Présentation
Auteur(s)
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Jean-François AGASSANT : Professeur à l’École Nationale Supérieure des Mines de Paris - Directeur adjoint du Centre de mise en forme des matériaux de l’École Nationale Supérieure des Mines de Paris - Responsable de la rubrique Plasturgie
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Christophe BINÉTRUY : Docteur-Ingénieur, Responsable du groupe Composites à l’École des Mines de Douai - Responsable de la rubrique Composites
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Patricia KRAWCZAK : Professeur à l’École des Mines de Douai - Responsable du département Technologie des polymères et composites de l’École des Mines de Douai - Responsable de la rubrique Composites
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Marie-France LACRAMPE : Docteur-Ingénieur - Enseignant-chercheur à l’École des Mines de Douai - Responsable de la rubrique Plasturgie
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Gilbert VILLOUTREIX : Docteur ès Sciences physiques - Professeur au Conservatoire National des Arts et Métiers - Responsable de la rubrique Propriétés des plastiques et monographies
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Lire l’articleINTRODUCTION
Lssus majoritairement du pétrole et formulés à la fois par les chimistes, les statisticiens et les physiciens pour répondre aux exigences accrues des transformateurs et de leurs clients en termes de qualité, de fiabilité et de sécurité, les matières plastiques ou polymères s’inscrivent dans une progression de consommation flatteuse, comparativement aux autres matériaux. Avec une production qui s’oriente vers les 7 millions de tonnes en France et une croissance de l’ordre de 3 à 5 % par an, le champ couvert par les polymères est prospère, aussi bien pour les plastiques de grande consommation que pour les produits plus techniques.
Les matériaux composites s’avèrent être extrêmement polyvalents, de par la grande diversité de leurs constituants : matrices thermoplastiques et thermodurcissables, fibres, renforts textiles, additifs, la grande liberté de formes et de tailles, la possibilité d’intégration de fonctions. Parce qu’ils peuvent être façonnés en ajustant leurs propriétés aux exigences spécifiques d’une application, ils constituent des solutions de choix dans des secteurs aussi variés que les transports (automobile, aéronautique, ferroviaire, naval militaire et de plaisance), le bâtiment, la mécanique, l’électrotechnique, les sports et loisirs, le matériel paramédical.
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2. Plasturgie
La plasturgie recouvre l’ensemble des opérations de mise en forme des matières plastiques, qui permettent de transformer la matière première (généralement sous forme de poudre, de granulés, plus rarement d’une résine liquide) en produit fini (un film plastique, une chaussure de ski, un bouclier automobile...). La maîtrise des procédés de transformation des polymères intéresse quatre secteurs industriels :
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les producteurs de polymères (et d’additifs) : leur problématique consiste à développer ou adapter un polymère aux propriétés physiques recherchées (propriétés mécaniques, aspect...), mais également au procédé de transformation visé, en jouant sur la structure moléculaire, sur la formulation... ;
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les transformateurs de polymères (appelés « plasturgistes ») : leur objectif est de choisir le matériau et la technologie, d’adapter les paramètres de mise en œuvre (température, vitesse de rotation de la vis...) pour obtenir un produit respectant le cahier des charges en termes de dimensions, de masse, mais aussi d’aspect (état de surface) et de propriétés d’usage, dans des conditions économiques optimales (temps de fabrication réduits, régime de fonctionnement stable, « fenêtre de réglage » étendue, minimum de déchets, limitation des coûts et des délais de mise au point ainsi que des coûts de production) ;
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les fabricants de machines et d’outillages, qui doivent faire évoluer leurs technologies pour permettre la transformation de nouveaux polymères « plus pointus » et l’obtention de cadences élevées ; en assurant des fiabilité, reproductibilité, traçabilité, flexibilité et maîtrise des process toujours plus élevées, ainsi qu’une utilisation aussi simple et conviviale que possible ;
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les utilisateurs de polymères, enfin, qui recherchent pour les produits qu’ils utilisent, des fonctionnalités de plus en plus complexes, des propriétés de plus en plus fines (non plus seulement le module élastique, mais les résistances à l’endommagement, à l’impact et à la fatigue, la brillance, ...), avec des temps et des coûts de développement minima, les prix les plus faibles, les approvisionnements en juste à temps.
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