Le rotomoulage est un procédé de mise en forme des matières plastiques utilisé pour la réalisation de corps creux. Les produits issus du rotomoulage sont nombreux : aires de jeux en extérieur, bouées, bateaux, cuves de récupération des eaux, containers, équipement agricole ou automobile (pare-chocs, sièges enfants)…
Un exemple de produit issu du rotomoulage.
Le premier brevet de machine, utilisant un système de rotation biaxiale et chaleur, date de 1855 et a été établi par un certain R. Peters pour la réalisation d’obus d’artillerie.
La matière première, le plastique sous forme de poudre ou le PVC sous forme liquide, est chargée dans un moule afin de reproduire la forme intérieure de ce moule dont le volume peut aller de 0,1 à 50 000 litres.
Choix du matériau :
Le polyéthylène (PE) représente aujourd’hui près de 90% des polymères utilisés pour la fabrication de pièces issus du rotomoulage. Le plastisol (
Des granulés de PVC utilisés pour le rotomoulage.
Les matières les plus utilisées sont le PE et le plastisol PVC, mais il est aussi possible de transformer du polypropylène, du polycarbonate, des polyamides, etc. La matière doit être :
– facile à microniser (mise en poudre)
– adhérer au moule après la fusion
– être stable thermiquement
–
Principe:
Le processus de transformation comporte quatre phases :
- le remplissage du moule ;
- la cuisson de la matière plastique ;
- le refroidissement de la matière plastique ;
- le démoulage.
Remplissage moule empreinte à coquilles:
Le moule également appelé outillage est composé de deux demi-coquilles ou plus (moule à forme complexe) en acier ou en aluminium et est rempli de matière plastique en poudre micronisée, dont le poids correspond à celui de la pièce à obtenir. Le moule est ensuite fermé à l’aide de différents systèmes de verrouillage (vis écrou, sauterelles, etc.), et a été au préalable fixé sur un système mécanique appelé bras de rotation qui lui permet de tourner simultanément autour de deux axes orthogonaux ; la machine porte le nom de rotomouleuse.
Cuisson de la matière en poudre:
Une fois le moule fermé, il est mis en mouvement. Les vitesses de rotation étant faibles, l’effet de la force centrifuge est négligeable. L’ensemble moule et matière est chauffé par apport de chaleur au moyen de rampe à gaz, de panneau infrarouge ou par convection forcée dans un four. Le moule transmet les calories à la matière qui fond et se répartit uniformément à l’intérieur du moule.
Refroidissement:
La solidification de la matière est obtenue en projetant sur le moule de l’air ambiant (ventilation) ou de l’air avec un brouillard d’eau (micro-pulverisation). Le refroidissement continue jusqu’à durcissement du thermoplastique.
Démoulage:
Lorsque la pièce obtenue est suffisamment refroidie, on ouvre les raccords rapides, on soulève la partie mobile du moule et on extrait la pièce qui reproduit exactement l’architecture interne du moule. Pour les plastiques thermoplastiques, il est intéressant de retirer du moule la pièce encore chaude pour profiter de sa malléabilité (étant au-dessus de la Tg).
Fabrication d’un kayak par rotomoulage:
Quelques avantages du rotomoulage :
– Les moules sont relativement simples et peu coûteux par rapport à ceux des procédés classiques, car le rotomoulage ne nécessite pas de hautes pressions.
– Des moules de tailles et de formes différentes peuvent être montés sur la même machine et utilisés simultanément.
– Les pièces de forme complexe peuvent être rotomoulées. Ce procédé est particulièrement bien adapté pour les grosses pièces de forte épaisseur mais aussi pour les pièces techniques telles que les multicouches. – Des inserts en plastique ou en métal peuvent être facilement fixés sur le moule.
– Les pièces ont une épaisseur relativement uniforme (en comparaison avec le thermoformage). Et l’épaisseur peut être changée sans modifier le moule.
– Le rotomoulage de matériaux composites est possible.
– Les lignes de soudures (dues au plan de joint) peuvent être facilement évitées.
– Des détails de surface peuvent également êtres obtenus.
– Le rotomoulage ne génère que très peu de déchets (en comparaison avec l’injection).
– Les pièces finales sont quasiment sans contrainte résiduelle.
– Les petites séries de pièces peuvent être économiquement viables.
Les inconvénients du rotomoulage :
– Le temps de cycle est important en comparaison aux autres procédés, spécialement pour les multicouches.
– Peu de matériaux sont élaborés par ce procédé. Actuellement environ 90% des pièces rotomoulées sont en polyéthylène.
– Le prix des matériaux est relativement élevé car leur micronisation (transformation du matériau en une poudre fine) est nécessaire.
N’hésitez pas à vous abonner à la newsletter via le champ en bas à droite pour recevoir les prochains articles.
Aurélien
