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Distinguez les thermoplastiques amorphes et semi-cristallins
Découvrir la soudure au gaz chaud (azote)
FIC1278 v1 Fiche pratique

Distinguez les thermoplastiques amorphes et semi-cristallins
Découvrir la soudure au gaz chaud (azote)

Auteur(s) : Delphine Mathilde COSME

Date de publication : 10 mars 2014 | Read in English

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1 - La soudure sous protection sous gaz inerte vous concerne-t-elle vraiment ?

2 - Pourquoi opter pour une protection par gaz inerte dans la soudure des thermoplastiques ?

  • 2.1 - Séparer l’azote de l’air : opération assez simple
  • 2.2 - Méthode de séparation de l’air pour extraire l’azote
  • 2.3 - La soudure en métallurgie
  • 2.4 - La soudure en plasturgie
  • 2.5 - Attention aux idées reçues

3 - Quelles sont les particularités d’une soudure de thermoplastiques ?

4 - Distinguez les thermoplastiques amorphes et semi-cristallins

  • 4.1 - Les thermoplastiques amorphes
  • 4.2 - Les thermoplastiques semi-cristallins
  • 4.3 - La dégradation thermique des polymères
  • 4.4 - Les conditions environnementales et la reprise d’humidité

5 - Réussissez des soudures techniques

6 - Notre conseil

  • 6.1 - Recherchez toujours une éventuelle pollution de surface

7 - Erreurs à éviter

  • 7.1 - N’augmentez pas la température et la pression
  • 7.2 - Ne surchauffez pas les matériaux, vous les dégradez
  • 7.3 - Sélectionnez la vitesse adéquate

8 - Abréviations et acronymes

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Auteur(s)

  • Delphine Mathilde COSME : Consultante technique, experte en assemblage des matériaux (plasturgie et métallurgie)

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INTRODUCTION

Dans le soudage des thermoplastiques, les appareils standards générant de l’air chaud utilisent l’air atmosphérique tel que nous le connaissons dans notre environnement, avec tout ce qu’il comporte.

L’air composé d’oxygène, combiné à la chaleur, oxyde les matériaux. Ce phénomène est observé et plus ou moins effectif dans toutes techniques de soudage par fusion de matière.

Cette fiche est un panorama complet des paramètres de soudure directs et connexes.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-fic1278

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4. Distinguez les thermoplastiques amorphes et semi-cristallins

4.1 Les thermoplastiques amorphes

Les thermoplastiques amorphes sont plus faciles à souder que les semi-cristallins car l’évolution de leur comportement reste prévisible. En effet, à chaque degré supplémentaire correspond un ramollissement supplémentaire.

Il est donc plus facile de souder un amorphe d’un semi-cristallin.

  • La plage de scellabilité est plus importante (10 à 20°C amorphe, 1 à 3°C semi-cristallin).

  • La matière se ramollit progressivement.

  • En cas de surchauffe, odeur puis fumée et couleur donnent l’alerte.

  • La puissance de chauffe est plus faible.

  • Le refroidissement est rapide.

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4.2 Les thermoplastiques semi-cristallins

Les thermoplastiques semi-cristallins sont différents des amorphes, et vous observez une très grande disparité entre eux. Le comportement est fonction du taux de cristallisation. La quantité d’énergie à fournir pour désorganiser l’arrangement de la chaîne de polymère et devenir amorphe est directement fonction du taux de cristallisation.

Pour réaliser une soudure conforme, il faut atteindre le stade amorphe des matériaux aux interfaces.

Il est donc plus difficile de souder un semi-cristallin qu’un amorphe puisque :

  • Il n’y a aucun changement d’état visible jusqu’à complète disparition des cristallites.

  • Le passage à l’état fluide est plus ou moins brusque.

  • Le refroidissement est plus lent.

  • La puissance de chauffe est importante.

  • Le retrait et la dilatation sont importants.

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4.3 La dégradation thermique des polymères

Faites des essais en augmentant la température dans le process de soudure afin de vérifier les limites de dégradation des matériaux à assembler.

Vérifiez au microscope ou au binoculaire la surface surchauffée.

Pendant la soudure, notez aussi d’éventuelles :

  • odeurs ;

  • fumées.

Toute oxydation ou dégradation se traduira par un de ces défauts :

    ...

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    1 Bibliographie

    • Thèse de Célia NICODEAU « modélisation du soudage en continu de composites à matrice thermoplastique » - 2005

    • Thèse de François LEMARCHAND « Étude de l’apparition des contraintes résiduelles dans le procédé d’empilement par soudage et consolidation en continu de composites thermoplastique » - 2008

    • Thèse de Jean-Florent LAMETRE « Étude de l’adhésion de composites thermoplastiques semi-cristallins, application à la mise en œuvre par soudure » - 2004

    • Rapport de Yves Macel Pierre TOSO : « Effective ATW process with on-line bonding under transient thermal conditions »

    • Rapport de la « 16th International Conference on Composite Materials » - « A multi-physic and multi-scale approach to model there continuous welding of thermoplastic matrix composites » - auteurs : Gilles Regnier, Célia Nicodeau, Jacques Verdu, Jacques Cinquin, Francisco Chinesta

    • Rapport RR539 du HSE : « Products evolved during hot gas welding of fluoropolymers » - 2007

    HAUT DE PAGE

    2 Produits et fournisseurs

    4 Pôles de Développement

    3454 route de Saint-Amour – Grande Belle Vavre – 01340 Foissiat (France)

    Tél. : 04 74 22 45 41

    KVT BIELEFELD

    Rabenhof 18a - 33609 Bielefeld (Allemagne)

    Tél. : 49 521 932070

    USC - Urethane Supply Company

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