FOIRE AUX QUESTIONS SUR LA SOUDURE PLASTIQUE

Les plastiques techniques de types ABS, acrylique, polycarbonate, nylon, polyester et certains matériaux composites peuvent être assemblés facilement avec des adhésifs en raison de leur niveau d’énergie de surface élevé. Pour les plastiques souples et certains plastiques rigides de types thermoformables, il est nécessaire d’utiliser d’autres techniques d’assemblage,  telle la soudure plastique.

Avant d’envisager d’assembler des plastiques il est nécessaire de connaître leur formulation chimique afin de savoir quelle technique quels appareils sont utilisables. En effet seule la famille des thermoplastiques possède les caractéristiques permettant de pratiquer des soudures viables. Elle comprend par définition, tous les matériaux plastiques que l’on peut former, déformer ou souder en augmentant la température à laquelle ils sont soumis.

Les thermoplastiques représentent environ 80 % des plastiques actuellement produits dans le monde avec quelques matériaux phares :

• Le Polychlorure de Vinyle (PVC) permet de produire des tuyaux pour canalisations, des portes, des fenêtres et des revêtements de sol.
• Le Polytéréphtalate d’Ethylène (PET) sert de matière première pour la production de bouteilles, de fibres textiles et d’emballages jetables.
• Le Polypropylène (PP) est utilisé pour la fabrication de pièces détachées, notamment pour le secteur automobile.
• Le Polystyrène (PS) ou Frigolite employé pour la production d’objets flottants et pour l’isolation thermique.

Seule la formulation chimique des matières premières ou des pièces fournies permet de différencier les plastiques souples, des plastiques durs. De manière empirique la distinction est difficile à faire puisque les mêmes molécules peuvent permettre de former une matière plastique souple comme rigide. Cependant ces méthodes ne sont cependant pas adaptées à tous les niveaux de rigidité.

Sans établir un liste des procédés utilisés en matière de soudage de thermoplastiques, il est toutefois possible de noter les caractéristiques suivantes :

• Le soudage au gaz chaud est adapté aux plastiques les plus durs avec un pistolet faisant office de chalumeau et une baguette pour apporter de la matière.
• La soudure sur sole sous pression est efficace principalement pour le travail sur les films plastiques fins.
• Le soudage haute fréquence ou par ultrasons pour de nombreux thermoplastiques à l’aide d’un équipement dédié.

Nos solutions de soudures plastiques

En fonction de la nature de l’assemblage ou de la réparation à effectuer et de la taille des différents morceaux à souder, le procédé à appliquer et l’outil à utiliser diffère. Une des techniques d’assemblage les plus utilisées est la soudure à air chaud des matériaux. Le procédé se base sur l’apport de matière, souvent sous forme de fines tiges, ce qui sert à raccorder les différents morceaux de bâches ou de films.

Les deux parties à accoler doivent être mises à plat sur le sol et la tige doit leur être perpendiculaire. Un chalumeau (ou pistolet) à air chaud permet de chauffer à la fois les zones à coller ainsi que l’embout de la baguette en plastique. L’avance du chalumeau et de la tige de matière doit être simultanée sur la ligne à souder réaliser un travail de qualité. Ce processus est complexe, il demande un de la précision et une bonne maîtrise de l’outil.

Pour des assemblages de plastiques en grandes quantités, il est préférable de mettre en oeuvre la soudure par Haute Fréquence (HF) ou par ultrasons. Elles se différencient sur la façon de réaliser un échauffement interne de la matière plastique allant jusqu’au point de fusion des matériaux. En ce qui concerne la méthode par ultrasons, le chauffage est dû à l’émission d’ondes vibratoires (entre 20 et 70 kHz) envoyées au coeur de la matière qui va chauffer plus vite que sa périphérie. En ce qui concerne la méthode à haute fréquence, c’est un champ électromagnétique qui est émis au niveau de la surface à souder.

Ces deux procédés ont les mêmes avantages qui sont les suivants :

• la haute vitesse du processus d’assemblage des pièces plastiques,
• une montée rapide en température des matériaux jusqu’au point de fusion uniquement des zones à joindre,
• une production basée sur l’utilisation d’un équipement utilisable facilement et fonctionnant de manière autonome ou semi-autonome,
• des réalisations précises quelle que soit la forme de la jonction ou de la réparation à faire.

Les usages des dérivés de thermoplastiques, des fibres textiles ou d’un mélange de ces deux types de matériaux sont multiples :

• la majorité des vêtements en fibres synthétiques,
• les emballages pour la conservation de la viande,
• certains types de toiles utilisés dans de nombreux domaines (bâches de camions, tentes, toiles de piscines gonflables, voiles de bateau….).

Pour les matières synthétiques qui fondent à des températures inférieures à 200°C, la plupart des techniques de soudage sont utilisables. C’est le cas notamment le cas du polypropylène (PP), de la plupart des polyamides (PA) et des dérivés du polyuréthane (PU). Hormis pour certaines formes du polypropylène, le choix fait sera souvent celui des procédés à haute fréquence ou par ultrasons. Il existe tout de même de nombreux modèles de tiges de ces matériaux pour réaliser un thermosoudage plus classique.

Selon les caractéristiques de la jonction à réaliser, différents types de machines à souder sont utilisables. Matrelec propose une large gamme de machines qui sauront ainsi répondre à n’importe quel besoin dans ce domaine, en utilisant la technologie de la Haute-Fréquence :

• La gamme HF Initial est assez complète avec des équipements pouvant travailler sur des petites soudures comme sur de longues coutures. Elle comprend les machines les plus faciles à manipuler et les moins énergivores parmi tous ceux proposés par Matrelec.
• La gamme HF Premium est composée de machines dotée de différents plateaux permettant de stocker et de souder plus rapidement les articles dans le cadre de volumes de production importants. Cette gamme est adaptée à la réalisation d’objets gonflables, d’équipements de sécurité et de pièces détachées automobiles.
• La gamme HF Chrono est destinée aux rythmes de production les plus élevés notamment pour les emballages de types blisters. Ces machines privilégient la vitesse d’exécution : jusqu’à 100 produits à la minute selon les dimensions des objets.
• La gamme HF Absolute propose des outils complets qui permettent d’atteindre un haut niveau d’automatisation. Ils sont spécialement appropriés pour l’assemblage de produits souples (porte-étiquettes, protège-cahiers…) et peuvent travailler sur des formats allant jusqu’à 900mm par 1100mm.
• Les rails de soudure HF Forsstrom sont sont adaptés pour les plus grands formats à souder : affiches publicitaires, bâches, toiles de grande taille… De la marque Forsstrom, ces équipements sont reconnus pour leur fiabilité dans la réalisation de pièces en grandes séries.