Technologie de thermoformage industriel du plastique à haute cadence
La technologie du thermoformage industriel est une méthode de fabrication offrant de nombreux avantages pour la production en petites, moyennes et grandes séries.
La conception et la réalisation des outillages nécessaires à sa mise en œuvre sont plus simples et rapides que pour d’autres technologies telles que l’injection par exemple. Cette technique la rend très compétitive, particulièrement dans la réalisation de petites séries.
Le principe du thermoformage du plastique
Le processus de thermoformage conduit la transition vitreuse des matériaux thermoplastiques par une chauffe au-delà de la température de transition vitreuse [Tg] des matériaux à thermoformer. Une fois cette étape franchie, ils passent à l’état caoutchoutique qui va permettre d’obtenir la forme voulue au millimètre près.
Pour optimiser la qualité de production, on utilise des étuves (séchage, recuit post formage) pour préparer les thermoplastiques aux différentes étapes du thermoformage.
Effectué par le vide ou sous pression, le thermoformage permet de réaliser des objets de formes complexes, de fortes épaisseurs, même en grandes dimensions et grands volumes, avec un coût d’outillage maitrisé.
Les étapes du thermoformage
Il existe plusieurs techniques relatives au choix de l’équipement, mais généralement, le processus de production d’un objet par thermoformeuse industrielle s’effectue de la sorte :
• Un moule est positionné à l’intérieur du caisson de la machine sur un plateau qui peut s’y déplacer verticalement
• Une feuille thermoplastique est bridée sur un cadre (format réductible) qui assure aussi l’étanchéité du caisson
• La matière est chauffée par des panneaux électriques infrarouges [halogènes, quartz ou céramiques) jusqu’à la température de formage (capteur infra-rouge).
• Une fois la température optimale atteinte (variable selon l’épaisseur de la feuille ou le type de matériau), les panneaux chauffants se retirent et la feuille ramollie est alors préétirée par injection d’air (bullage).
• Le moule se déplace en position haute pour la mise en forme de la pièce : une pompe à vide permet ensuite d’aspirer l’air afin que la feuille épouse parfaitement le moule avec éventuellement une assistance mécanique.
• La pièce est ensuite refroidie tout en restant sur le moule, jusqu’à ce qu’elle puisse en être retirée (démoulage) sans adhésion ni déformation.
Le thermoformage répond aux besoins des entreprises industrielles dans de nombreuses applications
Les applications requérant des techniques de thermoformage sont nombreuses dans divers secteurs de l’industrie nécessitant la fabrication de moules et des pièces avec une surface la plus parfaite possible comme :
• L’aéronautique avec la fabrication des sièges des avions (partie plastique, en résines synthétiques et en mousses),
• SIGN, PLV, communication sont des domaines d'activités très gourmands en matières plastiques, avec le thermoformage d’enseignes extérieures
• L’emballage et le packaging, dans l'industrie alimentaire pour le formage de grands volumes de contenants plastiques servant au conditionnement des denrées.
• Le transport terrestre avec le moulage et la fabrication de sièges dans l’industrie ferroviaire (trains, tramways, métros…) et dans l'industrie automobile.
Les équipements industriels CNC pour réaliser les opérations de thermoformage et l’usinage de finition
Avec la gamme MECAFORM :
MECANUMERIC, fabricant d’outils industriels, propose des machines CNC de thermoformage à haute cadence.
Il s’agit de presses semi-automatiques d’usinage par le vide de matières plastiques thermoplastiques dont le réglage de la puissance de chaque élément rayonnant peut être réalisé de façon individuelle.
Les technologies d'usinage du plastique, complémentaires au thermoformage industriel
la fraiseuse CNC 5 axes avec une table fixe, un portique mobile, 4 axes cartésiens, 2 axes polaires est optimisée pour l'usinage de finition de grandes pièces plastiques réalisées par procédé de thermoformage. Il est possible d’utiliser des matériaux plastiques, en mousse ou en résine pour créer les produits finis.
fraiseuse 5 axes permet la réalisation de modèles et de moules ou l’usinage 5 axes de pièces de forme thermoformées ou rotomoulées. Des matières premières telles que l’aluminium, le bois et ses dérivés, le laiton et les alliages peuvent être usinés avec ce type de machine CNC.
NORMAPROFIL série WINNER : est destiné à un usinage 5 axes pour des applications d'usinage de grandes pièces 3D de précision. De nombreux choix d'électrobroches permettent l'usinage de plastiques, composites ou alliages d'aluminium.