Polyacétal copolymère POMc

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On devrait dire Polyoxyméthylène, mais il est appelé couramment Polyacétal, ce thermoplastique dont le degré de cristallinité est très élevé, possède des propriétés remarquables et en fait le plus élastique " ressort – clippable " et le plus utilisé des plastiques extrudés, grâce à l’ensemble de ses caractéristiques et sa bonne usinabilité.

On distingue deux grades, le copolymère POMc, le plus employé, qui possède la gamme dimensionnelle la plus grande, et l'homopolymère POMh.

 

Comparaison entre les deux grades

Le POMh offre une meilleure résistance mécanique en traction, rigidité, dureté et fluage, son coefficient de dilatation est plus faible et sa résistance à l’usure meilleure. Sa résistance thermique est supérieure de quelques degrés à basse et haute température. Par contre il a une moins bonne résistance à l’hydrolyse, aux intempéries par une dégradation thermo-oxydante ainsi qu’aux bases fortes, acides et solvants.

 

Propriétés principales du POMc

  • Solidité, ténacité, tenue aux chocs (légèrement inférieure au PA et PETP), tenue à la compression combinée d'élasticité et de résistance au flexions répétées
  • Rigidité, et résistance à la traction supérieure au PA et PETP surtout en température comprise entre 40 et 100° C
  • Résistance aux chocs honorable même à basse température, et au fluage
  • Aspect de surface très brilliant, avec une excellente usinabilité notamment en décolletage et rectification assurant un état de surface impeccable après usinage
  • Propriétés de glissement très bonnes avec un coefficient de frottement à sec de 0.25 (égal au PETP et meilleur que les PA). Combiné aux autres propriétés avec des sollicitations moyennes à élevées, il résiste bien à l'usure
  • Bonne résistance à l'hydrolyse même dans l'eau bouillante à forte concentration de détergents ou de sels
  • Avec une absorption d'humidité très faible, de 0,20% en milieu ambiant (HR 50%) et de 0.85% à saturation d'eau, il bénéficie d'une exellente stabilité dimensionnelle, même dans l’eau bouillante à forte concentration de détergents ou de sels. Même saturé il ne présente pas de modifications notables des propriétés mécaniques

 

Tenue en température

Le POMc résiste assez bien à la dégradation thermo-oxydante et conserve grâce à sa cristallinité élevée, ses propriétés de résistance mécanique en température continue jusqu’à 115°C et par pointes (de quelques heures et sous peu de charges) à 140°C. A peu près identique au PETP et nettement supérieur aux PA.

 

Tenue aux intempéries

Très sensible aux UV qui combinés à l’oxygène de l’air peuvent réduire rapidement les propriétés mécaniques jusqu’à 50%, on observe une oxydation entrainant des microfissures et un ternissement du brillement de surface, il devient alors cassant. En application externe, à l’air ambiant, on préconisera le POMc noir afin d’éviter ces problèmes.

 

Tenue chimique et aux radiations

Inertie quasi-totale vis-à-vis des huiles et graisses, carburants, liquides de frein, fluides caloporteurs, et de la plus part des solvants courants (alcools, esters, cétones, hydrocarbures aliphatiques et aromatiques.) Bon isolant électrique, il a une stabilité médiocre aux radiations à forte énergie (rayons gamma, rayons ionisants de stérilisation).

 

Comportement au feu

Très mauvais, avec un indice d’oxygène de 15% il est facilement inflammable. Au-dessus de 190°C en continu il commence à se décomposer et dégage une odeur âcre de formol reconnaissable entre tous. Les produits dégagés, aldéhydes, hydrocarbures, dioxydes et monoxyde de carbone sont irritants pour les yeux et les voies respiratoires.

 

Aspect physiologique + Alimentarité

Densité élevée de 1,42 g/cm³ contre 1,15 g/cm³ pour les PA.

Couleurs standards : naturel il est le plus blanc – noir.

En naturel et noir, il est certifié Alimentaire selon norme FDA.

Production : feuilles calandrées épaisseurs de 0.5 mm à 6 mm, plaques épaisseurs de 8 mm à 200 mm, barres rondes du Ø 6 au Ø 500 et tubes du Ø ext. 25 au Ø ext. 500, soit la gamme dimensionnelle la plus importante des plastiques extrudés.

Il existe également d’autres couleurs ainsi que des nuances spéciales, renforcées de fibre de verre, additionnées de téflon, polyéthylène, d’agents antistatiques et semi-conducteurs.

Son aspect de surface est blanc très brillant, avec une excellente usinabilité notamment en décolletage et rectification, il assure un état de surface impeccable en pièces finies.

 

Usinabilité

Les POM sont facilement usinables même en découpage, et le dégagement des copeaux ne pose pas de problème contrairement au PA6. En raison de la faible conductibilité thermique, l’échauffement doit être maitrisé notamment lors du perçage, opération toujours délicate avec une évacuation des copeaux difficile, et souvent très délicate avec les PA6.

Lors d’usinages importants en volume, il est recommandé de réaliser une ébauche aux dimensions proches des cotes finies, de procéder à un traitement thermique afin d’éliminer les tensions dues aux ruptures des chaines moléculaires et éviter ainsi la déformation, voir la rupture de l’ébauche. Après ce traitement qui consiste, dans un four thermique, à monter en température aux environs de 110 à 130°C pendant quelques heures et de laisser refroidir le four lentement, on terminera l’usinage de l’ébauche aux cotes finies.

Les opérations de fraisage, tournage, découpe avec scie circulaire ou à ruban, perçage, filetage et taraudage sont réalisables facilement en respectant les règles suivantes :

  • Pour l’usinage avec des outils à pastille carbure de tungstène, prévoir suffisamment de dépouille pour que seule l’arrête de coupe soit au contact du POM, avec des vitesses élevées de 300 à 400 m/mn et une avance de 0,5 mm/tour
  • Pour le perçage, par exemple d’un diamètre de 40 mm, on procèdera successivement à plusieurs reprises en commençant avec un forêt de 10 mm, puis 20 mm pour finir à 40 mm. Vitesse de coupe moyenne 50 à 100 m/mn et avance faible 0,1 à 0,3 mm/tour. Angle de pointe 90 à 120°. Les outils à fileter et tarauds sont déconseillés

 

Domaines d’utilisation des POMc

  • Mécanique de précision (tolérances et jeux fonctionnels serrés)
  • éléments d’assemblage clippés
  • pièces travaillant dans l’eau et à température, en contact de produits chimiques
  • pièces de frottement, glissement et de transmission

 

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Le 13/02/2017

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