311-1 usinage de plexiglas®_fr

Usinage de PLEXIGLASDirectives de mise en uvre

Sommaire Page

1 Gnralits 3

1.1 Formes de livraison 3

1.2 Variations dimensionnelles et contraintes internes 3

1.3 Film de protection 4

1.4 Reprage et marquage 4

1.5 Protection supplmentaire des surfaces 4

1.6 Machines dusinage 5

1.7 Outillage 5

2 Dcoupage 5

2.1 Scies circulaires 5

2.2 Scies ruban 7

2.3 Scies dcouper 8

2.4 Scies sauteuses 8

2.5 Scies main 8

2.6 Estampage et dcoupage 8

2.7 Rainurage 8

2.8 Dcoupage au laser 9

2.9 Dcoupage au jet deau 10

3 Perage 10

3.1 Forets hlicodaux 10

3.2 Forets spciaux et forets alseurs 11

3.3 Dcoupes intrieures 12

3.4 Filetage 13

4 Fraisage 13

4.1 Fraisage copier 15

4.2 Gravure 15

5 Tournage 16

6 Limage, rabotage et raclage 18

7 Ponage et polissage 19

7.1 Ponage 19

7.2 Polissage 19

8 Recuit 22

9 Nettoyage et entretien 23

Remarques :Pour les transformateurs de PLEXIGLAS, des directives de mise en oeuvre compl-mentaires, ayant pour thme:

Formage de PLEXIGLAS (No. de rf. 311-2)Assemblage de PLEXIGLAS (No. de rf. 311-3)Traitement des surfaces en PLEXIGLAS (No. de rf. 311-4)

sont galement disponibles.

Les bricoleurs trouveront des conseils judi-cieux sur PLEXIGLAS dans la brochure

Conseils pour lusinage de PLEXIGLAS (No. de rf. 311-5).

Les proprits et lusinage de certains de nos produits et leurs applications, comme par ex.:

Plaques alvolaires et plaques profil sinusodal,Vitrages en plaques massives, Murs antibruit, Enseignes lumineuses, entre autres

font lobjet de brochures spciales, dispo-nibles chez les distributeurs PLEXIGLAS.

Lors de lutilisation de nos produits, il convient en outre de respecter ;

les normes de construction et lois sur les missions rgionales en vigueurles normes applicables, les garanties les directives des syndicats profession- nels etc.

Sommaire

2

1 Gnralits

Figure 1: Coup doeil dans la gamme de livraison

1.2 Variations dimensionnelles et contraintes internes

Lusinage par enlvement de copeaux a des consquences sur le comportement gnral du matriau. Les surfaces usi-nes peuvent prsenter des contraintes internes pouvant avoir des effets ngatifs dans la suite du travail, par exemple lors du collage. Tout comme les contraintes internes des pices formes, ces contrain-tes peuvent tre supprimes par un recuit pralable (voir chapitre 8: Recuit).

Lors du formage chaud des pices, il se produit en gnral un retrait de rchauf-fement. Ce retrait peut varier dans la longueur et la largeur du flan et dpend du type de produit. Il faut donc rajouter ce retrait aux dimensions des flans. Les valeurs maximales de retrait prendre en

1 Gnralits

PLEXIGLAS, verre acrylique (polym-thacrylate de mthyle, PMMA) que nous avons fabriqu pour la premire fois au niveau mondial, est trs apprci en tant que matriau polyvalent complexe, en rai-son de son excellente aptitude lusinage par enlvement de copeaux. PLEXIGLAS GS est fabriqu par coulage, tandis que PLEXIGLAS XT est extrud.

La mthode dusinage par enlvement de copeaux est pratiquement identique pour les deux matriaux. Ceci est aussi valable pour les produits PLEXIGLAS destins des applications particulires, par exemple SOUNDSTOP (murs antibruit transpa-rents), ou les produits surfaces spciales. Ces produits peuvent tre des qualits spciales de PLEXIGLAS, trait contre les rayures, structurs, miroirs ou avec proprits spciales comme HEATSTOP (rflchissant la chaleur solaire), SATINICE (matages spciaux) ou NO DROP (dispersant leau).Lorsquil existe des diffrences respecter dans lusinage, elles seront indiques dans le chapitre concern.

Lobjectif de cette brochure est de vous aider obtenir un rsultat optimal. Si vous avez des questions lors de la lec-ture ou dans le travail, adressez-vous votre fournisseur PLEXIGLAS ou notre Service technique. Nous vous remercions davance des suggestions que peut nous soumettre le point de vue du professionnel.

1.1 Formes de livraison

PLEXIGLAS GS est distribu sous forme de plaques massives, de blocs, de btons et de tubes, surfaces lisses ou mates et satines (PLEXIGLAS SATINICE).

PLEXIGLAS XT existe en verreacrylique traditionnel et en qualitmodifie choc (PLEXIGLAS RESIST), sous forme de plaques massives, plaques profil sinusodal, plaques alvolaires, miroirs, tubes et btons lisses, structurs, mats ou satins (PLEXIGLAS SATINICE), ainsi que de films (EUROPLEX).

En gnral, les types de PLEXIGLAS de couleur sont teints rgulirement dans la masse.

Quil sagisse de formats standard ou de plaques dcoupes: tous nos conditionne-ments sur palette portent des indications relatives au stockage et au transport lintrieur de lentreprise. Par principe, il est prfrable de stocker PLEXIGLAS dans un atelier. Toutes nos plaques sont protges par un film de polythylne, qui ne pose aucun problme dlimination. En cas de stockage lextrieur, il faut prvoir un recouvrement supplmentaire soigneux.

Votre fournisseur PLEXIGLAS vous adressera volontiers la dernire dition de The Fascinating World of PLEXIGLAS (No. de rf. 111-26), qui vous fournira tous les dtails sur les types, dimensions, paisseurs et traitements de surfaces.

3

1 Gnralits

compte peuvent tre consultes dans le programme de livraison en vigueur et dansla brochure Directives de mise en oeuvre: Formage de PLEXIGLAS.

Lorsque vous usinez une seule face dune plaque, la pice peut se fausser lgrement. Cette dformation peut tre corrige par un recuit ultrieur (voir chapitre 8: Recuit). Dans le cas de pices techniques complexes par exemple, la dformation peut tre totalement vite en appliquant, avant lusinage, un traitement thermique suprieur la temprature de ramollissement (voir chapitre 8: Recuit).

Tout comme la plupart des matires plastiques, le verre acrylique possde aussi un coefficient de dilatation linaire lev sous leffet de la chaleur. Pour PLEXIGLAS GS et XT, ce coefficient slve 0,07 mm/mK. Lhumidit peut galement affecter la stabilit dimension-nelle, mais dans une moindre mesure que la temprature. Exemple: Une pice dappareil en PLEXIGLAS GS dune longueur de 1000 mm subit entre 10 et 30 C un allongement de 1,4 mm (= 20 K [0,07 mm/m K] 1 m).

Conclusion: Les contrles dimensionnelssur des pices similaires doivent tou-jours tre effectus dans des conditions identiques de temprature ambiante et de temprature de matriau !

1.3 Film de protectionEn fonction du type de matriau et de lpaisseur, des films de polythylne adhsifs, auto-adhsifs ou autocollants sont appliqus sur nos plaques pour les protger. Normalement, cette protection de surface devrait rester sur la plaque jusqu installation dfinitive de la pice finie. Sil est ncessaire de retirer le film, par exemple, avant un formage chaud ou un collage, fixer la plaque sur un bord et tirer le film par -coups.

Si les plaques sont exposes aux intemp-ries, tous les films, indpendamment de leur adhrence, doivent tre retirs dans un dlai de quatre semaines, car il existe aprs ce delai un risque que les films de polythylne se fragilisent ou que leur adhrence sintensifie. Dans les deux cas, il nest plus possible denlever correcte-ment le film, et un endommagement des plaques nest pas exclu.

dusinage suivantes. Si tel nest pas le cas, les plaques de toute matire, mme en PLEXIGLAS RESIST extrmement rsis-tant, peuvent se dchirer ou se briser sous la charge cause de leffet dentaille.

1.5 Protection suppl-mentaire des surfaces

Lorsque des plaques, des pices semi-finies ou finies, de mme que des lments dj monts en PLEXIGLAS doivent tre protgs contre lencrasse-ment ou les agressions chimiques, etc. avant un usinage supplmentaire, pour le stockage ou encore en cas de travaux de rfection, les mesures prendre sont les suivantes:

Revtements appliqus sous forme liquide, qui pourront tre ensuite retirs comme un film (par ex. solutions aqueuses 30 % dalcool polyvinylique PVAL) ou film de protection

1.4 Reprage et marquage

Pour assurer leur protection pendant le transport et le stockage, les plaques de PLEXIGLAS sont revtues dun film de polythylne non polluant. Cette protec-tion de surface ne doit en aucun cas tre retire pendant les oprations dusinage. Il est conseill de ne retirer le film que juste avant linstallation dfinitive de la pice finie.

Le marquage et le reprage, par exemple de trous percer, de bords ou de contours dcouper, seffectuent donc sur le film. Si le film a t retir, utilisez des feutres spciaux (par exemple, All-Stabilo ou crayon gras) pour crire directement sur la plaque.

Les pointes tracer ou pointeaux ne doivent tre utiliss que sil est certain que les points dentaille provoqus par ces outils seront limins dans les oprations

Figure 2: Reprage4

2 Dcoupage

PLEXIGLAS, peuvent rduire fortement la dure de vie des outils.

Les outils mousss beurrent les bords de coupe, provoquent des brchures, des contraintes dans le matriau, etc. Les ar-tes de coupe doivent toujours tre afftes et il convient de bien veiller langle de dpouille et langle de coupe orthogonal. Les outils ayant dj servi pour travailler du bois ou des mtaux ne devraient donc pas tre utiliss sur des plastiques.

Lusinage de PLEXIGLAS doit exclusi-vement seffectuer laide doutils bien affts et en assurant un refroidissement suffisant.

Des lubrifiants de refroidissement exempts dhuile peuvent tre utiliss pour PLEXIGLAS. Ceux-ci sont cependant recommands en une concentration denviron 4 % dans leau.

2 Dcoupage

PLEXIGLAS est gnralement dcoup laide de scies circulaires ou de scies ruban. Il est galement possible dutiliser des scies archet et des scies main. Lemploi de disques trononner donne des rsultats peu satisfaisants. Les matriaux rsilients, tel que PLEXIGLAS RESIST, peuvent galement

tre dcoups la cisaille guillotine ou estamps, suivant leur paisseur.

2.1 Scies circulaires

Alors que le transformateur de matires plastiques travaille gnralement avec des scies circulaires sur table, les distribu-teurs utilisent essentiellement des scies panneaux verticales. Pour la dcoupe de lots plus importants, des installations commandes par ordinateur permettent de traiter plusieurs paquets la fois. Une avance automatique amliore nettement la qualit de la coupe, et prsente en outre des avantages de sollicitation rgulire de loutillage, de rduction du temps de travail et dallongement de la dure de vie des outils.

Pour la dcoupe de PLEXIGLAS, la lame de la scie circulaire main ou sur table, doit tout juste dpasser la plaque.

Autres conseils: Toujours travailler avec une bute. Entamer la dcoupe avec prcaution lorsque la lame est en rotation. Bien veiller un guidage exacte de la lame.Eviter les coupes en biais. Fixer la plaque pour viter quelle ne batte.Scier avec une avance moyenne.

Rubans crpe adhsifs compatibles avec le matriau,Films adhsifs en polythylne ou Sachets de polythylne qui seront ensuite ferms ou souds.

1.6 Machines dusinage

Les appareils couramment employs pour le travail du bois et des mtaux se prtent trs bien lusinage de PLEXIGLAS. Les machines fonctionnant rapidement et sans vibrations assurent des surfaces de coupe propres. Il convient surtout que les ponceuses et les scies circulaires soient quipes de dispositifs daspiration, afin dvacuer immdiatement les copeaux produits.

Pour lusinage, loutillage portatif trs rapide moteur pneumatique est de plus en plus souvent utilis.

1.7 Outillages

PLEXIGLAS est usin laide doutils en acier ultra rapide (HSS), en mtal dur ou en diamant. Lexprience montre que les outils en mtal dur sont ceux qui ont une plus longue dure de vie. Il faut savoir que les pigments colors, utiliss pour certaines colorations opaques dans

Figure 3: Vitesses de coupe, diamtres et vitesses de rotation recommands pour le sciage du PLEXIGLAS la scie circulaire

Dia

mt

re d

Vitesse de rotation n de laxe dentrainement

1000 2000 4000 8000 10000 20000 min1

4200

320

vmax

= 4500 m/min

vmin

= 3000 m/min

v

= 4230 m/mindiamtres courants

500 mm

400

300

200

150

10090807060

50

5

2 Dcoupage

lev que possible, parce quelles assurent une dure de vie plus longue que celles en HSS. Les lames mousses ou mal afftes pro-voquent des cailles sur la face infrieure de la pice. Les dents des lames de sciepeuvent tre afftes droites ou enbiais, alternativement (voir figure 4).

Les lames de scie denture droite rappor-te au carbure scient un peu moins agressi-vement, lorsque les deux extrmits de chaque dent ou dune dent sur deux sont lgrement afftes (=denture plate/trapzodale).

Lavance de la scie doit tre rgle de manire ce que les artes du bord de coupe ne sbrchent pas. Une avance trop faible peut provoquer des frottements et ainsi un chauffement inutile des bords de coupe.

Les lames de scie circulaire avec une forme spciale de dents (Bombastic, Space-cut) donnent des bords de coupe lisses et sans stries dans PLEXIGLAS, lorsquelles sont employes avec une scie techni-quement plus volue, et qui fonctionne

notamment selon une rgulation de frquence et avec un dispositif davance.

Pour la dcoupe du PLEXIGLAS XTen gnral, ainsi que de PLEXIGLAS GS en plaques paisses et en blocs, la scie circulaire doit tre quipe dun dispositif daspersion, qui sinstalle galement pos-teriori. Selon le principe de la pompe jet deau, lair comprim pulvrise le liquide de refroidissement ou de lubrification et envoie ainsi un fin brouillard sur la lame de scie en rotation. La figure 5 montre un dispositif de ce genre.Dans la pratique cependant, ce dispositif de refroidissement est malheureusement rarement employ, par exemple, parce quil ny a pas de place pour le montage en dessous de la table de scie, ou parce que lassociation professionnelle dassurance accident insiste sur la conservation du coin refendre, en particulier lorsque la scie est galement utilise pour dautres matriaux. Des difficults peuvent parfois apparatre cause de linfluence de lmulsion. Un nettoyage supplmentaire sera alors nces-saire lors dimpressions ou de collages ultrieurs.

Sur base de nombreux tests, nous avons pu dterminer une lame de scie standard qui, avec une denture denviron 13 mm, reprsente un optimum pour PLEXIGLAS XT et appartient au groupe de types recommands ci-dessus.Cette lame standard permet de dcouper des plaques paisses et des lots de plaques sans refroidissement supplmentaire. Toutes les paisseurs de PLEXIGLAS XT, y compris 25 mm ainsi que des paquets de plaques plus pais peuvent tre scis sans difficult. En outre, le rsultat de coupe est quasi indpendant de la vitesse davance. Ltat de tension sur les bords de coupe est faible, de telle sorte que le danger de fissuration sous contrainte est rduite au minimum: un avantage que lusineur peut utiliser pour des collages ultrieurs par exemple.Cette lame de scie peut servir non seule-ment au sciage de PLEXIGLAS XT, mais aussi de PLEXIGLAS GS dans toutes les paisseurs. Ses avantages sont vidents pour des paisseurs de matriau suprieu-res 3 mm. Elle devrait particulirement tre utilise, lorsquaucun refroidissement par dispersion nest possible. En gnral cependant, le refroidissement par lubri-fiant devrait tre privilgi, tant que son utilisation est possible.

A partir de 3 mm dpaisseur, PLEXIGLAS doit tre refroidi avec de leau, une mulsion de coupe ou de lair comprim.

La figure 3 montre le rapport quil existe entre la vitesse de coupe, le diamtre et la vitesse de rotation. En consquence, une vitesse de rotation par exemple de 4200 tr/min est optimale pour une lame de 320 mm de diamtre. Dans ce cas, la vitesse de coupe est de 4230 m/min.

Paramtres pour les scies circulaires (lames denture rapporte au carbure):Angle de dpouille 10 15 Angle de coupe 0 5 Vitesse de coupe v

c jusqu

4500 m/minPas de denture de 9 15 mm

Pour la dcoupe de PLEXIGLAS nutiliser que des lames de scie non avoyes. Cest la seule condition pour obtenir un bord de coupe propre et lisse.

Nous conseillons dutiliser autant que pos-sible des lames de scie denture rapporte au carbure avec un nombre de dents aussi

Figure 4b: Lame de scie circulaire optimise; forme de denture: plate/trapzodale, diamtre: 300 mm, nombre de dents: 72, pas de denture: ~ 13 mm

Dimensions en mm

3.21/5

10

15 45

0.4

Figure 4a : Lames de scie circulaire

Plaquette au carbure(pour env. 50 m/s)

Angle de dpouille = 10 156

Angle de coupe = 0 + 5

Denturenon avoye

6

2 Dcoupage

2.2 Scies ruban

Pour le dcoupage en courbe et le dtou-rage de pices formes en PLEXIGLAS, on utilise frquemment les scies ruban trs employes dans le travail du bois et des mtaux. En principe, leurs lames sont lgrement avoyes. Il en rsulte, pour tous les matriaux, des bords de coupe un peu plus rugueux, que ce que lon connat avec la scie circulaire. Il faut donc en gnral retravailler le bord. La largeur de la lame, qui peut varier entre 3 et 13 mm, est dfinie en fonction de la coupe souhaite et du type de machine utilis. Le nombre de dents doit tre compris entre 3 et 8 cm de lame. La vitesse de la lame (= vitesse de coupe) peut varier entre 1000 et 3000 m/min (voir figure 6).La rgle de base est que plus la vitesse de coupe est faible, plus le nombre de dents doit tre lev.

Il convient de veiller ce que les plaques ne puissent ni battre ni vibrer pendant la coupe.

Dans le cas de scies lame horizontale, utilises pour le trononnage des pices formes, les lames de plus de 13 mm don-nent un meilleur guidage. Vrifiez toujours que la pice forme soit correctement fixe sur un support adquat afin dviter quelle ne soit soudainement entrane par la lame.

Figure 5: Projection dun brouillard sur une scie circulaire

Figure 7: Dcoupage la scie ruban

Coupe horizontale simple

Coupe de collier

Coupe de rebord

Figure 8: Dcoupes possibles avec la scie ruban horizontale

Dia

mt

re d

(rou

e d

entr

aine

men

t du

ruba

n)


vmax

= 300 m/min

v = 1675 m/min

vmin

= 1000 m/min

Figure 6: Vitesses de coupe, diamtres et vitesses de rotation recommands pour le coupage de PLEXIGLAS la scie ruban.

7

500mm380

300

200

100

50

40400 800 1000 1400 2000 4000 8000 10000 min1

2.5 Scies main

Pour le bricolage, mais aussi pour lartisa-nat dart, il est possible de travailler PLEXIGLAS laide de scies main denture fine, par exemple des scies gones, des scies archet et des scies contourner. Un travail soigneux donne de bons rsultats.

2.6 Estampage et dcoupage

Avant lestampage et le dcoupage, PLEXIGLAS XT doit tre port la temprature de 100 140 C, PLEXIGLAS GS jusqu 150 C. Il est conseill de chauffer le couteau destam-page ou de dcoupage une temprature de 120 130 C. Lpaisseur de la plaque ne doit pas dpasser 4 mm. Dans le cas dune installation cisailles, on obtient des bords de coupe presque perpendiculaires en donnant loutil de coupe un angle de calage de 20 .

2.3 Scies dcouper

Pour les dcoupes intrieures o la direction de travail change frquemment, ainsi que pour le travail sur des plaques fines, il est possible dutiliser des scies chantourner ou dcouper avec lames de scie en couteau ou lame de scie spirale. Les copeaux produits doivent tre limins pendant le travail par un jet dair comprim ou tre aspirs. Une faible avance et une vitesse de coupe infrieure 1500 m/min vitent un chauffement trop important du matriau. Il est intressant de tra-vailler avec des machines qui, lors de leur mouvement de descente ou de monte, effectuent simultanment un mouvement horizontal vers lavant.

2.4 Scies sauteuses

Pour les oprations de finition, dajustage ou de dcoupage de passages, les scies sauteuses sont irremplaables. Les bords de coupe sont toutefois assez grossiers et doivent ventuellement tre repris. La lame de la scie sauteuse doit tre denture fine et lgrement avoye. Lemballage des lames doit mentionner si celles-ci conviennent pour le travail des plastiques durs.

Conseils pour travailler avec la scie sauteuse:

Slectionner un mouvement pendulaire nul pour des plaques de 4 mm maxi-mum dpaisseur. Ensuite, choisir une avance moyenne en position 1 ou 2 Choisir une vitesse de coupe leve Mettre la scie en marche avant datta- quer la pice usiner Placer fermement le sabot de la scie sur le film de protection Refroidir leau ou la pression dair PLEXIGLAS, et surtout PLEXIGLAS XT partir dune paisseur de 3 mm.

Pour les dcoupes intrieures, percer pralablement des trous aux angles des polygones afin dviter les effets dentaille et donc le risque de rupture de la pice.

Pour lestampage et le dcoupage de matriaux chauffs, tenir compte du retrait et de la dilatation des matriaux.

2.7 Rainurage

Jusqu une paisseur de 3 mm, les pla-ques de PLEXIGLAS peuvent tre raines laide dun couteau rainer, le long dune rgle ou dun gabarit ne prsentant pas de courbures trop marques pour tre ensuite brises. Cette mthode est souvent pratique par les bricoleurs amateurs, mais aussi sur les chantiers, lorsquon ne dispose pas dautres outils sur place. On obtient ainsi, contrairement au sciage et au fraisage, des bords de coupe sans contrainte, qui ne doivent pas tre recuits. Les artes des bords de coupe doivent tre bavures laide dun racloir. Les matriaux rsilients comme PLEXIGLAS RESIST ne conviennent pas pour le rainurage.

Figure 9: Scie dcouper pour raliser une inscription PLEXIGLAS

Figure 10: Scie sauteuse avec trou perc langle

2 Dcoupage

8

2.8 Dcoupage au laser

Les plaques PLEXIGLAS se dcoupentgnralement bien au laser CO

2. Le bord

de coupe brillant que lon peut obtenir sur les verres acryliques peut tre diffrent selon le type, lpaisseur et le coloris. Il est conseill de raliser des essais prlimi-naires et dadapter le rglage du laser en fonction du cas particulier.

La puissance du laser doit tre comprise entre 250 et 1000 W. Sur la plupart des installations, dautres matriaux en plus de PLEXIGLAS sont galement dcou-ps au laser. La puissance du laser pour chaque cas particulier est donc difficile-ment recommandable, car elle dpend de plusieurs facteurs, comme par exemple la puret et la teneur en eau du gaz laser, le taux du gaz, et ltat du faisceau laser entre autres.

Nous avons nous-mmes excut des essais sur diffrentes paisseurs de plaque avec un degr de brillance du bord de coupe diffrent, pour des puissances laser comprises entre 300 et 700 W.

Pour obtenir la brillance des bords de coupe souhaite, il faut dterminer lavance sur lpaisseur des plaques par rapport la puissance laser: pour des plaques minces une avance rapide, et pour des plaques paisses une avance plus lente. Si lavance est faible, les bords seront mats, si par contre elle est trop rapide, des rainures se forment. La formation de rainu-res peut cependant aussi provenir dune conduite insuffisamment prcise du laser.

Figure 11: Rainurage et rupture

2 Dcoupage

9

3.1 Forets hlicodaux

Pour que les forets hlicodaux puissent tre utiliss pour PLEXIGLAS, langle de pointe doit tre rduit de sa valeur cou-rante de 120 une valeur de 60 90 . Langle de coupe g doit tre ramen une valeur comprise entre 4 et 0 . Ce nest qualors que le foret peut travailler correctement: il rase au lieu de couper, ce qui vite les brchures du trou au dbouch de la plaque (voir figure 12). Langle de dpouille doit tre dau moins 3 . Pour des diamtres de perage plus importants, partir denviron 8 mm, il est prfrable daviver la lvre transversale afin de rduire la pr ession dappui au dbut du perage. Pour viter tout effet dentaille, les alsages doivent tre lgre-ment chanfreins ou lams.

Paramtres dafftage et de travail

PLEXIGLAS GS et XT

Angle de dpouille 3 8

Agent de coupe de loutil 0 4

Angle de pointe 60 90

Angle de torsion 12 16, (le plus souvent 30)

Vitesse de coupe vc

10 60 m/min

Vitesse davance f 0,1 0,3 mm/U

Sur des plaques dune paisseur plus importante, les bords de coupe sont toujours lgrement inclins. Le rayon laser doit tre focalis sur le milieu de lpaisseur de plaque. Sil est rgl plus haut ou plus bas, il en rsulte des bords de coupe en V, ou en forme concave pour les plaques paisses. Pour obtenir des bords de coupe les plus perpendiculaires possibles, il est recommand dutiliser les largeurs focales de lentilles suivantes (source: socit Messer Griesheim):

Epaisseur de plaque jusqu 6 mm: lentilles 2 " Epaisseur de plaque de 6 15 mm: lentilles 5Epaisseur de plaque suprieure 15 mm: lentilles 10.

Le faisceau laser, entre 5 et 10 de largeur focale, na aucune influence sur lapparence des bords de coupe mais, conjugu avec la situation de mise au point et lpaisseur de la plaque, il joue un rle sur langularit de la coupe.

Pour viter le retour de gaz de combustion sur les lentilles, un dispositif de nettoyage minimum par air comprim (avec prci-pitateur huile et eau) sur la tte laser est gnralement suffisant.En parallle, les vapeurs manant du ct o sort le rayon doivent tre limines proprement, par ex. par une faible aspira-tion ou un purateur dair.

En plus du systme dpuration dair ou daspiration des vapeurs, dcrits ci-des-sus, certaines machines sont quipes de buses de nettoyage disposes sur la tte de coupe et alimentes en gaz inerte, par exemple de lazote. Pour des dcoupages normaux, ces buses ne sont pas ncessai-res, mais elles sont recommandes pour des pices de prcision.

Des ventuels retours de rayon laser par suite de matriaux plans pour les plaques en PLEXIGLAS peuvent nuire lappa-rence de celles-ci et encrasser les lentilles. Des supports rainurs permettent dviter cet effet.

Un faisceau laser contrl en vitesse et en puissance, par exemple sur les artes, les angles et les pointes, peut amliorer le rsultat de coupe.

Le faisceau laser, command par ordi-nateur, permet de raliser les formes mme les plus complexes. Des machines

adquates peuvent mme couper en trois dimensions des pices thermoformes de grande profondeur.

celles-ci et encrasser les lentilles. Des supports rainurs permettent dviter cet effet. Un faisceau laser contrl en vitesse et en puissance, par exemple sur les artes, les angles et les pointes, peut amliorer le rsultat de coupe.

Le faisceau laser, command par ordi-nateur, permet de raliser les formes mme les plus complexes. Des machines adquates peuvent mme couper en trois dimensions des pices thermoformes de grande profondeur.

Les contraintes produites proximit immdiate des bords de coupe doivent tre rduites par un recuit ultrieur, afin dviter le risque de fissuration (voir chapitre 8 Recuit).

2.9 Dcoupage au jet deau

Le dcoupage des plaques en plastique laide dinstallations de dcoupage au jet deau est similaire au dcoupage au laser. Il est un peu plus conomique, mais nautorise pas des vitesses de coupe aussi leves et ne donne pas des bords de coupe brillants. Il existe deux mthodes :

Dcoupage avec un jet deau pure Dcoupage avec additifs abrasifs (meri) dans leau.

Pour le verre acrylique, le dcoupage avec un jet deau pure ne donne pas de bons rsultats, par contre, le dcoupage avec additifs abrasifs est possible pour PLEXIGLAS.La surface de coupe apparat comme pon-ce. La vitesse davance doit tre rgle en fonction de lpaisseur de la plaque, de la qualit de coupe souhaite et de la granu-lation de labrasif. Un exemple: la vitesse de coupe pour PLEXIGLAS GS de 10 mm dpaisseur est denviron 100 mm/min.

3 Perage

Attention: lorsque les forets hlicodaux pour mtaux, que lon trouve dans le commerce, sont utiliss pour le verre acrylique, il est ncessaire de les raffter (voir aussi chapitre 1.7 Outillages).

Figure 12: Afftage correct de forets HSS pour PLEXIGLAS (les lvres doivent raser et non pas couper !)

38

1216 04

6090

2 Perage

Les forets hlicodaux petit angle de torsion ( = 12 16 ) sont intressants pour mieux vacuer les copeaux, mais doivent aus si tre raffts, comme indiqu cidessus.

10

Pour le perage de plaques fines, il est conseill de les fixer sur un support plan solide afin dviter le dmoulage ou lclatement du bord infrieur du trou. Au dbut du perage, le foret doit tre appli-qu lentement et avec prcaution. Ds que la lvre est totalement en prise dans la matire, lavance peut tre augmente. La rduire une fois de plus immdiatement avant de dboucher sur la face infrieure.

Dans le cas de plaques paisses, de trous profonds et de trous borgnes et si lavance est commande manuellement, il est recommand darer plusieurs fois le foret, afin dviter une surchauffe. Les trous dans les pices tournes et dans les pices longues se ralisent avantageuse-ment au tour.

Figure 14: Diffrents copeaux

Dia

mt

re d


100 200 400 510 800 1000 2000 min1 4000

100mm

50

40

25

20

10

5

vmax

= 60 m/min

vmin

= 10 m/min

v = 40 m/min

3 Perage

A partir de 5 mm dpaisseur, il est ncessaire dassurer un refroidissement ou une lubrification laide dune mulsion de perage ou dune huile de coupe com-patible avec le verre acrylique (mulsion dans leau). Pour les perages profonds, il est avantageux de ne travailler quavec de lhuile de coupe. Le graphique de la figure 13 indique les conditions optima-les de perage: pour une avance rgle entre 0,1 et 0,3 mm/tr et un diamtre de foret de 25 mm, la vitesse de rotation la plus favorable se situe 510 tr/min. En respectant ces conditions et en utilisant de lhuile de coupe, on obtient des parois soyeuses et presque transparentes. Il est encore possible damliorer la qualit de surface en utilisant les alsoirs bien connus pour lusinage des mtaux.

Les photos de la figure 14 illustrent linfluence de la vitesse de rotation, de la vitesse de coupe et de lavance sur la qualit du perage; ici lexemple de PLEXIGLAS GS.

Photo du haut: vitesse de rotation trop leve et/ou avance trop grande: copeaux non cohrents, perage de mauvaise qualit.

Photo du centre: vitesse de rotation trop basse et/ou avance trop faible: surchauffe, phnomnes de dcomposition dans le trou de perage, copeau fondu.

Photo du bas: vitesse de rotation et avance optimales: surface du trou lisse, copeau coulant, cohrent et rgulier.

Figure 13: Vitesses de coupe, diamtres et vitesses de rotation recommands pour le perage de PLEXIGLAS

11

On utilise des outils courants tels que ceux employs pour le travail des mtaux. Pour PLEXIGLAS XT, un refroidissement leau est conseill pour le travail la sciecloche ou la scie-trpan.

Les trpans utiliss pour PLEXIGLAS doivent avoir un angle de coupe de 0 . Tout comme pour le perage, la dcoupe

en cercle de plaques fines requiert que celles-ci soient fixes sur un support plan solide afin dobtenir un bord propre sur la face infrieure.

Les cercles jusqu environ 60 mm de diamtre peuvent tre faits la scie-cloche ou la scie-trpan. Ces deux outils ont lavantage, par rapport au trpan, de pou-voir tre monts sur des perceuses main. Le centre de la dcoupe est normalement amorc laide dun foret centrer afin dassurer une opration plus stable.

Le dcoupage la fraise queue sef-fectue avec des fraiseuses trs grande vitesse ( partir denviron 10000 tr/min)

Les vitesses de rotation de ces outils diffrent gnralement beaucoup de celles des forets hlicodaux. Les outils a), b), c), e), doivent tre adapts, pour tous les matriaux, au cas concret en tournant lentement. Les outils de type d) par contre doivent, comme la fraise, souvent tourner des vitesses suprieures 10.000 tr/min.

3.3 Dcoupes intrieures

Les trous de grandes dimensions dans les plaques fines de PLEXIGLAS sont raliss laide des outils suivants: Trpan (figure 16) Scie-cloche ou scie-trpan (figure 17) Fraise queue (figure 18) monte dans

une fraiseuse ou une machine compara-ble avec plateau porte-pice tournant.

Il est indispensable dadapter la vitesse de coupe au cas particulier, surtout pour la dcoupe de cercles.

3 Perage

Figure 15: Diffrents outils spciaux de perage (voir explications

Figure 16: Trpan Figure 17: Scie-cloche et scie-trpan

Figure 18: Fraise queue

a)

b)c)

d)e)

3.2 Forets spciaux et forets alseurs

Il est conseill dutiliser des outils spciaux pour PLEXIGLAS, lorsquen plus du travail en atelier, par exemple sur les chan-tiers, il faut travailler avec des machines portatives sur des pices formes ou des pices installes. Les caractristiques de construction de ces outils empchent que le matriau ne bouge ou ne soit entran par loutil.

Les forets spciaux et alseurs les plus courants sont:a) Foret tagCe foret une seule lvre fonctionne sans traces de broutage et garantit un alsage cylindrique propre et sans rainures. Le trou est lam au fur et mesure de chaque passe de perage, ce qui augmente la rentabilit des oprations.b) Foret coniqueLes trous sont lgrement coniques, mais ceci permet dviter lbrchure du trou dbouchant sur la face infrieure. Version trois lvres.c) Outil spcial lamerConvient particulirement bien pour lbarbage de trous existants. Bon guidage des copeaux grce la forme oblique, pas de traces de broutage, lvre unique.d) Foret fraiseurCet outil permet de raliser trs simple-ment des trous mme de grande longueur.e) Foret centrerCe foret lvres multiples est conseill pour lbarbage, le chanfreinage et le fraisage.

Pour tous les forets spciaux, il faut vrifier ltat parfait de la pointe.

12

4 Fraisage

Le trou initial doit tre usin avec environ 0,1 mm de plus que pour lacier. Pour minimiser lusure du filetage, faciliter la rparation ou augmenter la stabilit de la pice, il est prfrable de renforcer le file-tage intrieur par une douilleinsert filete en mtal, qui peut tre fixe de plusieurs manires.

4 Fraisage

Sur PLEXIGLAS, la mthode du fraisage est utilise pour retravailler des bords de sciage ou des bords destampage ou de dcoupage, pour raliser des arrondis ou des courbes et pour bavurer ou dtourer les pices thermoformes. Par rapport au sciage, deux avantages se recommandent particulirement:Dans une plaque, il est possible dusiner trs prcisment pratiquement nimporte quel contour sans risque dbrchure sur les artes des faces intrieures. La qualit de coupe nettement suprieure rduit en outre le travail de reprise ultrieure.En principe, tous les types courants de fraiseuses peuvent tre utiliss. La gamme stend des simples fraiseuses portatives aux machines automatiques commande numrique. En ce qui concerne les outils, il est frquent dutiliser des fraisestourteaux nombreuses plaquettes, mais lorsquon travaille avec des fraises de petit diamtre, il vaut mieux employer des fraises queue une ou deux lvres et bonne vacuation de copeaux pour pouvoir atteindre une vitesse leve de coupe et donc un bon rsultat. Avec les fraises plusieurs lvres et tournant grande vitesse, il existe un risque que les dents ne collent. Par contre, dans le cas de fraises lvre unique, le

mandrin doit tre soigneusement quilibr laide de vis de rglage. Dans le cas contraire, le balourd peut entraner des traces de broutage sur la pice et/ou des dommages sur la machine.La figure 19 montre que de bons rsultats de fraisage sont obtenus, par exemple, aussi bien laide dune fraise de dtou-rage de 8 mm de diamtre tournant 11.000 tr/min quavec une fraise quipe dun diamant synthtique de 90 mm de diamtre, travaillant 15.000 tr/min; en effet, les vitesses de coupe respectives restent dans le domaine conseill. Si le choix de la fraise se fait certes en fonc-tion de lopration raliser, il convient cependant dans tous les cas de respecter les conditions suivantes:

Comme pour le sciage, le fraisage dpend de la gomtrie correcte de coupe. Les types de fraiseuses indiqus ci-aprs permettent dobtenir des bords de fraisage parfaits lors du dtourage ou du fraisage de rainures dans PLEXIGLAS XT, ainsi que dans PLEXIGLAS GS.

La caractristique de ces fraiseuses en carbure pure et deux lvres (figure 22, a) + b)) est pour le dtourage: langle de coupe lev pour une bonne

vacuation des copeaux et pour le fraisage de rainures: une coupe jusquau centre de la fraise

facilite limmersion dans le matriau.

Pour dtourer des lots de plaques (avec le film de protection de surface en polythylne laiss sur les plaques) les fraiseuses sans torsion se sont avres tre les meilleures, par ex. PLECUT (figure 22, c)). Ce type de fraiseuse vite lcarte-ment des diffrentes plaques entre-elles.Normalement, il nest pas ncessaire de refroidir en cours de fraisage du verre acrylique. Un refroidissement est conseill lors de lutilisation de fraises de gros dia-princimtre nombreuses dents et devient souvent indispensable avec les fraises tambour.

ou encore laide dappareils plus simples quips dune fraise (portative). A condi-tion dtre quip dun plateau tournant, cet outil permet de raliser de grands perages dans une plaque, ou encore, puisquil nest pas ncessaire de marquer le centre, de dcouper de grands cercles. Le bridage de la plaque se fait mcanique-ment ou par aspiration sous vide. Dans tous les cas de figure, la solidarisation doit tre assure, pour viter que la plaque ne batte ou ne soit entrane.

3.4 FiletagePour raliser des filetages intrieurs et extrieurs dans PLEXIGLAS, on utilise les tarauds et les filires courantes dans le commerce. Pour PLEXIGLAS, il est conseill demployer des lubrifiants compatibles avec le verre acrylique.Lors dun vissage ultrieur, il convient galement de vrifier que les vis mtalli-ques ne portent pas, par exemple, de film dhuile ou que cette huile est compatible avec les plastiques. En ce qui concerne les filetages intrieurs, il est intressant dutiliser des vis en matire plastique, par ex. en polyamide.

Fondamentalement, tous les plastiques prsentent des risques de rupture ds leffet dentaille rsultant de lusinage des filetages. Ceci est aussi valable pour le verre acrylique extrud; donc viter avec PLEXIGLAS XT. Ce mode de fixation des vis sur les plaques ne doit donc tre choisi que lorsquaucun autre nest possible, par exemple collage, serrage ou vissage au travers dun trou traversant.

Figure 19: Vitesses de coupe, diamtres et vitesses de rotation recommands pour le fraisage de PLEXIGLAS

200mm

100

50

20

108

5

Dia

mt

re d

de

la f

rais

e


2000 4000 8000 10000 20000 m min1 40000

vmin

= 200 m/min

vmax

= 4500 m/min

90

11000 15000


PLEXIGLAS GS et XT


Angle de coupe 0 5

Vitesse de coupe vc

200 4500 m/min

Vitesse davance f Jusqu 0,5 mm/tr.

Profondeur de coupe a Jusqu 6 mm

13

Utilisez pour ce faire des lubrifiants compatibles avec le verre acrylique. De nombreuses mthodes de travail supposent que le chant des plaques soit chanfrein ou bavur, par exemple, dans le cas dun collage laide dune colle polymrisable. Cette opration seffectue mieux la fraise quavec quune scie circulaire lame orientable. Le chanfreinage de tubes est galement possible laide dune fraise (selon le mme principe que sur la figure 20).

Aprs le collage ou le formage, il est souvent ncessaire dusiner des colliers ou des bourrelets pour les rgulariser ou mme les supprimer. Cette opration est aussi parfaitement ralisable laide dune fraise avec galets dcartement adquats, par exemple des roulements billes, le long desquels la pice est dplace (voir figure 21).

4 Fraisage

Figure 20: Chanfreinage de plaques Figure 21: Enlvement de cordons de colle la fraise

Figure 23: Broche de fraise entrane pneumatiquement

1 = Fraise2 = Roulement-guide3 = Pice usiner

1 2 3

1 2 3

3 2 1

b) DK 421 (K 10)

Figure 22: Fraiseuse optimale pour le dtourage et le fraisage de rainures

Figure 24: Fraisage de PLEXIGLAS avec fraise tambour; autres types de fraises : a) double lame, b) tambour, c) diamant

c) DK 30 - PLECUT

a)

c)

b)

a) DIXI 7202

14

4 Fraisage

Le fraisage laide doutils diamants est recommand lorsque, tout comme pour le polissage, on souhaite obtenir des surfaces extrmement brillantes (voir chapitre 7.2 Polissage).

4.1 Fraisage copier

Pour raliser des angles arrondis, des dcoupes de cercles, de lettres ou de surfaces quelconques, on utilise des fraises copier. Lors du dfonage, le gabarit est gnralement plac sous la pice. De mme, les dispositifs de fixation (butes, ouvertures daspiration par le vide, etc.) se trouvent audessous. Le gabarit est soit plac devant un palpeur, soit mont sur un plateau tournant.

4.2 Gravure

Pour les travaux industriels ou artisanaux de gravure on utilise principalement des fraises graver, des fraises dfoncer et des fraises copier avec outils lvre unique, qui sont commandes lectro-niquement ou par une tige commande manuelle, par exemple dans un gabarit de lettres.

Dans le cas de gravures artistiques, on utilise des arbres flexibles avec moteur lectrique; des fraises ou ponceuses pneumatiques et des pointes diamantes lectroniques grande vitesse de rotation.

Figure 27: Gravure laide dune machine CNC; pointe graver lvre unique

Figure 25: Dtourage dune pice thermoforme la fraise copier

Figure 26: Schma de principe dune fraiseuse copier avec la fraise dfoncer (arrondi dangles: 1 = Pice usiner, 2 = Support, 3 = Bute, 4 = Gabarit, 5 = Palpeur, 6 = Fraise, 7 = Zone de fraisage, 8 = Avance)

3 1 2

65

3 1

2

7

4

8

15

5 Tournage

5 Tournage

Pour le tournage de PLEXIGLAS, on utilise les tours classiques employs pour le travail des mtaux. Les vitesses de coupe doivent tre aussi leves que possible, et dpendent de la pice et du type de machine. On peut retenir comme rgle de base que la vitesse de coupe doit tre dix fois plus leve que dans le cas de lacier. Un bon rsultat de coupe ne pourra tre atteint que si loutil est parfaitement afft.Tout comme dans le cas du perage, un copeau de tournage cohrent (copeau filant) indique que lafftage de loutil, lavance et la vitesse de coupe ont t correctement choisis et optimiss lun par rapport lautre.

Dans tous les cas, le rayon de pointe des outils de tournage doit tre dau moins 0,5 mm. Les surfaces de tournage les plus fines sont obtenues avec un outil rond, une vitesse de coupe leve, une avance faible et une profondeur de coupe minimale. La surface peut alors tre polie sans ponage pralable.

La figure 28 montre que, pour une pice de 40 mm de diamtre par exemple, de bonnes conditions de travail sont garanties en choisissant une vitesse de coupe qui se situe entre les vitesses de rotation typiques des tours conventionnels, cest--dire entre 224 et 1250 tr/min.

Les outils de tournage avec plaquette au carbure rapporte conviennent bien pour lbauchage grossier, mais la profondeur de coupe ne doit pas dpasser 6 mm. Pour la finition, on utilise gnralement des outils en HSS. Cependant, la qualit de surface de la pice usine nest pas seule-ment dtermine par les outils employs, mais aussi par la vitesse de coupe et par lavance.

Pour le refroidissement, il est possible dutiliser une mulsion compatible avec le verre acrylique.

Lors de lutilisation doutils diamants soigneusement polis sur des tours de pr-cision, fonctionnant sans aucune vibration, La vitesse de coupe peut tre suprieure

celle utilise avec dautres outils. Pour ce travail de prcision, il faut malheureuse-ment renoncer au refroidissement, sinon toujours recommand, afin dviter les distorsions optiques.

Des disques ronds peuvent tre fabriqus trs conomiquement partir de plaques sur un tour (figure 29a et figure 30): ser-rer plusieurs flans bruts entre le mandrin et la poupe pour obtenir le diamtre voulu en quelques passes. La largeur de loutil et son angle dattaque sont rgls suivant lpaisseur des disques. Pour des disques minces, choisir des outils larges avec un petit angle dattaque. Le tournage convient galement trs bien pour la fabrication danneaux (voir figure 34).

Figure 29: Identification des angles au tournage

b)

a)


PLEXIGLAS GS et XT


Angle de coupe 0 -4

Angle dattaque env. 45

Vitesse de coupe vc

20 300 m/min

Vitesse davance f 0,1 0,5 mm/tr

Profondeur de coupe a Jusqu 6 mm

500

mm

300

200

100

50

30

20

10

5

Dia

mt

re d

e pi

ce

d


100 200 400 800 1000 2000 4000 8000 1000 min1

40

224 1250

vmin

= 20 m/minv

max = 300 m/min

Figure 28: Vitesses de coupe, diamtres de pice et vitesses de rotation recommandes pour le tournage de PLEXIGLAS

16

prcision, fonctionnant sans aucune vibra-tion, il est possible dobtenir des surfaces impeccables et trs brillantes.

5 Tournage

Figure 34: Suppression dune bordure de pice forme

Figure 30: Tournage de disques entre le mandrin et la poupe Figure 31: Surfaage en bout dun bloc de PLEXIGLAS GS

Figure 32: Fabrication dune sphre partir dun bton rond en PLEXIGLAS GS, avec dispositif de tournage en rond

Figure 33: Pice bauche avec un outil HSS et polie au diamant

17

6 Limage, rabotage et raclage

6 Limage, rabotage et raclage

PLEXIGLAS se laisse travailler avec toutes les limes courantes ainsi quavec des rpes pas trop grosses. Ces outils ne devraient pas avoir t utiliss au pralable pour le travail des mtaux. Le choix des outils dpend du travail raliser, par exemple bauche ou finition.

Pour barber des pices scies, fraises ou tournes, on utilise galement des racloirs et des grattoirs, surtout lorsquil faut reprendre des bords de plaques fines.

PLEXIGLAS peut tre usin sur des rabots dresser, tels que ceux utiliss pour le travail du bois.

Figure 36: Lissage des bords la dgauchisseuse

Figure 35: Finition de PLEXIGLAS au grattoir

18

6 Ponage et polissage


Le ponage et ensuite le polissage permet-tent de redonner un aspect trs brillant et transparent aux bords de coupe rugueux et donc mats obtenus aprs usinage du PLEXIGLAS par enlvement de copeaux.

Mme des surfaces fortement rayes ou abmes peuvent tre ainsi reprises. Un polissage partiel, surtout aprs un ponage, modifie la surface de la pice cause de lenlvement de matire et reste donc dcelable optiquement.Les produits avec surface revtue, par ex. NO DROP, ALLTOP, HEATSTOP ou MIROIR, ne devraient tre ni poncs ni polis afin de ne pas abmer le revtement.

7.1 Ponage

Pour viter les contraintes thermiques dans la pice usiner et le collage des surfaces de friction, il est prfrable de toujours poncer leau. Pour le choix de la granulomtrie de labrasif, se baser sur la profondeur des traces dusinage ou des rayures; plus les traces sont profondes, plus la granulomtrie sera grossire. Lop-ration de ponage se fait gnralement en plusieurs fois, en prenant des grains de plus en plus fins. Il est gnralement recommand de procder en trois tapes:1. gros, grain 60,2. moyen, grain 220,3. fin, grain de 400 600.

Par principe, chaque passe de ponage doit liminer intgralement les traces des passes prcdentes.Le ponage peut se faire la main avec du papier abrasif ou avec un tampon. Il est conseill de travailler en effectuant des mouvements circulaires.

Dans le cas dun ponage la machine, avec une ponceuse disques rotatifs par exemple, une ponceuse vibrante ou une ponceuse bande (vitesse de la bande environ 10 m/s), la pice doit tre lgrement bouge, et il est prfrable de nappuyer ni trop longtemps ni trop fort (malgr le ponage leau), car la chaleur de frottement dgage peut entraner des contraintes et des dtriorations des surfaces.

Dans le cas notamment de pices tournes ou de surfaces non planes, il est galement possible de travailler leau, avec une laine dacier trs fine, par exemple de type 00.

Lorsque la surface a t travaille mcani-quement par ponage (avant le polissage) ou matage par sablage, les surfaces sont trs sensibles lencrassement et aux traces de doigts. (Pour plus dinformations, voir les Directives de mise en oeuvre, traitement des surfaces , chapitre 5).

7.2 Polissage

Les bords des plaques de PLEXIGLAS GS et PLEXIGLAS XT peuvent tre polis sans difficults. Par contre, le polissage des surfaces, comme nous lavons dj indiqu, est moins conseill. Pour PLEXIGLAS GS et XT, il existe trois mthodes: Polissage bande, disque polir ou

chiffon Polissage la flamme Polissage au diamant.

Gnralement, on utilise pour le polissage des cires et des ptes, mais on peut aussi travailler avec du brillant pour automobile. Immdiatement aprs le traitement, les traces de tous les produits de polissage doivent tre soigneusement limines et les pices rinces leau.

Figure 37: Ponage du chant dun paquet de flans la ponceuse vibrante

Figure 38: Ponage leau sur une ponceuse bande

Il est donc conseill dutiliser des ptes solubles dans leau, par exemple la pte polir pour verre acrylique, (POLIER & REPAIR Paste) de Burnus.

Comme on utilise pour le polissage des matriaux trs tendres, bande de feutre, disque en tissu ou tissu gant, la surface polir doit avoir t finement ponce. Si tel nest pas le cas, la surface devient certes brillante, mais les traces dusinage et les rayures restent visibles. Pour la pr-paration des chants, il suffit de racler avec un grattoir ou un racloir, lorsquon peut ensuite polir la bande de feutre.

Tout comme pour le ponage, le matriau ne doit tre appliqu trop fort ou trop longtemps sur loutil de polissage.Vous viterez ainsi de surchauffer la surface de la pice cause du frottement et donc de dtriorer thermiquement le matriau ou dy crer des contraintes (et donc des fissures). Dans certains cas, il peut tre utile de recuire le matriau aprs le polissage (voir chapitre 8 Recuit).

On polit gnralement avec un ruban de feutre ou avec un disque polir rotatif, sur lequel on a appliqu des cires polir spciales. Le brillant de la surface peut encore tre amlior en finissant le travail la main avec matriau particulirement souple et non pelucheux (doublure pour gants) ou avec de louate et du lait polir.Les bords et les petites pices se polissent de prfrence sur des bandes de feutre.Elles y seront mieux maintenues ou guides que sur un disque en rotation.

19


Pendant le polissage, la pice doit sans cesse dcrire des mouvements de rota-tion, afin que les irrgularits du feutre ou du disque nabment pas le matriau. La vitesse de la bande de feutre doit tre denviron 20 m/s, soit le double de la vitesse applique pour le ponage.Dans le cas de grandes sries, on recom-mande des machines automatiques polir, surtout lorsquil sagit dobtenir des artes et des angles vifs, comme pour la fabrica-tion de cubes photos.Le disque polir en tissu convient bien au polissage de grandes surfaces, mme courbes. Le paquet dtoffes rotatif est constitu de coton cru et/ou de flanelle, dont les couches sont disposes aussi lchement que possible, pour vacuer la chaleur de frottement par ventilation. Avant de polir, appliquer un peu de cire sur le disque rotatif. Celui-ci doit toujours tre dbarrass et nettoy de la vielle cire durcie. Pour le nettoyage, on peut utiliser une vieille lame de scie. La vitesse pri-phrique du disque polir doit se situer entre 20 et 40 m/s.

Une autre possibilit de finition des bords de coupe du PLEXIGLAS GS et PLEXIGLAS XT est le polissage la flamme. Dans ce cas, il est inutile de passer par ltape dec ponage, mais les bords doivent tre nettoys de tous rsidus, tels que les copeaux adhrents et les traces de sueur ou de doigts. Aprs le polissage la flamme, gnralement les rayures des oprations prcdentes de sciage ou de fraisage sont encore visibles. La grande rentabilit du polissage la flamme par rapport au polissage au disque peut donc tre exploite lorsque les exigences ne sont pas trop svres quant au rsultat, notamment pour les matriaux fins et incolores qui sont employs le plus frquemment. Les contraintes de surface trop intenses que peut ventuellement provoquer le polissage la flamme excluent gnralement cette mthode de travail pour les plaques paisses. Ceci est aussi valable pour les matriaux colors, dont les colorants ou pigments ont souvent pour effet de rduire encore le brillant.

Si le travail nest pas soign, il est possible que la flamme bave sur la surface de la pice au-del du bord de coupe et que des contraintes thermiques se produisent ainsi dans le matriau. Ces contraintes peuvent entraner des fissurations dans la suite des transformations ou lors de la mise en service de la pice plastique si celle-ci rentre en contact avec des colles, des solvants pour peinture ou des substances de nettoyage. Pour viter cet effet, il est indispensable de recuire dans certains cas (voir chapitre 8 Recuit).

Il existe des appareils semi-automatiques pour le polissage la flamme des bords droits de plaques planes de diffrentes longueurs. La flamme est alimente par un mlange dactylne et doxygne. Les mlanges actylne/air comprim fournis-sent de moins bons rsultats de polissage. La construction du brleur et de sa pointe doivent ventuellement tre adapts au cas par cas suivant lopration excuter, en faisant des essais pralables.Pour le polissage manuel la flamme, de bords courbes de pices finies ou de bords intrieurs dalsages par exemple, on uti-lise des appareils de table dont la flamme est alimente par un mlange dhydrogne et doxygne.

Figure 40: Polissage au disque

Figure 39: Polissage au ruban feutre

20


Lors du polissage au diamant de PLEXIGLAS lopration de finition pralable est inutile. Lenlvement de copeaux et le polissage seffectuent en une seule opration. On utilise dans ce cas des plateaux fraiseurs quips dau moins deux dents diamantes ou encore des outils de tournage diamants. Il faut veiller la bonne vacuation des copeaux. Loutil doit toujours tre rserv pour un groupe de matriaux, comme PLEXIGLAS par exemple.Il est ncessaire dutiliser des outils et des machines de haute prcision pour la fixation ou le dplacement de la pice. Lafftage initial et les rafftages des dents diamantes, ainsi que leur rglage doivent tre confis au fabricant. La machine doit fonctionner sans aucune vibration pour viter les marques de rsonance sur la pice. Les fraises polir les chants, que lon trouve dans le commerce, respectent ces conditions.

Le polissage au diamant permet de longues dures de vies et convient donc particuli-rement bien pour la fabrication en srie. Les artes vives produites par le fraisage au diamant peuvent ventuellement tre coupes laide dun bavureur.

Dans le cas de petites pices en PLEXIGLAS fabriques mcaniquement, le polissage au tambour est souvent une bonne solution: les pices sont places dans un tambour polir, dans lequel de la poudre abrasive et des morceaux de bois dune certaine gomtrie sont ajouts comme charge. Aprs normalement trois oprations, ponage fin (de 6 24 heures), polissage (environ 16 heures) et finition (environ 12 heures) les pices de PLEXIGLAS traites sont extrmement brillantes.

Figure 41: Polissage au diamant

Polissage de PLEXIGLAS

Mthode Polissage leau + disque/ruban feutre

Polissage la flamme

Polissage au diamant

Lustrage lapte polir

Qualit de surface trs bonne moyenne bonne trs bonne trs bonne

Etat de contrainte moyen trs lev moyen faible

Dure de travail longue trs longue courte courte courte longue

Investissement moyen elev trs lev faible

21

8 Recuit

8 Recuit

Recuire signifie: chauffer les pices de matires plastiques et les refroidir lentement.

Les matires plastiques rsistent de trs hautes contraintes en traction tant quelles ne sont pas simultanment exposes des produits corrosifs.Les causes de contraintes en tractionsont par exemple les suivantes: Usinage avec enlvement de copeaux,

par exemple sciage, fraisage, tournage et ponage

Formage chaud, et en particulier le pliage

Diffrences de temprature Retrait de colles Dformation la fixation

(serrage, perage, vissage) Retrait aprs une surchauffe localise

rsultant dun outil mal afft ou au cours du polissage

Entrave la dilatation thermique Contraintes internes dues aux mthodes

de fabrication dans le cas de PLEXIGLAS XT surtout avec les tubes

Sollicitations extrieures

Si des produits corrosifs interviennent en plus, par exemple des solvants ou des diluants pour le collage, limpression et la peinture, des vapeurs de monomres dansla dcoupe au laser ou lors du polissage la flamme, des plastifiants disolation en PVC, des joints, des films et des produits de nettoyage agressifs, il peut se produire un phnomne de fissuration rendant les pices inutilisables, mme si ces produits nentranent pas de dtriorations sur les pices sans contrainte. Il faut donc viter la prsence simultane de contraintes en traction et de produits corrosifs.

Comme il est impossible dexclure priori lusage de substances corrosives pendant la dure de vie de lobjet, la seule solution est de supprimer les contraintes en traction en appliquant un recuit de relaxation. Les pices en PLEXIGLAS sont places dans des tuves adquates pour tre chauffes, pendant une dure dpendante de lpais-seur, des tempratures infrieures aux tempratures de ramollissement, puis sont refroidies lentement. Un refroidissement trop rapide produit une peau extrieure froide et rigide; comme le matriau continue de se rtracter intrieurement, de nouvelles contraintes de traction se produisent.

Les conditions de recuit sont les suivantes:

Tempratures: PLEXIGLAS GS: 80 C (pices non

formes jusqu 100 C maximum) PLEXIGLAS XT: 70 80 C (pices

non formes jusqu 85 C maximum)

Dure de recuit: PLEXIGLAS GS et PLEXIGLAS XT:

lpaisseur du matriau en mm, divise par 3, donne la dure de recuit en heu-res, mais sans tre infrieure 2 heures.

Refroidissement: La dure de refroidissement en heures

dans ltuve est gale lpaisseur de PLEXIGLAS en mm divise par 4, mais la vitesse de refroidissement ne doit en aucun cas dpasser 15 C par heure.

La temprature de sortie de ltuve ne doit en aucun cas dpasser 60 C pour PLEXIGLAS.

22

9 Nettoyage et entretien

9 Nettoyage et entretien

Le nettoyage et lentretien de PLEXIGLAS ne ncessitent que de leau claire. En cas dencrassement important, leau peut ventuellement tre rchauffe et un nettoyant mnager non abrasif peut y tre ajout. Eviter en tout cas de frotter sec. Avant le schage final, par exemple laide dune ponge, dune peau de chamois ou dun tissu de doublure gants, veiller ce que toutes les particules trangres soient parfaitement limines.

Les matires plastiques, surtout aprs avoir t frottes intensment, se chargent lectrostatiquement et peuvent donc atti-rer la poussire. Pour les salissures lgres, on peut appliquer, aussitt ou aprs un premier nettoyage intensif, le Produit de nettoyage et dentretien antistatique pour plastiques (AKU) de Burnus, et lessuyer ensuite avec un chiffon doux, sans frotter, jusqu ce que la surface soit sche. Leffet antipoussire perdure longtemps aprs. Les vitrages et les fentres peuvent tre nettoyes laide dun appareil de net-toyage haute pression, ventuellement avec laddition dun produit de rinage.

Figure 42: Produits dentretien23

Headline

Domaine dactivitsPerformance Polymers

Evonik Rhm GmbHKirschenallee64293 DarmstadtAllemagne

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PLEXIGLAS, PLEXIGLAS ALLTOP,PLEXIGLAS FREE FLOW, PLEXIGLAS HEATSTOP,PLEXIGLAS RESIST, PLEXIGLAS SATINICE,PLEXIGLAS SOUNDSTOP, ACRIFIX, EUROPLEXest une marque dpose de la socit Evonik Rhm GmbH, Darmstadt, Allemagne.

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No de rf. 311-1 mars 2008XX/0308/09561 (fr)

311-1 usinage de plexiglas®_fr

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