Découvrir la soudure au gaz chaud (azote) : Quelles sont les particularités d’une soudure de 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 ?

3.1 - La soudure des matériaux semblables ou dissemblables

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

Références

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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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Distinguez les thermoplastiques amorphes et semi-cristallins

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

Tout semble si simple. Il suffirait ainsi de chauffer et d’assembler les matériaux par pression. D’ailleurs, les fournisseurs vous forment en une journée. Cependant, lorsqu’un manque d’adhérence survient en sortie de machine, ou qu’un retour client vous alerte, vous constatez que finalement, la solution est beaucoup plus compliquée. Quatre pôles sont à appréhender :

l’homme et ses éventuelles défaillances ;
la matière et ses multiples aléas (composition chimique, imperfection physique…) ;
la machine et d’éventuelles pannes ou dérives (manque d’air, usure, grippage…) ;
l’environnement avec toutes ses variations et ses inconnues.

3.1 La soudure des matériaux semblables ou dissemblables

Considérez les matériaux semblables comme étant issus d’un même lot de fabrication.

Les matériaux dissemblables ne sont en général pas compatibles ; seuls quelques cas particuliers se soudent entre eux (cas de l’ABS et du PMMA, ABS / PC, PA/ABS…).

La chaleur agit pour libérer les chaînes de polymères et permettre leur fluage sous la pression au moment de la soudure.

Les mécanismes plus ou moins complexes en fonction de la nature des matériaux permettent une interdiffusion des chaînes de polymères et leur enchevêtrement à l’interface.

Les matériaux de base mettent en jeu des phénomènes classiques de l’adhésion comme :

la tension de surface ;
la mouillabilité
la capillarité ;
l’état de surface ;
la surface spécifique de contact ;
la distance entre les interfaces (micro à nanomètres).

Les paramètres fondamentaux pour réaliser une soudure conforme concernent la nature des matériaux et leurs caractéristiques. Demandez à vote fournisseur de préciser le type de polymères et les détails suivants ;

polaire ou non ;
réticulé ou non ;
amorphe ou semi-cristallin ;
taux de cristallisation et morphologie sphéroïde ou autres ;
température de transition vitreuse (Tg) ;
température de fusion (Tf) ou température Vicat ;
température...