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Auteur(s)
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Josiane VILLOUTREIX : Maître de Conférences au Conservatoire National des Arts et Métiers
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Jean-Dominique ACETARIN : Maître de Conférences au Conservatoire National des Arts et Métiers
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Lire l’articleINTRODUCTION
Toujours plus est la devise de l’industrie des matières plastiques où on cherche constamment à repousser les limites d’utilisation de ces matériaux. Parmi les polymères thermoplastiques à hautes performances, les polyéthercétones aromatiques (PAEK) suscitent de grands intérêts industriel et scientifique.
Cependant, le coût élevé des PAEK, plusieurs centaines de francs par kilogramme, a considérablement réduit la croissance espérée. Il y a une dizaine d’années, une consommation mondiale de 5 000 t/an était annoncée pour 1997. En fait, on atteindra à peine 1 000 t. Si de nombreuses variantes de PAEK ont été commercialisées, avec divers arrangements des liaisons éther et cétone, le marché a été abandonné par la plupart des producteurs.
Le polyétheréthercétone ou PEEK Victrex™ de la Compagnie VICTREX, introduit en 1981, représente désormais l’essentiel de la consommation. Le PEEK, après avoir longtemps suscité un intérêt surtout académique, connaît depuis peu d’années un développement très important dans des applications variées où on exige des performances ultimes pour les matériaux employés.
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4. Applications
Le PEEK est présent dans pratiquement tous les secteurs industriels, grâce à l’association de plusieurs propriétés critiques (tableau 8). Son développement est imposé par la nécessité de repousser les limites d’utilisation des matériaux. C’est un produit de remplacement pour des métaux usinés tels que l’acier inoxydable, l’aluminium ou le titane, pour des thermoplastiques et des thermodurcissables, ou une réponse à de nouvelles conceptions.
4.1 Automobile
C’est le premier marché pour le PEEK avec environ 35 % de sa production. Les propriétés les plus importantes pour ce domaine sont la tenue en température, les propriétés mécaniques, la résistance chimique, la résistance au frottement, à l’usure et une mise en œuvre relativement aisée.
Les utilisations se multiplient « sous le capot » : paliers, cages de roulement à billes, joints et bagues d’embrayage, buses d’injecteurs de pompes de distribution, engrenages de direction, composants de freinage ABS. Depuis peu, le PEEK est entré dans la fabrication de butées d’induits de moteurs électriques, notamment pour l’automobile, en remplacement de thermodurcissables, pour sa résistance à l’usure.
Citons un important marché avec les rondelles d’appuis pour boîtes de vitesse automatiques Ecomat. Un grade contenant du PTFE, du graphite et des fibres de carbone, est injecté chez JOMA-POLYTEC (Allemagne) pour équiper des constructeurs de véhicules de transports en commun, DAIMLER-BENZ, VOLVO, RVI, SCANIA, MAN. Le PEEK remplace le métal en raison de sa tenue à haute température, de sa résistance à l’usure, de son inertie chimique vis-à-vis des lubrifiants et autres fluides présents en automobile. Les rondelles en PEEK sont garanties pour 500 000 km et pour une conduite saccadée (trafic autobus avec arrêts et démarrages fréquents).
HAUT DE PAGE4.2 Pièces industrielles
30 % du PEEK servent à la fabrication de pièces industrielles pour des domaines très variés où ses propriétés thermiques, mécaniques et chimiques, principalement, se montrent indispensables.
L’industrie chimique, la pétrochimie, sont de gros consommateurs...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - KEMMISH (D.) - Modern Plastics Encyclopedia 96. - McGraw-Hill (1995).
-
(2) - MAY (R.) - Polyetheretherketones. - Encyclopedia of Polymer Science and Engineering vol 12. Wiley Interscience (1987).
-
(3) - REIMER (W.), WEIDIG (R.) - Polyetherether Ketone. - Kunststoffe 86 (oct. 1996).
-
(4) - RIGBY (R.B.) - Polyetheretherketone. - Engineering Thermoplastics, Properties and Applications, Ed. J. Margolis (Marcel Dekker, 1985).
-
(5) - * - Documentation technique ICI.
-
(6) - * - Documentation technique THERTEC.
-
(7) - * - Documentation technique VICTREX.
- ...
ANNEXES
RISSON (T.) - Comportement en fluage de composites à renfort carbone et matrices époxyde et PEEK. - École centrale de Lyon (1998).
SADRAS (B.) - Traitement de surface du polyéther-éthercétone (PEEK) par un laser excimère. Application à l'amélioration des propriétés d'adhésion - (1998).
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