,profilés). Des informations techniquescomplémentaires et l'assistance de nostechniciens sont à la disposit ion desutilisateurs afin de proposer le grade Pebax®

le mieux adapté.

Présentation des Pebax®

2


L'analyse de l'organisation des chaînesmacromoléculaires à l'état solide faitapparaître une structure morphologique quicorrespond à l'interpénétration de deuxphases :

- une phase amorphe dans laquelle leschaînes sont organisées de façonanarchique en forme de pelotes ;

- une phase cristalline qui correspond à une

organisation en réseau.

Le taux de cristallinité moyen des Pebax®, qui correspond à la proportion de phasecristalline dans le matériau varie de 5 % (Pebax® 2533) à 25 % (Pebax® 7033). Celase traduit par des températures et chaleursde fusion variables selon le grade, d'où lanécessité de choisir correctement lestempératures de transformation.

• Caractère semi-cristallin

3

Les Pebax®, qui sont connus pour leurfacilité de transformation par injection,permettent de réaliser en série des piècesd’une grande diversité de dimensions et deformes. Afin de mouler les Pebax®

dans les meilleures conditions, il convient

de tenir compte de leurs propriétésspécifiques, à savoir :- leur caractère semi-cristallin ;- leurs propriétés rhéologiques ;- leur reprise d'humidité.

Les Pebax®, polyéther block amides, sont des polymères thermoplastiques décrits par la formulechimique générale :

Caractéristiques des Pebax® série 33à la mise en œuvre

Nota : Au-delà du pic de fusion, le polymère conserve un pourcentage de partie cristalline plus ou moins importantselon le grade. Cela se traduit par un écart de température variable entre le pic et la fin de fusion. Généralementcet écart se réduit d’autant plus que la dureté augmente. Figure 1

Point de fusion - chaleur de fusion

HO - [C - PA - C - O - PE - O] - HO O

Grades Pebax® 2533 3533 1205 4033 5533 6333 7033 7233

Point de fusionDSC (°C) suivant 133,5 143,5 147,5 160 159 169 172 172ASTM D 3418(Pic endothermique)

Chaleur de fusioncal/g 1,2 2,6 5,2 5,7 6,2 7,9 13 15ASTM D 3417


4

• Propriétés rhéologiques

Les propriétés rhéologiques des Pebax® fondus, qui traduisent leur capacité à s'écouler, sont

appréciées à l'aide de trois types de mesure :

- melt index,

- viscosité de fusion,

- longueur d'écoulement.

Melt index

Les mesures de melt index sont faites selonla norme ASTM D 1238, qui correspond à laquantité de matière à 235 °C, qui s'écoule en10 minutes à travers une filière de diamètre2 mm, lorsqu'une charge de 1 kg est

appliquée. Le melt index donne uneimage ponctuelle de la viscosité, à unetempérature et une vitesse de cisaillementdonnées. La fluidité des différents grades estcomparée figure 2.

0

2

4

6

8

10

12

2533

g/10 min

8

6,5

1112

6,5 6,55,5 5,5

3533 4033 MX1205 5533 6333 7033 7233

MFI (235°C/1 kg)

Pebax

Figure 2


5

Viscosité de fusion

10

100

1 000

10 000

100 1 000 10 000 100 000

170 °C230 °C260 °C

10

Le comportement rhéologique des Pebax®

fondus est mesuré plus précisément avecun rhéomètre capillaire de type RCI équipéd'une filière L/D = 20. La bonne fluidité desgrades Pebax® illustrée figures 3 à 10,montre la variation de viscosité en fonction

de la vitesse de cisail lement et de latempérature. La variation importante de laviscosité avec la température indiqueclairement l' intérêt de mouler à hautetempérature pour augmenter la capacitéd'écoulement.

Figure 3

Viscosité de fusion corrigée Rabinowitsch du Pebax® 2533 SN O1

Visc

osité

(Pa.

s)

Vitesse de cisaillement (s-1)

10

100

1 000

10 000

100 1 000 10 000 100 000

200 °C230 °C260 °C

10

Figure 4


Visc

osité

(Pa.

s)



6

10

100

1 000

10 000

100 1 000 10 000 100 000

200 °C230 °C260 °C

10

Figure 5


Visc

osité

(Pa.

s)


10

100

1 000

10 000

100 1 000 10 000 100 000

200 °C230 °C260 °C

10

Figure 6

Viscosité de fusion corrigée Rabinowitsch du Pebax® MX 1205 SN 01

Visc

osité

(Pa.

s)


10

100

1 000

10 000

100 1 000 10 000 100 000

200 °C230 °C260 °C

10

Figure 7


Visc

osité

(Pa.

s)



7

10

100

1 000

10 000

100 1 000 10 000 100 000

200 °C230 °C260 °C

10

Figure 8


Visc

osité

(Pa.

s)


10

100

1 000

10 000

100 1 000 10 000 100 000

200 °C230 °C260 °C

10

Figure 9


Visc

osité

(Pa.

s)


10

100

1 000

10 000

100 1 000 10 000 100 000

200 °C230 °C260 °C

10

Figure 10

Viscosité de fusion corrigée Rabinowitsch du Pebax® 7233 SA O1

Visc

osité

(Pa.

s)



8

Longueur d'écoulement

Contrairement au melt index et à la viscositéde fusion qui ont été mesurés en laboratoire,les longueurs d'écoulement sont obtenues parinjection des Pebax® dans un moule spiraled'Archimède à section rectangulaire. Cet essaide moulage intègre les comportementsrhéologiques et thermiques des Pebax®.

Les influences de la température de lamatière, de la section du seuil d'alimentation,de l'épaisseur du moule et de la pression sontillustrés sur les figures 11 à 14. Une épais-seur de la spirale de 2 ou 4 mm a été utiliséeafin de rendre compte du moulage de piècesen Pebax® à parois minces ou massives.

7033 230 °

230 °

220 °

210 °

190 °

180 °

6333

5533

4033

3533

2533

2000 400 600 0 200 400 600

7033

6333

5533

4033

3533

2533

280 °

270 °

260 °

250 °

230 °

220 °

Figure 11 Figure 12Longueur d’écoulement (mm) Longueur d’écoulement (mm)

Influence de la T° et P

0

7033 230 °

230 °

220 °

210 °

190 °

180 °

6333

5533

4033

3533

2533

200 400 600 800 1000 1200

Figure 13 a

Moule spirale : 20 x 2T° moule : 20 °CSeuil d’injection = 6 x 0,8

Moule spirale : 20 x 4T° moule : 20 °CSeuil d’injection : 6 x 1,3

� 1 500 bars� 1 000 bars

� 500 bars

� 1 500 bars� 1 000 bars

� 500 barsmoule rempli

Longueur d’écoulement (mm)


9

Lors du moulage, le dimensionnementadéquat du seuil d'injection est nécessairepour conserver les performances du Pebax®.Pour les grandes pièces, une augmentation

de la taille du seuil permet d'accroître laplage de réglage en température et pressionet facilite la mise en œuvre.

Longueur d’écoulement (mm)0

7033

6333

5533

4033

3533

2533

280 °

270 °

260 °

250 °

230 °

220 °

200 400 600 800 1000 1200Figure 13 b

200

7033

50 mm3

4,8 mm2

0,64 mm2

0,25 mm2

0,12 mm2

6333

5533

4033

3533

2533

260°C

250°C

240°C

230°C

210°C

200°C

0 400 600 800 1000 1200

Figure 14

Moule spirale : 20 x 2,5T° moule : 20 °CPression injection : 1 000 bars

Moule spirale : 20 x 4T° moule : 20 °CSeuil d’injection : 6 x 1,3

� 1 500 bars� 1 000 bars

� 500 barsmoule rempli

Influence du seuil d’injection

Longueur d’écoulement (mm)


De par leur structure, ces Pebax® reprennentfaiblement l'humidité. Cette faible absorptiond'eau confère aux Pebax® une excellentestabilité dimensionnelle et n'engendre quedes variations minimes de leurs propriétésmécaniques et électriques.

Cependant, le taux d'humidité du produitpendant la mise en œuvre ne doit pas êtretrop élevé. Un excès d'eau lors de la transfor-mation s'accompagne toujours d'une chutesensible des propriétés mécaniques et fait

généralement appara ître les défautsd'aspects connus tels que givrage ou bulles.La reprise d'humidité des Pebax® semanifeste également par une diminution dela viscosité à l’état fondu qui perturbe larégularité du cycle d'injection.

Pour ces raisons, il est impératif que lesgranulés Pebax® soient toujours secs et quedes précautions soient prises afin d'éviter lareprise en humidité lors de la mise en œuvre.

• Reprise d'humidité des Pebax® série 33

10

Temps de reprise d’humidité ou de séchage (heure) Figure 15

Taux

d’h

umid

ité (%

)

0,35

0,3

0,25

0,2

0,15

0,1

0,05

0

0 5 10 15 20 25

Reprise en humidité du Pebax® 2533 SN 01 Séchage dans une étuve à air pulsé à 65 °C

Reprise d’humiditéSéchage


11

Taux

d’h

umid

ité (%

)Ta

ux d

’hum

idité

(%)





0 5 10 15 20 25

0,45

0,4

0,35

0,3

0,25

0,2

0,15

0,1

0,05

0

0 5 10 15 20 25



0,35

0,3

0,25

0,2

0,15

0,1

0,05

0


12



Taux

d’h

umid

ité (%

)


0 5 10 15 20 25

Taux

d’h

umid

ité (%

)


0,45

0,4

0,35

0,3

0,25

0,2

0,15

0,1

0,05

0

0,5

0,45

0,4

0,35

0,3

0,25

0,2

0,15

0,1

0,05

0

0 5 10 15 20 25




13


Taux

d’h

umid

ité (%

)


0 5 10 15 20 25

0,4

0,35

0,3

0,25

0,2

0,15

0,1

0,05

0



Le modèle le plus simple et cependant effica-ce de ce type d'étuve, comporte essentielle-ment un panier en tôle perforée. Ce paniercontient les granulés à travers lesquelssouffle un courant d'air chaud de bas enhaut. Au-delà de la température indiquéedans le tableau ci-dessus, le contact avec

l'oxygène de l'air risque d'altérer la teinte duproduit. L'efficacité de séchage de cette étuvenécessite une circulation efficace de l'air.

Il importe donc de s'assurer que les grilles àl'admission comme les soupapes d'évacua-tion ne soient ni colmatées, ni bloquées.

Trois dispositifs de séchage sont couramment utilisés par les transformateurs et conviennentpour étuver les Pebax®.

Les granulés de Pebax® sont conditionnés ensacs étanches de 25 kg à un degré d'humidi-té ≤ 0,15 % pour les grades hydrophobes etsont prêts à l'emploi. Comme la plupart desthermoplastiques, ils sont susceptiblesd'absorber une certaine quantité d'humiditéau contact de l'air ambiant. En pratique, untaux infér ieur à 0,2 % d'humidité estrecommandé. Avant d'être ouverts, les sacsde Pebax® doivent être amenés à la tempéra-ture de l'atelier afin d'éviter toute condensa-tion de l'humidité ambiante. Ainsi donc, lessacs devront séjourner dans l’atelier unminimum de 24 heures avant ouverture.

Il est parfois nécessaire de procéder à unséchage avant transformation. Par exemple,tout sac de Pebax® non utilisé dans les deuxheures qui suit son ouverture devra être étuvéen utilisant les conditions mentionnéesci-dessous.

Le temps de séchage dépend du taux d'humi-dité des granulés à sécher. De mauvaisesconditions de séchage peuvent entraîner ladégradation du produit par rupture deschaînes moléculaires. Cela se traduit généra-lement par une altération de la couleur et uneperte de propriétés mécaniques.

• Étuvage

14

Étuve à circulation d'air forcé

Préparation des Pebax® série 33 à la mise en œuvre

Figure 21

Pebax®Étuve à air chaud Étuve sous vide

T (°C) Temps (h) T (°C) Temps (h)

2533 60 6 - 8 60 6 - 8

3533 60 6 - 8 60 6 - 8

4033 65 6 - 8 65 6 - 8

5533 70 5 - 7 70 5 - 7

6333 70 5 - 7 70 5 - 7

7033 75 4 - 6 75 4 - 6

7233 75 4 - 6 75 4 - 6


15

L'air chaud est préalablement déshydratéavant de traverser la masse des granulés.

Cet équipement, d'investissement plus élevé, ne se justifie que pour des quantitésimportantes de Pebax®.

Étuve à air chaud déshydraté

Ce matériel plus onéreux que les étuves à airpulsé ne s'impose pas. I l faut notertoutefois que l'absence d'oxygène permet

d'augmenter la température de séchagesans altérer la teinte du Pebax® et de réduirela durée de l'étuvage.

Étuve sous vide

Figure 22

Figure 23

Panier (tôle perforée)

Résistances

Ventilateur

Couvercle hermétique

Regardsde contrôle

Cônesde diffusion

Régulateur

Purge

Porte de fermeture

Passage d’airvers le plastique

Cylindre n° 1Admission d’airde réactivateur

Cylindre n° 2 Ventilateur

Réchauffeur

Elément dessicatif

Chambrefiltrante

Ventilateur

Sortie d’airde réactivation


16

• Stockage

• Coloration par le transformateur

• Mélange des Pebax® et compatibilité

• Utilisation des déchets et recyclage

L'aptitude des Pebax® à la coloration permetd'obtenir une gamme étendue de coloris endehors des teintes naturelle et noire.

De plus en plus fréquemment, le transforma-teur est amené à réaliser lui-même certainesteintes afin de répondre à un besoin spécifique

ou pour réduire les stocks de produits colorés.Plusieurs possibilités s'offrent à lui pourobtenir le coloris désiré :

- les mélanges - maîtres,- les colorants pigmentaires,- les colorants liquides.

Comme pour tous les matériaux thermoplas-tiques, les déchets de Pebax® peuvent êtrebroyés et incorporés à des granulés vierges,si un certain nombre de précautions sontrespectées.

Les phases de stockage et de broyage desdéchets nécessitent une attention particulièreafin d'éviter toute pollution du recyclé. Si la

réutilisation des déchets n'est pas immédiate,un étuvage des rebroyés est indispensable.

Avec des taux de réincorporation de broyésélevés, une modification de la teinte, de l'aspectet des propriétés mécaniques peut apparaître.

Les taux praticables sont très variables selon lecas. Sans étude approfondie, nous conseillonsde ne pas dépasser 10 %.

Les Pebax® présentent une gamme de duretéétendue qui permet de satisfaire la plupart des applications. Cependant dans certains cas, i l peut être envisagé demélanger des Pebax® de différents gradesafin d'obtenir des propriétés plus spécifiques.

Les agents commerciaux d'ATOFINA sont àvotre disposition pour vous aider à choisir lecouple de grades Pebax® répondant le mieuxà votre cahier des charges.

Les granulés de Pebax® livrés en sacs étanchespar ATOFINA doivent être stockés à unetempérature inférieure à 40-50 °C et à l'abri del'humidité. Le stockage en ambiance froide neprésente pas d'inconvénient.

Les Pebax étuvés peuvent être conditionnés en

sacs ou containers étanches en veillant àemprisonner le moins d'air possible.

Avant la mise en œuvre, il est conseillé destocker les sacs dans l'atelier de transforma-tion au moins 24 heures avant de les ouvrir,afin d'éviter tout phénomène de condensation.


17

Cette technique de coloration est surtout utilisée lors de production de série très impor-tante dans un même coloris et nécessitera :- un compoundage préalable des mélanges

pigmentaires et de la matière à colorer,

- des précautions sur le choix des pigments,certains colorants organiques pouvant êtrela cause de migrations,

- une éventuelle mise au point de la teintelors d’un changement de presse.

L'incorporation du colorant liquide se fait àl 'entrée de la vis, ce qui faci l i te leschangements de teinte. Le colorant pouvant

avoir un effet lubrifiant, des perturbations dudébit peuvent apparaître.

En général, un simple mélange mécaniquedes granulés du mélange-maître avec lesgranulés de Pebax® suffit. Cependant, uneétape préalable de compoundage seranécessaire si la presse à injection dont dispose le transformateur présente l'une descaractéristiques suivantes :- vis courte (L/D < 15),- profil de vis inadapté,- usure importante de la vis.

Le choix approprié de la base polymérique dumélange-maître facilite l'obtention d'uneteinte homogène et permet, dans denombreux cas, de supprimer l'étape decompoundage. Pour cela, il est préférable quela base du mélange-maître présente lescaractéristiques ci-dessous :- même nature chimique que le Pebax®,- mélange-maître compatible avec le Pebax®,- viscosité voisine à celle du Pebax® utilisé.

Les mélanges-maîtres

Les mélanges pigmentaires

Les colorants liquides

Nos services techniques sont en mesure de conseiller et de préciser les références demélanges-maîtres, de colorants liquides ou de mélanges pigmentaires adaptés à chaqueproblème de coloration.


18

La technologie du groupe d'injection doitassurer la reproductibi l i té de tous lesparamètres essentiels (températures,pressions, vitesses, dosages, temps, etc.).

Deux critères relatifs à l'unité d'injectioninterviennent dans le choix d'une presse àinjection :- le volume injectable,- la capacité horaire de plastification.

Le volume injectable correspond à la quantitéde matière fondue disponible à l'avant de lavis, entre le clapet anti-retour et le nez de labuse. Un volume injecté supérieur à 80 % dela capacité de la machine entraîne un risquede mauvaise reproductibilité des poids etcotes de la pièce moulée. À l'inverse, unvolume injecté infér ieur à 25 % de la

capacité injectable entraîne :

- un manque de précision du dosage,- une plastification moins efficace,- des temps de séjours excessifs dans le

fourreau pouvant entraîner la dégradationdu Pebax®.

La capacité horaire de plastification doit êtreen harmonie avec la cadence de productiondésirée. Une capacité insuffisante entraîneune perte de cadence, tandis qu'une capacitésurdimensionnée impose un temps de séjourprolongé dans le pot de plastification. Cetemps de séjour de la matière à l'état fondudoit être maintenu, si possible, dans la four-chette allant de 1 à 10 minutes. Les tempsde séjour les plus courts correspondent auxtempératures les plus élevées et vice versa.

Le groupe d'injection assure les grandes fonctions suivantes :

Le Pebax® se transforme sur tous types depresses à injection disponibles sur le marchéet permet de mouler des pièces d'une grandediversité de forme, de dimension etd'épaisseur.

Pour que l'article moulé réponde aux critèresde qualité et aux spécificités du cahier descharges, chaque étape du procédé fait appelà des choix technologiques qui préservent«de la trémie jusqu'au moule» les caractéris-tiques du Pebax® utilisé.

• Groupe d'injection

Choix du matériel de transformation

- alimentation en granulés par recul et rotation - fusion ou plastification de la vis- dosage de la matière fondue

- injection de la matière dans le moule par avance de la vis


19

Vis

Clapet anti-retour

L'injection des Pebax® ne nécessite pas l'utili-sation d'une vis spéciale, les vis standardsproposées par les constructeurs de machinesconviennent généralement. Ces vis sontconstituées de trois zones et présentent lescaractéristiques suivantes : - une longueur supérieure ou égale à

20 fois le diamètre permettant d'homogénéi-ser la température de la matière fondue,

- un taux de compression minimal de 2,5(rapport entre le volume du premier pas dela zone d'alimentation et du dernier pas dela zone de sortie).

Lors du choix de la vis interviennent égale-ment les considérations suivantes :- volume de matière à doser,- traitement de surface de la vis,- existence d'un clapet anti-retour

(indispensable),- jeu vis/fourreau.

Les profils de vis spécifiques aux polymèressemi-cristallins permettent d'avoir une unitéde plastification plus performante.

Le clapet anti-retour est un élément fonda -mental du groupe d'injection. Pendant ledosage, son rôle consiste à laisser le polymèrefondu s'accumuler devant le nez de la vis,tandis que pendant l'injection, il assure unefonction d'étanchéité qui permet le remplis-sage du moule sans que la matière soit

refoulée vers la vis. Une usure progressive duclapet anti-retour peut provoquer la fuite dupolymère fondu pendant la phase de maintienen pression et affecter la qualité des piècesmoulées. Une indication de cette usure estobtenue en surveillant la reproductibilité dupoids des pièces moulées.

Figure 24

��

��

��

��

��

��

��

Cylindre d’injection

Clapetanti-retour

Bused’injection

Zones de chauffe

Vis

Refroidissementpar eau


20

Buses

La buse qui assure la continuité entre l'unitéd'injection et l'unité de fermeture est soumi-se à un gradient thermique très important parsuite de son contact avec le moule plus froid.Un diamètre de buse mal dimensionné peutoccasionner des pertes de charges impor-tantes et réduire les propriétés du polymère.Ces deux remarques permettent de définir lescritères de choix d'une buse :- puissance de chauffage suffisante pour

compenser la déperdition de chaleur avec lemoule,

- diamètre du canal bien dimensionné (3 à 4 mm),

- bonne étanchéité entre la buse et le reçu debuse (rayon de courbure du reçu de buse su-périeur au rayon de courbure du nez de buse).

L'utilisation d'une buse inadaptée engendredes problèmes de moulage qui se manifes-tent par :- l'irrégularité du remplissage de l'empreinte,- la dégradation du polymère fondu sur le nez

de la buse,- l'entraînement de la “goutte froide” ou d'un fil.

Les buses à obturation et buses ouvertessont couramment utilisées pour mouler lePebax®. ATOFINA conseille l'utilisation d'unebuse à obturation parce qu'elle permet de letransformer à une température élevée sansqu'il y ait de coulée du polymère fondupendant l'ouverture du moule.

La buse à obturation à aiguille (ou à pointeau)est parfaitement adaptée au moulage duPebax® non chargé. Son pilotage est assurépar la pression d'injection qui comprime leressort de rappel et fait reculer l'aiguille,permettant ainsi au polymère fondu des'écouler. Dès que la pression cesse, le res-sort repousse l'aiguille vers l'avant qui dansson mouvement obture l'orifice de la buse.

Les avantages de cette technologie sontmultiples :- grande précision du dosage due à une

étanchéité parfaite,- « matelas » (volume résiduel) minimum,- fiabilité du fonctionnement liée à l'asservis-

sement sur la pression.

Figure 25

Buse à aiguille

Ressort

Pointeau


21

Les buses à obturation à boisseau sont utili-sées pour le moulage de Pebax® chargés.Leur système de fonctionnement permet un

asservissement mécanique du boisseau soitau mouvement du moule, soit à celui de lavis d'injection.

Les buses ouvertes conviennent générale-ment pour mouler le Pebax®.

Elles sont caractérisées par un canal lissesans obstacle à l'écoulement du polymèrefondu.

Le rôle de l'unité de fermeture est d'opposerà la pression exercée par la matière fonduesur les parois du moule, une force empê-chant son ouverture jusqu'à la solidificationde la matière. Un calcul approximatif de laforce de fermeture (F) est donné par laformule simple :

F = P.S

où P représente la pression dans le mouleet où S représente la surface projetée del'ensemble {empreinte + canaux + carotte}.La pression P dans le moule correspond à lapression exercée par l'avant de la buse sur lamatière, diminuée des pertes de chargesdans la buse et le moule et de celles dues à

la réponse visco-élastique du polymère fondu.Pour un calcul approximatif de la forcenécessaire, on se base sur la surfaceprojetée de la pièce et une pression dans lemoule de 300 à 700 bars. Le dimensionne-ment du groupe de fermeture permet dedéterminer la puissance de la pressenécessaire au moulage de la pièce.

La force de fermeture peut être transmise pardes systèmes divers :- genouillère à verrouillage mécanique,- genouillère à verrouillage hydraulique,- verrouillage mécanique et hydraulique,- verrouillage hydraulique directement sur les

colonnes.

Figure 27Figure 26

• Groupe de fermeture

Ressort

Buse à boisseau Buse à clapet


La fabrication de pièces moulées en Pebax®

ne nécessite pas l'utilisation d'outillages plussophistiqués et onéreux que ceux classique-ment utilisés pour mouler les polyamides.Lors de leur transformation, les Pebax®

n'émettent pas de gaz ou vapeur corrosivepour les outillages. Pour les grades souples(2533 et 3533), une attention toute particu-

lière doit être apportée au dimensionnementde l'alimentation et au choix du dispositifd'éjection.

Les matériaux couramment employés pourréaliser les moules sont des aciers auxquelsun traitement thermique approprié confèredes caractéristiques mécaniques élevées.

• Moules

22

Résistance à la rupture (kg/mm2)

Utilisation Désignation Avant AprèsAFNOR traitement traitement

Carcasses XC 48 75 _

Carcasseset moules dans Z 200 C 12 90 130

la masse

Empreinteset pistons 35 NCD 16 110 160rapportés

Les différents types de seuils d’injection utilisés pour le Pebax® sont donnés figure 28.

La définition d’un système d’alimentationdépend des facteurs suivants :- le nombre d’empreintes,- leur forme,- le type de moule (2 plaques - 3 plaques),- le seuil d’alimentation retenu.

Dans tous les cas de multi-empreintes, oncherchera à équilibrer les alimentations dela façon la plus symétrique possible.

Seuils d’injection

Alimentation des empreintes

Canaux d’alimentation traditionnels


23

Carotte

Figure 28

Capillaire (pin point) Rectangulaire

Sous-marin (tunnel) Étoile Annulaire

Queue de carpe Nappe Éventail

��

��


24

Canaux chauds

Le positionnement du seuil d’injection est àétudier avec le plus grand soin pouroptimiser l’écoulement du polymère dansl’empreinte et éviter des défauts de surface,un emprisonnement d’air et des propriétésmécaniques médiocres. On veillera à situerle seuil d’injection dans la section la plusforte de la pièce. Pour les pièces à fortessections, celui-ci sera, de préférence, situéface à un obstacle pour casser le «jet» dematière.

Le dimensionnement du seuil d’injectiondevra être suffisamment important pourpermettre la compensation du retrait par lapression de maintien avant figeage.

L’idéal consiste à prévoir une épaisseuridentique à celle de l’empreinte, ce qui offrele domaine de travail (pression-vitesse) leplus large.

D’autres considérations comme :• l’aspect de surface au niveau du seuil,• le démoulage automatique,• un meilleur contrôle du remplissage,• l’équilibrage des multi-empreintes,peuvent entraîner la nécessité d’une épais-seur moindre qui réduiront plus ou moinsnotablement les possibilités d’obtentiond’une pièce aux caractéristiques souhaitées.

Ceci est particulièrement vrai en ce quiconcerne les produits visqueux ou chargés(fibre de verre).

Dans la conception de l’alimentation d’unepièce, on cherchera à éviter les lignes deressoudure qui entra înent souvent desdéfauts d’aspect et même parfois, unefragilisation de cette pièce.

La technologie des canaux chauds permet :

- l’é l imination totale ou partiel le descarottes et canaux d’alimentation et parconséquent, la diminution du coût definition et de recyclage des déchets ;

- éventuellement, l’augmentation de lacadence (gain sur le temps de mouvementmachine) et disparit ion de défauts d’aspect ;

- c’est une technologie adaptée :• aux longues séries de production,• aux séries ne nécessitant pas de chan-

gements de couleurs fréquents.

Par contre, on notera : - des moules plus complexes et par

conséquent, plus chers ;

- une technologie nécessitant :• une régulation de température très

précise,• un personnel de production et d’entre-

tien plus qualifié.

Dans les moules à canaux chauds, la matièreest maintenue à l’état fondu, habituellementà l’aide de résistances électriques et decartouches chauffantes. Tous ces systèmesétant contrôlés par une régulation thermiqueindépendante de la machine.

En général, un bloc chaud est alimenté defaçon centrale par la buse logée en avant dufourreau de la presse à injecter.


25

Des busettes chaudes sont logées encertains points, perpendiculairement à cebloc chaud et viennent alimenter l’empreinteà mouler. Deux variantes importantes sont àsignaler :

• la busette alimente directement l’empreinte,• la busette alimente une ou plusieurs mini-

carottes venant alors alimenter la pièce.Cette mini-carotte se fige avec l’empreinteet doit être ôtée ensuite en reprise.

1 - Schéma de principe d’une alimentation à canaux chauds

2 - Schéma de principe d’une alimentation à canaux chauds Figure 30

Figure 29

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Cale chauffante thermorégulée

Cale chauffante thermorégulée

Joints métalliques

Busettes chauffantesthermorégulées

Eléments chauffantsthermorégulés

Joints métalliques


26

Il est nécessaire de prévoir des évents pourévacuer l’air de l’empreinte.

La profondeur des canaux d’évents doit êtrede l’ordre de 0,03 à 0,05 mm.

Une mauvaise évacuation provoquera unecompression et donc, un échauffement de cetair qui se traduira, sur la pièce, par l’appari-tion de défauts (peaux de surface) et même àla limite, de «brûlures».

Évents

La conception du circuit de refroidissementdoit retenir particulièrement l’attention carelle intervient de façon déterminante sur :• le temps de refroidissement (cadence) et

donc sur le prix de revient,

• la qualité de la pièce f inie (aspect-contrainte/déformations),

• parfois, les réglages machine.

Les facteurs à prendre en compte sont lessuivants :• la forme des canaux, leurs entre-axes, leur

distance à la paroi du moule,

• une répartition calorifique uniforme et uneévaluation de la chaleur,

• la géométrie de la pièce à refroidir.

Circuit de refroidissement

Le point de fusion franc et la rhéologie despolyamides entraînent l’obligation d’accorderun soin tout particulier :• à la régulation thermique : en effet, la

proximité des systèmes de chauffage et derefroidissement au niveau des busettesimpose une précision de régulation plusgrande que celle des polymères qui ont unelarge plage de fusion ;

• à la qualité : - bloc chaud,- des busettes (douille, corps et pointe de la torpille).

La régulation de la pointe de la torpille

permet d’éviter la formation de fils ou decoulées de matière ou, inversement, unfigeage empêchant le remplissage.

Un nombre important de systèmes sont proposés sur le marché aux transformateurset apportent une solution à tous ces problèmes.

Une documentation de ces différents sys-tèmes dont les principaux ont été étudiés parnotre Centre de Recherche, peut vous êtrefournie par notre Service AssistanceClientèle, ainsi que tous les conseils utiles.


Les Pebax® 2533 et 3533 présentent uncaractère élastomérique qui nécessite uneconception adaptée des moules. Ces spécifi-cités portent sur le système d'alimentation, lesystème d'éjection et l'état de surface del'empreinte.

Le système d'alimentation (carotte, seuil,canaux) doit être suffisamment dimensionnépour assurer un écoulement avec des pres-sions faibles. Un seuil à 80 % de l'épaisseurde la pièce permet en général de ne solliciterque faiblement le caractère élastomérique dupolymère. L'injection sous-marine n'est pasconseillée compte tenu des filaments qui seforment lors de la séparation.

Du fait de leur élasticité et de leur souplesse,les pièces en Pebax® 2533 et 3533 sont plusdifficiles à éjecter du moule. Leur éjection estfaci l i tée par des é jecteurs bien positionnés dont la surface d'appui consé-quente évite la déformation de la pièce.

Une éjection pneumatique supplémentaire,intégrée aux éjecteurs mécaniques amélioreconsidérablement l'efficacité du démoulage.Cette technologie s'adapte particulièrement àl'éjection de pièces à contre-dépouille du typesoufflet.

Un moule poli ou chromé favorise l'adhérenceentre le polymère et la surface du moulerendant ainsi l'éjection difficile. Pour faciliterle démoulage des Pebax® 2533 et 3533, unesurface de moule grainée ou téflonnée estmieux adaptée.

ATOFINA met également à la disposition deses clients une gamme de Pebax® avecagents démoulants :- 2533 SD 01 pour le 2533,

- 3533 SD 01 pour le 3533,

- 4033 SD 01 pour le 4033.

Données supplémentaires pour les Pebax® 2533 et 3533

27


28

Conditions générales d’injection des Pebax® série 33

Compte tenu de la grande diversité despièces moulées en Pebax® et de la multiplicitédes choix technologiques, les conditions demoulage préconisées par ATOFINA ne peuventêtre que générales. Le transformateuroptimise les paramètres du procédé enfonction du cahier des charges spécifique àchaque application (propriétés mécaniques,cadence, etc).

Étant donné la complexité technologique duprocédé d'injection, le moulage d'une mêmepièce sur deux presses n'implique pas que leréglage des machines soit identique.

Ces remarques générales s'appliquent à latransformation de tous les polymères thermoplastiques.

Il est difficile d'indiquer des températures demise en œuvre universelles. La températured'injection est ajustée par le transformateur àpartir de la fourchette de transformationpréconisée par ATOFINA.

La température et l'homogénéité de la massefondue interviennent directement sur lespropriétés (optiques, mécaniques) des piècesmoulées en Pebax®.

Le choix de la température d'injection dépendprincipalement du temps de séjour de lamatière dans le fourreau. Si le temps deséjour est court, une température d'injectionélevée peut être utilisée sans que le Pebax®

ne soit dégradé thermiquement. L'excellentestabilité thermique du Pebax® permet danscertains cas de mouler à des températuresde 300 °C.

Le réglage du profi l de température intervient directement sur l'homogénéité de lamasse fondue. Il dépend principalement durapport r entre le volume dosé et la capacitéde dosage de la machine. À titre indicatif, uneétude réalisée dans nos centres de recherchea permis d'obtenir la dépendance suivante :- si r = 25 %, le profil est montant,- si r = 50 %, le profil est plat,- si r = 75 %, le profil est descendant.

La buse doit être munie d'une régulationthermique.

Du fait des propriétés visco-élastiques duPebax® à l'état fondu, une faible températured'injection n'est généralement pas favorable.Une augmentation de la température permetde diminuer la pression ainsi que lescontraintes figées dans la pièce pendant lerefroidissement.

• Température d'injection

Figure 31

Température matière (°C) Pebax®

minimale recommandée maximale

2533 180 220 2503533 180 220 2504033 200 250 2805533 200 250 2806333 230 270 3007033 230 270 3007233 230 270 300


29

Le Pebax® se plastifiant aisément, l'utilisationde la contre-pression n'est pas nécessaire.Toutefois, elle est parfois recommandée pourla coloration par mélange-maître lorsque ladispersion du colorant n'est pas suffisante.En règle générale, la contre-pression nefavorise pas la reproductibilité du cycled'injection.

Généralement, la vitesse de rotation estréglée de telle sorte que la phase de plastifi-cation se termine en même temps que laphase de refroidissement de la pièce dans lemoule. Des vitesses de vis élevées, voiremaximales, peuvent être utilisées.

La pression d'injection correspond à la valeurde la pression pendant le remplissage dumoule (phase dynamique). Les pressionsd'injection en tête de fourreau courammentutilisées se situent entre 500 et 800 barspour le Pebax® non chargé. Des pressionsd'injection de 1 000 bars peuvent êtreatteintes avec les qualités de Pebax® chargé.Une pression d'injection trop élevée indiquegénéralement que le dimensionnement dessections d'écoulement est insuffisant.

La pression de maintien est appliquéelorsque l'empreinte est remplie (phase sta-tique). Cette pression permet de compenserles retraits de la matière pendant que lamatière se refroidit. En règle générale, il estfavorable d'utiliser des pressions de maintienfaibles et des températures de la matièreélevées pour obtenir les propriétés optimalesdes pièces moulées en Pebax®.

• Contre-pression et vitesse de rotation de la vis

Les vitesses d'injection sont choisies enfonction des sections d'écoulement les plusfaibles, qui engendrent les vitesses decisaillement les plus élevées.

Lorsque la géométrie de la pièce mouléeengendre des variations importantes de lavitesse d'avancée du front de matière, despaliers de vitesse permettent d'obtenir uneavancée du front plus régulière.

• Vitesses d'injection

L'emploi de moules à température réguléeest fortement recommandé pour l'injection duPebax®. La maîtrise des températures dumoule permet d'agir efficacement sur :- l'aspect,- la facilité de démoulage,- la stabilité dimensionnelle de la pièce (déformation),- le retrait.

Le moulage des Pebax® s'effectue dans unmoule froid (20 à 40 °C) qui favorise ledémoulage et permet de mouler à descadences plus élevées.

• Température du moule

• Pressions d'injection et de maintien


30

Défauts de moulage

Défauts Causes Remèdes ou vérifications proposés

Bavures, toilage Les surfaces de jonction du moule Rectifier et réaligner si besoin est.ne sont pas en parfaite correspondance S’assurer qu’il n’y a pas de corps étranger

sur les faces du moule.Vérifier s’il n’y a pas de déformation du moule.

L’ouverture du moule se fait sous pression Force de fermeture insuffisante.Diminuer la pression d’injection.Diminuer le temps de maintien en pression.Agrandir les seuils pour pouvoir diminuer la pression de remplissage.

La viscosité de la matière fondue est trop faible Abaisser la température du produit.

Remplissage incomplet Capacité de la presse insuffisante Transférer la fabrication sur une machine plus puissante.

Orifice de buse insuffisant Changer de buse.

Canaux et seuils insuffisants Agrandir les canaux et les seuils.

Air emprisonné dans le moule Améliorer l’efficacité des évents(dimension ou disposition).

Réglages inadaptés Augmenter le dosage.Augmenter la température de plastification.Augmenter le temps d’injection.Augmenter la pression d’injection.Augmenter la vitesse d’injection.Augmenter la température du moule.

Éjection difficile Refroidissement insuffisant Augmenter le temps de refroidissement.Abaisser la température du moule.Abaisser la température du produit.

Pression excessive dans l’empreinte Diminuer la pression de maintien.Diminuer le temps de maintien en pression.

Dépouille insuffisante Augmenter l’angle de dépouille dans la mesure nécessaire.

Pièce retenue par de la matière solidifiée Revoir les évents.dans les évents de section trop grande

Déformations Retrait différentiel provoqué par :• importantes contraintes résiduelles Diminuer la pression d’injection et de maintien.

dues aux conditions d’écoulement Optimiser le temps de maintien en pression.Augmenter la vitesse d’injection.Augmenter la température du produit.Augmenter la température du moule.Modifier la position des seuils.

• importantes contraintes résiduelles Modifier l’agencement du circuit de refroidissementdues à un refroidissement mal équilibré de manière à obtenir un refroidissement uniforme.

• variations de l’épaisseur de paroi Revoir la conception de la pièce.

• refroidissement insuffisant Augmenter le temps de refroidissement.Abaisser la température du moule.Abaisser la température du produit.

• mauvaises conditions d’éjection Vérifier le dispositif d’éjection et effectuer les améliorations nécessaires.

Les défauts de moulage ont en général des causes multiples qui s’additionnent ou se contrarient. Les tableaux suivants


31

Défauts Causes Remèdes ou vérifications proposés

Retassures Réglages inadaptés Pression de maintien insuffisante.Temps de maintien sous pression trop court. Alimentation insuffisante.Augmenter le temps de refroidissement.

Conception du moule inadaptée Seuil d’injection trop faible.Placer le seuil d’injection au niveau de la section la plus importante de la pièce.

Épaisseur de pièce trop importante Revoir la conception de la pièce.

Bullage Humidité excessive de la matière Se reporter au chapitre Étuvage du Pebax®.Air emprisonné dans le moule Améliorer l’efficacité des évents (dimension ou

disposition).

Conception du moule inadaptée Agrandir les canaux et le seuil d’injection.

Épaisseur de pièce trop importante Revoir la conception de la pièce.

Réglages inadaptés Augmenter le dosage pour créer un matelas.Augmenter la pression et le temps de maintien.

Givrage en surface Humidité excessive de la matière Se reporter au chapitre Étuvage du Pebax®.

Réglages inadaptés Baisser la température d’injection(givrage accompagné de décoloration ou de jaunissement).

État de surface Réglages inadaptés Augmenter la pression d’injection.défectueux : Augmenter la vitese d’injection. rugosités, stries, Augmenter le temps de maintien sous pression. rides.

État de surface du moule Éliminer l’excès de graisse, huile ou agent lubrifiant.Vérifier l’absence de défauts de surface sur le moule.Augmenter la température du moule.

Tâches, points noirs Utilisation de matière oxydée Se reporter au chapitre Étuvage du Pebax®

et vérifier les conditions d’étuvage.Vérifier qu’il n’y a pas de surchauffage dans le pot d’injection : le nettoyer éventuellement.Vérifier le bon fonctionnement de la busede fermeture.

« Brûlage » de la matière Revoir les évents.

Lignes de soudure Les flux de matière se soudent mal Augmenter la température de plastification.médiocres Augmenter la température du moule.

Augmenter la vitesse d’injection.Améliorer les évents.Revoir le positionnement ou les dimensionsdes canaux au seuil d’injection.

Pièces fragiles Conception de la pièce Arrondir toutes les arêtes et intersections pour éliminer l’effet d’entaille.

Matière dégradée Vérifier les conditions d’étuvage, diminuer les températures de plastification ou vérifier l’absence d’auto-échauffement.

Réglages inadaptés Augmenter les températures de plastificationet baisser la pression d’injection.

Lignes de soudure médiocres Voir défaut s’y rapportant.

Bullage Voir défaut s’y rapportant.

indiquent, pour les défauts les plus courants, les causes probables et les remèdes ou les vérifications proposés.


La connaissance du retrait et sa maîtrise sont des éléments essentiels pour des pièces moulées de qualité.

Par retrait, on entend la différence des dimen-sions mesurées 24 heures après démoulage,entre le moule froid et la pièce injectéerefroidie. Il s'exprime généralement enpourcentage par rapport aux cotes du moule.

Le retrait volumique est celui qui concernel'ensemble du volume d'une pièce. Il seraconnu à la transformation par la différenceentre le volume spécifique de la matière aumoment de la solidif ication du seuild'injection et le volume spécifique de lamatière à la température ambiante. Le retraitvolumique se manifeste particulièrement auxsurépaisseurs. C'est le cas typique deretassures se produisant aux raccordementsdes nervures.

Les retraits linéaires associent les effets del'écoulement à ceux de la contraction. Onpeut les décomposer en retrait longitudinal et

retrait transversal suivant leur orientation parrapport à la progression du flux. La combinai-son des deux retraits donne naissance augauchissement des pièces (retrait différen-tiel). Il y a toujours une certaine orientationde la matière dans le sens de l'écoulementainsi qu'un étirage des molécules. Celaconduit à un retrait longitudinal dans le sensde l'écoulement plus important que dansle sens transversal perpendiculaire àl'écoulement.

Le post-retrait est la différence entre la cotede la pièce injectée refroidie à la températureambiante et la dimension de cette mêmepièce après recuit. Le post-retrait est indiquéen pourcentage par rapport aux cotes de lapièce injectée avant recuit.

• Quelques définitions

32

On ne peut donner qu'une estimation duretrait éventuel du Pebax® en raison de lamultitude des paramètres d'influence :- nature du polymère (grade du Pebax®),- forme de la pièce,- emplacement et géométrie de l'alimentation,- pression de maintien,- temps efficace de maintien en pression

(avant le figeage du seuil),- température de la matière,- température du moule,- vitesse d'injection (orientation moléculaire).

Tous ces paramètres sont interdépendants.Toutefois dans un moule simple, l'étude de

chaque paramètre permet d'indiquer desvaleurs de référence qui peuvent être utili-sées lors de la recherche des conditions opti-males d'injection de pièces industrielles, oulors de la conception d'un outillage.

L'évaluation du retrait des Pebax® a été effec-tuée à partir d'éprouvettes standardisées(plaques 100 x 100 x 4, al imentées en nappe de 1 mm). Les retraits, mesurés 24heures après démoulage, comportent deuxrelevés :- le retrait R dans le sens des lignes d'écou-

lement,- le retrait R' dans le sens perpendiculaire.

• Influence des paramètres d'injection sur le retrait duPebax®

Retrait du Pebax®


33

La pression de maintien exerce une influenceprépondérante sur le retrait. Il faut veillercependant à ce que la pression de maintiensoit réellement efficace : un dimensionnementtrop faible du seuil conduit à un figeage rapide,de sorte que la pression n'agit plus pourcompenser les retraits dans la pièce.

La température du moule influence efficace-ment le retrait des polymères semi-cristallins.Une température élevée du moule réduit la

vitesse de cristallisation de la matière, ce quiaugmente le retrait. La variation de retraitlongitudinal et transversal en fonction de la température du moule est linéaire.

ATOFINA préconise d'injecter le Pebax® dans unmoule froid (environ 20 °C) pour faciliter ledémoulage et réaliser des pièces avec un retraittrès faible. L'incidence d’une température dumoule de 60 °C sur le retrait du Pebax® estindiquée dans le tableau ci dessous.

Pebax®R en % R en %

(sens de l’écoulement) (sens perpendiculaire)

2533 0,5 0,83533 0,5 0,84033 0,4 1,15533 1 1,26333 1,1 1,37033 1,1 1,37233 1,1 1,3

Pebax®R en % R’ en %

(sens de l’écoulement) (sens perpendiculaire)

4033 1 1,55533 1,5 1,66333 1,5 1,67033 1,5 1,77233 1,5 1,7

Température du moule = 20 °C

- si la section du seuil le retrait

- si la pression de maintien le retrait

- si la température du moule le retrait

- si la température de la matière le retrait

Figure 32

Température du moule = 60 °C Figure 33

,

,

,

,

Une température é levée de matièreprovoque un refroidissement plus long, doncune meilleure cristallisation, donc un retraitplus important. Contrairement à d'autrespolymères techniques, cet effet est peu

sensible pour le Pebax® : même avec unetempérature d'injection élevée, le retrait duPebax® reste faible.L'étude réalisée sur les retraits du Pebax®

permet de confirmer la règle suivante :


34

Ce chapitre ne donne pas un exposé exhaustifdes différentes possibilités de collage desPebax® entre eux ou sur d'autres matériaux.Ces résultats sont issus d'essais réalisésdans nos laboratoires de recherche ou chezdes fournisseurs de colle.

Ces tests consistent à quantifier l'efficacitédes colles, en soumettant les deux

éprouvettes assemblées soit à un test depelage, soit à un test de traction. Les éprou-vettes d’une épaisseur de 2 mm sont encol-lées puis assemblées, après un dégraissagepréalable à l'éthanol des polycarbonates etau trichloréthylène des autres supports.

Après au moins 24 heures, les éprouvettessubissent le test de pelage ou traction.

• Aptitude au collage

Par surmoulage, les combinaisons sontmultiples avec des matériaux très diverscomme le verre, les métaux, les polymères,les te xtiles. Par un choix judicieux deproduits de dureté et de modules différents,cette technique permet d’obtenir des piècesdont certaines parties sont souples etd’autres rigides. La technique de surmoulage

est largement utilisée pour l’obtention desemelles de chaussures de football oud’athlétisme. Les Pebax® conviennent parfai-tement car ils possèdent une large plage deplastification. L’adhésion du Pebax® surl’insert peut être optimisée en ajustant lesparamètres de transformation.

Surmoulage

Assemblage et finition

Surmoulage

Insert 2533 3533 MX 1205 4033 5533 6333

2533 X X X X X X3533 X X X X X X4033 X X X X X X4033 X X X X X X5533 � X X X X X

PA 11/12 � � � X X XPA 6 O O O O O OPCA X X X X X �

PVC plastifié X X X X X XPU X X X X X XCuir X X X X X X

Métal � � � � O O

Adhérence en surmoulage X = Bonne � = limitée O = mauvaise

Figure 34


35

La force (F en N) nécessaire pour séparer les deux matériaux indique la qualité de l'assemblage :

- mauvais si F < 40- médiocre si 40 < F < 60- faible si 60 < F < 80 - moyen si 80 < F < 100- bon si 100 < F < 200- excellent si F > 200

Test de pelage

Ce test convient pour tester l'assemblage de matériaux souples. Une vitesse de traction de 100 mm/min est recommandée.

Test de traction

Ce test convient pour tester l'assemblage de matériaux rigides. L'assemblage est sollicité encisaillement avec une vitesse de traction de 50 mm/min.

Liste des principaux fournisseurs de collesBostik Findley - Eleco - Framet - Ciba Geigy - Helmitin - Kommerling - Loctite - Onfroy - Teroson -3M France

Figure 35

Figure 36

FixeZone de collage

Joint de colle 4 cm2

100 mm / min

50 mm / min

Fixe


Les technologies classiquement employéespour assembler par soudage les thermoplas-tiques conviennent également pour le Pebax® :- les ultrasons,- l'induction,- la haute fréquence.

Le soudage par ultrasons de pièces enPebax® 2533 et 3533 donne des résultats

performants, tant sur la résistance de l'as-semblage qu'au niveau de l'étanchéité dessoudures. Par contre, cette technologien'est pas adaptée à l'assemblage desautres Pebax® de la série 33.

À titre indicatif, les paramètres de soudagesuivants ont permis d'obtenir un assemblageperformant de pièces en Pebax® 2533 et 3533 :

• Aptitude au soudage

36

• Décoration

- puissance de la soudeuse 600 W

- temps d'application 3,5 s

- écartement entre sonotrode et enclume 3 à 4 mm

- pression exercée sur les pièces 5 bars

Les nombreuses technologies utilisées pourdécorer les pièces en matière thermoplas-tique s'adaptent parfaitement à la décora-tion de sujets en Pebax®. Parmi les plusemployées, citons :- le marquage laser,- le marquage à chaud,- le jet d'encre,- la tampographie,

- la sérigraphie,- les vernis (KOAFLEX FV 78 PU).

ATOFINA propose une plaquette spécifiquesur la décoration du Pebax® (disponibleauprès du Département DéveloppementApplications). Elle contient les références desproduits et fournisseurs ainsi qu'une descrip-tion des méthodes de coloration.

Le soudage par induction qui a été testé surles Pebax® 2533, 3533, 4033 et 5533

donne de très bons résultats. Les conditionsopératoires utilisées sont les suivantes :

Les Pebax® se soudent facilement par hautes fréquences du fait de leur polarité.

- temps de passage du courant 0,8 s

- puissance 6,8 kV

- intensité 0,97 A

- temps de refroidissement 3 s

- force appliquée sur les pièces 4 N


Les éléments contenus dans ce document résultent d’essais de nos Centres de Recherches complétés par une documentation sélectionnée: ils ne sauraient toutefois, constituer de notre part, ni unegarantie, ni un engagement formel. Seules les spécifications précisent les limites de notre engagement. La manipulation des produits, leur mise en œuvre et leurs applications restent soumises à la réglementation résultant de la législation en vigueur dans chaque pays et ne peuvent mettre en cause la résponsabilité de notre Société.

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