Usinage du polycarbonate (PC) et de l'acrylique (PMMA) : Quelles sont les différences ?
Pour concevoir des pièces de précision, nombreux sont les concepteurs de produits qui optent pour des polymères plastiques. Le polycarbonate et l'acrylique sont deux matières plastiques très prisées pour la réalisation de pièces transparentes et optiques. Cependant, il peut être difficile de choisir entre l'usinage du polycarbonate et celui de l'acrylique (aussi appelé plexiglass ou PMMA), étant donné que ces matériaux présentent des caractéristiques variées. Dans cet article, nous nous pencherons sur les différences essentielles entre ces deux matériaux.
Différences entre le polycarbonate et l'acrylique (PMMA)
Polycarbonate : Propriétés et Applications
Le polycarbonate transparent offre une transmission de la lumière de 88%, permettant une excellente visibilité dans les pièces usinées. Ses propriétés en font un plastique approprié pour les applications nécessitant une résistance élevée aux contraintes ou aux impacts. Le polycarbonate offre une résistance moyenne aux intempéries, mais n'est pas résistant aux rayons UV.
Le polycarbonate est couramment utilisé dans la fabrication de serres, d'appareils électriques et électroniques, d'équipements de sécurité, de composants automobiles, d'équipements de bureau et de signalisation extérieure. De même, les ingénieurs produits utilisent le polycarbonate pour les pièces structurelles transparentes ou optiques.
Acrylique (PMMA) : Propriétés et Applications
D'autre part, le matériau transparent possède une clarté optique supérieure avec précisément 92% de transmission de la lumière, permettant une excellente visibilité. C'est l'un des meilleurs plastiques avec d'exceptionnelles facultés de résistance aux intempéries car il n'est pas susceptible à l'hydrolyse ou au jaunissement.
Plus important encore, il offre une meilleure résistance aux radiations UV lorsqu'il est formulé avec des stabilisateurs UV et fonctionne dans une plage de température de 40-80ºC. Cependant, notez que le PMMA a un point de fusion plus bas et une résistance à la chaleur plus faible, ce qui provoque sa déformation à des températures plus basses.
Bien que le PMMA soit relativement fragile et ait une faible résistance aux impacts, ses excellentes caractéristiques optiques, sa transmission de la lumière et sa résistance aux intempéries en font un plastique largement utilisé dans diverses industries, y compris l'automobile nécessitant des pièces transparentes. Le plexiglass est couramment utilisé dans la production d'aquariums, d'affichage et de signalisation, de cadres photo, de composants d'architecture et de design, et de faux ongles en acrylique.
Coût associé aux matériaux : Polycarbonate vs Acrylique
Un facteur essentiel à considérer lors du choix entre le polycarbonate et l'acrylique est le coût des matériaux. En moyenne, le polycarbonate coûte environ 30 à 35 euros par mètre carré pour une plaque de 2mm d'épaisseur. D'autre part, l'acrylique coûte environ 20 à 25 euros par mètre carré pour une plaque de la même épaisseur.
Il convient de noter que ces prix peuvent varier en fonction de plusieurs facteurs, tels que l'épaisseur du matériau, la quantité achetée et le fournisseur. De plus, les coûts d'usinage peuvent également varier en fonction de la complexité de la pièce et de l'outillage nécessaire.
Durabilité à long terme
En matière de durabilité à long terme, le polycarbonate et l'acrylique ont des avantages différents. Le polycarbonate est connu pour sa résistance aux impacts, ce qui signifie qu'il résiste mieux à l'usure dans les environnements où il est soumis à des contraintes mécaniques élevées. Cependant, il est sensible aux rayons UV et peut jaunir avec le temps s'il n'est pas traité avec un revêtement protecteur.
L'acrylique, en revanche, a une excellente résistance aux intempéries et aux UV, ce qui lui permet de maintenir sa clarté et son éclat pendant de nombreuses années sans se dégrader ou jaunir. Cependant, il est plus susceptible de se fissurer sous l'effet de contraintes ou de chocs.
Recyclabilité
Dans une perspective écologique, il est important de considérer la recyclabilité de ces matériaux. Le polycarbonate est un matériau difficile à recycler en raison de sa composition chimique complexe. Lorsqu'il est chauffé pour être moulé, il peut libérer des produits chimiques nocifs.
D'autre part, l'acrylique est plus facile à recycler. Il peut être fondu et moulé sans libérer de produits chimiques nocifs. Cependant, son processus de recyclage nécessite une consommation d'énergie relativement élevée.
Usinage et traitement de surface
Lorsque l'on parle d'usinage cnc, on pense souvent à des procédés tels que le fraisage, l'usinage CNC ou la découpe/gravure. Voyons comment ces procédés sont appliqués aux deux matériaux.
Usinage du polycarbonate et considérations de finition
Le polycarbonate, de par sa robustesse et sa résistance aux chocs, nécessite un temps d'usinage plus long. Le produit fini est généralement translucide et difficile à polir jusqu'à la transparence. Cependant, si vous avez besoin d'une clarté optique pour votre produit, il est recommandé d'envisager la fumigation. Pour protéger les composants en polycarbonate des rayures, il est conseillé d'appliquer un revêtement dur ou une plaque polycarbonate spéciale.
Usinage du PMMA et considérations de finition
L'acrylique, du fait de sa fragilité, nécessite une procédure d'usinage plus délicate. Il est possible d'améliorer la surface des pièces en plexiglass par peinture, aspiration ou placage à l'eau. On peut également polir le plexiglass pour une transparence optique supérieure.
Différences dans le processus de polissage
Malgré des procédures de pré-polissage similaires, le polycarbonate et l'acrylique présentent des différences notables dans leur processus de polissage.
Polissage du polycarbonate
La méthode idéale de polissage du polycarbonate est le polissage par vapeur. Cette technique améliore les propriétés physiques des composants en polycarbonate usinés. Un composé de polissage spécialisé pour le polycarbonate aide à lisser la surface du matériau, améliorant ainsi sa clarté.
Polissage du PMMA (Acrylique)
Pour les composants avec des exigences optiques, le polissage à la main est le plus adapté pour les pièces usinées en PMMA. Une fois la surface préparée, on utilise d'abord un abrasif grossier, puis on passe à un abrasif à grain plus fin avant d'appliquer le composé de polissage avec un chiffon, des roues de polissage ou un tampon de polissage.
Polycarbonate Vs. Acrylique : Comment choisir le bon matériau pour votre projet ?
Le choix dépendra de vos besoins spécifiques.
Si votre produit nécessite une finition hautement brillante et une excellente visibilité, l'acrylique est le choix parfait. Cependant, notez qu'il est vulnérable aux fissures lorsqu'il est soumis à des contraintes ou des chocs élevés.
Si votre produit requiert une résistance élevée à l'impact, le polycarbonate est idéal. Il est plus ductile que l'acrylique, permettant une facilité d'usinabilité et de formabilité. De plus, il offre une meilleure résistance à la chaleur que le plexiglass.
L'usinage du polycarbonate et de l'acrylique offre des propriétés uniques nécessaires dans différentes applications, faisant de ces matériaux des alternatives idéales au verre. Cependant, le choix du matériau parfait pour vos produits dépendra de vos besoins spécifiques. Découvrez notre article comparant le titane et l’aluminium dans le fraisage industriel.
L'acrylique se fissure-t-il facilement ?
Il est plus rigide et susceptible de se fissurer lorsqu'il est percé. C'est un inconvénient à prendre en compte lors de l'usinage CNC de composants en plastique.
Comment puis-je découper du polycarbonate sans le fissurer ?
Vous pouvez découper soigneusement le polycarbonate avec des outils tels qu'une scie sauteuse ou une scie circulaire sans provoquer de fissures.
Quel est le matériau le plus résistant entre le polycarbonate et l'acrylique ?
Bien que le polycarbonate et l'acrylique offrent des caractéristiques différentes, le polycarbonate est la plaque la plus résistante, tandis que le plexiglass a une surface plus brillante par comparaison. Le polycarbonate est beaucoup plus résistant aux chocs et aux contraintes, ce qui lui confère une durabilité supérieure. Il résiste également mieux aux températures élevées. Cependant, si une transparence optimale et un brillant élevé sont nécessaires pour votre application, la PMMA pourrait être la meilleure option.
Quel matériau est le plus facile à usiner : le polycarbonate ou l'acrylique ?
L'usinage de ces deux matériaux peut varier en difficulté en fonction de la complexité de la pièce et de l'outillage disponible. Cependant, le polycarbonate est généralement plus facile à usiner en raison de sa plus grande ductilité par rapport à l'acrylique. En revanche, le plexiglass a tendance à se fissurer plus facilement lors de l'usinage, ce qui peut nécessiter des techniques d'usinage plus délicates.
Quel matériau est le meilleur pour les applications extérieures : le polycarbonate ou l'acrylique ?
En matière de durabilité à l'extérieur, le polycarbonate est généralement préféré car il est plus résistant aux chocs et aux contraintes. Cependant, l'acrylique présente une résistance supérieure aux UV et aux intempéries, ce qui lui permet de maintenir sa clarté et son brillant pendant de nombreuses années sans jaunir ou se dégrader.
Pour résumer, le choix entre le polycarbonate et l'acrylique dépendra largement de vos besoins spécifiques. Si votre application nécessite une résistance à l'impact et à la chaleur, le polycarbonate est probablement le meilleur choix. En revanche, si la clarté, le brillant et la résistance aux intempéries sont des critères prioritaires, le plexiglass pourrait être plus adapté.