Finition par thermoformage :

Victrex Polymer Solutions, leader mondial de la production de polymères, de films et de revêtements hautes performances a été sélectionné par Stratasys, spécialiste de la conception et de la fabrication de prototypes, pour développer une solution de finition de surface de ses pièces prototypes en polyphenylsulfone (PPSU). Stratasys a souhaité une alternative rapide et rentable à leur traditionnel traitement de surface manuel des pièces en PPSU. Ils utilisent désormais les films APTIV associés à une solution de thermoformage pour lisser la surface de leurs pièces. Comparé aux procédés traditionnels de finition des surfaces tels que le ponçage manuel, le nouveau process par thermoformage réduit les temps de production de 75% et les coûts de 90%.
L'entreprise a mis au point le procédé de fabrication rapide de prototypes qui permet de créer, à partir de programmes de CAO 3D, des modèles fonctionnels et des petites séries, en thermoplastiques industriels hautes performances. « Parce que le PPSU est un plastique dur et résistant, l'étape de polissage et de finition est difficile si elle est effectuée traditionnellement », explique Jesse Hanssen, Ingénieur Application chez Stratasys. Une autre méthode traditionnelle de finition pour obtenir une surface lisse est le fraisage. « Néanmoins, ce procédé annihile un bon nombre d'avantages », poursuit Jesse Hanssen. « De plus, pour préparer l'usinage, nous avons besoin de temps pour la programmation et l'initialisation des machines. L'usinage nécessite aussi qu'un opérateur supervise le process. »
Avec le nouveau procédé de finition par thermoformage de l'entreprise, une fine couche de film APTIV est appliquée sur la surface des pièces en PPSU. « Le film épouse parfaitement tous les contours de la pièce la dotant ainsi d'une surface totalement lisse. », affirme Jesse Hanssen. « Nous avons choisi le film APTIV parce qu'il préserve les propriétés mécaniques, thermiques et chimiques du PPSU tout en apportant de la valeur à la pièce. » Les films APTIV sont fabriqués avec le polymère VICTREX  PEEK, et présentent toutes les propriétés de ce polymère dans un format flexible. Parmi leurs principaux avantages, on notera que les films APTIV offrent des propriétés mécaniques très stables dans des environnements à hautes températures. Ils sont aussi très peu sensibles à l'humidité. Parmi les autres bénéfices, on constate leur excellente résistance à l'usure. Ils sont autolubrifiants avec une surface particulièrement lisse et une faible émission de particules. Le coefficient PV Limite est de 145 Mpa m/mn sans utilisation de lubrifiants. On notera aussi que les films APTIV présentent une excellente résistance à la déchirure. Par ailleurs, les films présentent une résistance exceptionnelle à la plupart des solvants classiques, aux acides, aux agents lessiviels et oxydants, aux hydrocarbures, aux sels et à la vapeur d'eau. Ils conservent leurs propriétés même après 2 000 heures d'exposition à la vapeur d'eau à 200°C. Une des propriétés les plus soulignées est leur rigidité et leur résistance à la fatigue. Ils conservent effectivement leurs caractéristiques bien au-delà de la température de transition vitreuse (Tg) et ont une résistance exceptionnelle à la rupture et à la perforation.
De par leur nature thermoplastique, les films APTIV présentent un grand avantage par rapport aux films thermodurcissables. En effet, ils peuvent être transformés aisément pour obtenir des formes très variées et ce même en utilisant des procédés conventionnels de thermoformage. Aussi, lisser la surface d'une pièce par thermoformage de film APTIV est une opération simple qui ne requière que peu de modification par rapport à un procédé de thermoformage standard. « En effet, pour l'essentiel le film est thermoformé directement sur la pièce qui sert de moule », rajoute Jesse Hanssen.
Une fois que la pièce PPSU est fabriquée, elle est installée dans une machine de formage sous vide et recouverte d'un film APTIV enduit d'un adhésif silicone. Le film est chauffé à 140-160°C et plaqué sur la pièce PPSU dès qu'il a atteint son point de formage. Avec la chaleur, le film se détend et durcit. Dès lors, on procède rapidement à la mise sous vide jusqu'au refroidissement. Ainsi, le film va totalement adhérer à la pièce jusqu'à en épouser parfaitement toutes les formes la rendant totalement lisse.

A propos de Stratasys
Stratasys Inc., basée à Minneapolis, fabrique des systèmes de fabrication rapide de prototypes (prototypage rapide) et de fabrication numérique directe, ainsi que des imprimantes 3D, et propose des services de fabrication rapide de prototypes et de pièces. Selon le rapport Wohlers 2008, Stratasys a fourni 44 % de tous les systèmes installés dans le monde, ce qui fait de l'entreprise le numéro un du marché pour la sixième année consécutive.Stratasys a mis au point le procédé de fabrication rapide de prototypes qui permet de créer des modèles fonctionnels et des pièces d'utilisation finale directement à partir de n'importe quel programme de CAO 3D, à l'aide de plastique ABS, de polycarbonate, de PPSF et de mélanges. L'entreprise détient plus de 180 brevets de fabrication rapide de prototypes, délivrés ou en cours, à travers le monde. Les produits de Stratasys sont utilisés dans les secteurs suivants : aérospatiale, défense, automobile, médical, éducation, électronique, architecture et produits de grande consommation. Les systèmes de l'entreprise sont également utilisés pour la fabrication numérique directe (DDM) et les applications d'outillage rapides.