Du PEEK au HAVER AdPEEK®

Du PEEK au HAVER AdPEEK®

Parmi les polymères haute performance les plus populaires et les plus largement utilisés figure le polyétheréthercétone (PEEK). Résistant à presque tous les produits chimiques organiques et inorganiques ainsi qu’aux rayonnements, ce matériau convient à des applications dans de nombreux secteurs industriels. Toutefois, lors du surmoulage d’un composant hybride en toile métallique destiné à servir d’élément chauffant résistif, le procédé de fabrication a atteint ses limites techniques avec ce plastique.

Le défi

Cet élément chauffant résistif est constitué d’une bande de toile métallique très fine, d’une largeur de seulement 5,4 mm, laminée avec une feuille d’étain puis surmoulée par une fine couche de plastique. L’épaisseur de paroi imposée de 0,6 mm ne permet aucun dépassement de matière, en particulier à l’intérieur du composant, car seule la toile métallique, et non le plastique, doit être en contact avec la zone de chauffe.

Outre les exigences de résistance mécanique, le client imposait une qualité de surface irréprochable. À cela s’ajoutaient les propres exigences de HAVER & BOECKER en matière de fiabilité du procédé et de rentabilité industrielle.

Pour réaliser ce surmoulage très fin, la fluidité du plastique est déterminante, ce qui nécessite généralement une température de fusion élevée dans les presses à injecter.

Les premiers essais avec le PEEK ont toutefois révélé des effets indésirables importants liés à ces températures élevées. Des émanations et dépôts dans le moule sont rapidement apparus, entraînant :

• un taux de rebut élevé en raison de forces de démoulage excessives ;
• des défauts de surface sur les pièces plastiques ;
• la fusion de la feuille d’étain.

Par ailleurs, des temps de refroidissement plus longs ainsi qu’une augmentation des opérations de nettoyage et de maintenance compliquaient fortement l’atteinte des objectifs de production dans le cadre d’un processus de fabrication en série.

Adapter la solution au problème

Les conséquences étaient claires : durée de vie réduite des outils, faible productivité et pièces défectueuses.

Ni les fabricants de matières plastiques ni les instituts spécialisés en technologie des polymères n’ont pu proposer une solution satisfaisante. Fidèle à sa culture d’innovation, HAVER & BOECKER a alors décidé de développer sa propre réponse au problème.

Une équipe multidisciplinaire réunissant des spécialistes de l’outillage, de la R&D, du service technique et de la technologie des polymères a travaillé sur de nouveaux concepts de moules et d’installations, tout en optimisant directement la matière plastique utilisée.

La solution : HAVER AdPEEK®

Après plusieurs séries d’essais concluants, l’ajout d’un additif à base de silicone au PEEK a rapidement donné des résultats prometteurs. Ce nouveau compound, ensuite nommé et enregistré sous le nom de HAVER AdPEEK®, présente une fluidité améliorée même à des températures de fusion plus faibles.

Les effets positifs se sont rapidement fait sentir sur l’ensemble du processus de production. Les émanations et dépôts dans le moule ont été réduits à un minimum, contrairement à la situation initiale.

Au final, tous les inconvénients identifiés ont pu être transformés en avantages :

• Utilisation des installations plus efficace sur le plan énergétique et plus respectueuse des ressources.
• Faibles forces de démoulage, évitant la déformation des pièces tout en préservant durablement les machines et les moules.
• Absence de lignes de soudure et obtention de la résistance mécanique requise.

Afin de garantir une utilisation sûre du HAVER AdPEEK® dans tous les secteurs, y compris les applications médicales, des analyses chimiques et toxicologiques ont été réalisées sur le composant hybride pendant les phases de chauffe.

Après plusieurs optimisations successives du moule et un équilibrage précis des différentes cavités, les résultats ont finalement dépassé non seulement les attentes du client, mais également celles des équipes de développement elles-mêmes.

Réduction des temps de cycle

PEEK : 18 à 20 s

HAVER AdPEEK® : 11 s

Augmentation de la capacité de production

PEEK : 60 000 pièces*

HAVER AdPEEK® : 250 000 pièces*

Nombre de pièces par semaine

« Atteindre les objectifs de la meilleure manière possible et satisfaire nos clients sont notre moteur pour trouver la solution produit optimale pour chaque application. »

Detlef John, Directeur technique de la fabrication des toiles métalliques.