En tant qu'ingénieur ou concepteur de produits, vous savez déjà qu'il existe des centaines de thermoplastiques de qualité commerciale pour le prototypage et la production de pièces. Cependant, parmi cette grande variété de plastiques, deux matériaux sont plus populaires ou plus largement utilisés : l'ABS et le polypropylène.
L'ABS et le polypropylène sont utilisés pour l'impression 3D de qualité industrielle (fabrication additive), Usinage CNC et moulage par injectionNous examinons ci-dessous les avantages et les applications de ces deux principaux matériaux. Le tableau ci-dessous compare les propriétés typiques de ces deux plastiques pour l'usinage, le moulage par injection et l'impression 3D.
Table des matières
Qu'est-ce que l'ABS ?
ABS (acrylonitrile-butadiène-styrène) est un mélange de nombreuses molécules différentes. De plus, l'ABS est l'un des thermoplastiques les plus économiques. Il présente de bonnes propriétés mécaniques ainsi qu'une forte capacité de déformation thermique, ce qui lui confère durabilité et rigidité. De plus, l'ABS est facile à mettre en œuvre et à fabriquer, avec une bonne maniabilité.
Avantages et UNapplications de l'ABS
En fait, l'ABS s'est avéré être un choix polyvalent. Non seulement il est rapide et facile à mettre en œuvre, mais il offre également une bonne résistance aux chocs, une bonne solidité et une bonne rigidité sur une large plage de températures. L'ABS est devenu un matériau populaire pour l'impression 3D en raison de sa résistance à la chaleur, de sa résistance au fluage, de son faible ressuage et de sa faible filamentation. C'est également un choix courant pour le moulage par injection lorsque des plastiques économiques, solides et rigides sont requis.
Avantages de l'ABS
- Peu coûteuxL'ABS est un matériau relativement peu coûteux pour le moulage par injection. C'est pourquoi il est si populaire auprès des fabricants de pièces moulées. De plus, il est compatible avec un large éventail de techniques de moulage et la quasi-totalité des équipements de moulage utilisés aujourd'hui.
- Dégradation lenteL'ABS est un polymère très résistant. Il résiste aux conditions les plus difficiles sans perdre ses propriétés. Il peut être chauffé, liquéfié, puis solidifié sans perdre ses propriétés bénéfiques. C'est pourquoi les objets en ABS conservent leur aspect élégant et épuré même après une utilisation continue.
- SolubilitéL'ABS est soluble dans d'autres liquides, comme l'acétone. Il est donc facile d'y apporter des modifications, notamment en ajoutant des gravures et en lissant les anomalies. Cette flexibilité est avantageuse pour les fabricants.
- Fonctionne bien avec les pièces mécaniquesL'ABS offre une excellente compatibilité avec les pièces mécaniques et mobiles. C'est pourquoi il est couramment utilisé dans le prototypage automobile et l'industrie aérospatiale. L'ABS présente une ductilité et une extensibilité supérieures, ce qui lui permet d'être moulé dans n'importe quelle forme sans se casser.
Inconvénients de l'ABS
- Odeur désagréableL'ABS dégage une odeur particulièrement désagréable, surtout lorsqu'il est chauffé, et il est difficile à manipuler. C'est pourquoi les fabricants de ces matériaux misent souvent sur une bonne ventilation pour éviter que les travailleurs ne développent des problèmes respiratoires.
- Rétrécissement thermiqueL'ABS conserve les propriétés essentielles qui en font une matière première attractive. Cependant, il rétrécit lorsqu'il est exposé à la chaleur. Plus il est exposé à la chaleur, plus il rétrécit. À terme, il ne reste plus assez de matière à traiter.
- Il faut beaucoup de chaleurLa fusion de l'ABS est facile grâce à son point de fusion très bas. Mais il est difficile de le maintenir à ce niveau. Pour alimenter une presse à injecter en ABS, par exemple, il faut maintenir une température élevée. Sinon, le matériau risque de refroidir trop rapidement, ce qui entraînera des défauts structurels dans le produit fini.
Utilisations de l'ABS
L'ABS convient à une large gamme d'utilisations, d'applications et de produits. Par exemple :
- Applications aérospatiales
- appareils électroménagers
- Applications automobiles
- Construction et applications industrielles
- Électronique (grand public et commerciale)
- Articles ménagers
- Logements
- Équipement de pelouse et de jardin
- Lentilles
- Éclairage
- Soins médicaux/de santé (instruments chirurgicaux, composants de systèmes intraveineux, dispositifs médicaux, kits de test, etc.)
- Jouets
Qu'est-ce que le polypropylène ?
Le polypropylène est également un thermoplastique économique, généralement moins cher que l'ABS. Il est généralement moins cher que l'ABS et est plus résistant, plus souple, plus léger et moins sensible à l'humidité que les autres plastiques.
Le polypropylène ayant une densité inférieure à 1 gramme par millilitre, il peut flotter sur l'eau. Ses propriétés sont similaires à celles du polyéthylène, mais il est légèrement plus résistant et offre une meilleure résistance à la chaleur. Il est même supérieur à l'ABS à cet égard.
Avantages et applications du polypropylène (PP)
Le polypropylène est le matériau plastique le plus couramment utilisé en raison de sa facilité d'extraction. Il présente également une très grande résistance chimique, ce qui le rend idéal pour le stockage de substances hautement corrosives.
Avantages du polypropylène (PP)
- AdaptableLe polypropylène est très utile et peut être modifié à tout moment. Cette flexibilité permet de corriger les erreurs sans perturber le processus de production. Par conséquent, son utilisation contribue à réduire les risques de gaspillage.
- Solide et durableLes matériaux en polypropylène sont très résistants et durables. Il peut donc être utilisé dans une variété de produits ménagers courants, comme les contenants alimentaires, les isolants électriques et les pièces automobiles.
- Résistance chimiqueLe polypropylène est très résistant aux produits chimiques. C'est le matériau idéal pour la fabrication de conteneurs de stockage de composés corrosifs utilisés dans les complexes industriels et les hôpitaux. De plus, il résiste à divers produits chimiques, notamment l'acide borique, le chlore et l'acide chlorhydrique.
- Faible densitéLe polypropylène présente une faible densité, mais une texture très résistante. Cela en fait une matière première idéale pour la fabrication d'articles légers. Ces articles légers sont d'une dureté exceptionnelle, résolvant ainsi le problème récurrent de la qualité des matériaux en grandes quantités. Grâce à sa faible densité, les produits en polypropylène sont très légers et faciles à transporter.
Inconvénients du polypropylène (PP)
- Rétrécissement rapideLe PP, comme l'ABS, rétrécit rapidement après avoir été retiré de la source de chaleur, ce qui entraîne une cristallisation. Cette situation est le cauchemar de tout mouliste. La cristallisation peut entraîner de graves problèmes d'intégrité structurelle et rendre le produit final inutilisable.
- Mauvaise adhérenceLe polypropylène adhère mal aux adhésifs, ce qui augmente les coûts de production. Il faut donc choisir d'autres adhésifs plus coûteux. L'utilisation d'adhésifs standard conçus pour d'autres matériaux fragilise le produit en PP.
- Point de fusion basLe polypropylène fond à la moindre chaleur, ce qui peut être préoccupant pour de nombreuses personnes. En raison de son point de fusion bas, il est déconseillé d'utiliser des produits en PP dans un four domestique standard.
Applications du polypropylène (PP)
Le polypropylène convient à une grande variété d'usages, d'applications et de produits. Vous constaterez des similitudes entre le PP et l'ABS dans cette liste. Voici de nombreux exemples :
- appareils électroménagers
- Applications automobiles
- Bouchons et fermetures
- Composants électroniques
- Ventilateurs
- contenants alimentaires
- plateaux de nourriture
- Charnières intégrales ou vivantes
- Articles ménagers
- Applications médicales/de soins de santé
- Ajustements par pression tels que les couvercles à encliquetage
- Articles de sport
- Conteneurs thermoformés
- Conteneurs à emporter
- Jouets
Différences entre l'ABS et le polypropylène
Bien que l'ABS et le polypropylène soient tous deux des matières plastiques, leurs propriétés et avantages diffèrent.
- L'ABS est un copolymère composé de trois monomères distincts. Le polypropylène, quant à lui, est un homopolymère composé d'un seul monomère.
- L'ABS présente une densité, un point de fusion, une température de transition vitreuse, une résistance à la traction, une résistance à la flexion, une résistance aux chocs et une dureté supérieurs à ceux du PP. Cependant, son allongement à la rupture, son coefficient de dilatation thermique et sa résistivité électrique sont inférieurs à ceux du PP.
- L'ABS est plus adapté aux applications exigeant une résistance, une rigidité et une résistance thermique élevées. Le PP, quant à lui, est plus adapté aux applications exigeant une grande flexibilité, une grande légèreté et une isolation électrique.
- L'ABS et le PP présentent chacun des avantages et des inconvénients, notamment un faible coût, une bonne résistance chimique, une fabrication facile, une faible résistance à la chaleur, une faible résistance aux intempéries et une inflammabilité élevée.
- L'ABS et le PP sont utilisés dans une grande variété d'applications, notamment dans l'automobile, l'électronique, le médical, les biens de consommation, l'emballage, le textile, l'ameublement et les produits ménagers.
Choisir entre l'ABS et le PP
Alors avant de commencer quoi que ce soit Usinage CNCPour tout projet de moulage par injection ou d'impression 3D, il est important d'examiner attentivement tous les paramètres fondamentaux qui influencent la conception de la pièce. Parmi les exemples, on peut citer la résistance mécanique, la résistance à la chaleur et la flexibilité requises. En fait, le choix du matériau dépendra probablement de la technologie de production envisagée.
Vous pouvez également consulter la liste des applications, des utilisations et des projets développés pour les deux plastiques. Comparez-les ensuite à vos propres projets de conception de pièces. Voici quelques comparaisons de qualité entre les composés ABS et polypropylène pour le moulage par injection. Usinage CNC et impression 3D.
ABS moulé | ABS usiné | 3DP SL | |
Déviation thermique | 215° F | 214° F | 138° F |
Résistance à la traction | 6 091 psi | 6 100 psi | 7 800 psi |
Allongement à la rupture | 30% | 40% | 6–20% |
PP moulé | PP usiné | 3DP SL | |
Déviation thermique | 203° F | 210° F | 142° F |
Résistance à la traction | 5 801 psi | 4 800 psi | 7 250 psi |
Allongement à la rupture | 100% | 14% | 7–25% |
Les attributs de ce tableau sont déterminés par la nuance de matériau, l'épaisseur de la pièce et la géométrie utilisées. Veuillez consulter les tableaux de données pour chaque matériau individuellement, car il s'agit d'estimations.
Résumé
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