Introduction

Plastipol Pologne a mis en œuvre avec succès la production de profilés pour tableaux scolaires. À l’origine, ces produits étaient fabriqués à partir d’aluminium et importés de Chine. La hausse des prix de l’aluminium, ainsi que la volonté de réduire les risques liés aux importations, ont conduit à l’idée d’une production locale à partir d’un plastique dont l’aspect serait proche de celui de l’aluminium. La principale considération était de réduire le prix, tout en maintenant une durabilité et une esthétique adéquates.

Grâce à notre savoir-faire technologique et à nos capacités de traitement, nous avons atteint cet objectif.

Description du produit

Le produit mis en œuvre était un profil pour les conseils scolaires. L’aspect le plus important était que les détails remplissent une fonction visuelle et, par conséquent, le produit devait être très esthétique et robuste. En outre, la couleur exacte a été spécifiée – le profilé en plastique devait ressembler le plus possible à la couleur de l’aluminium anodisé. La flexibilité du profilé était également un facteur important – il devait être suffisamment souple pour être placé dans les zones désignées des planches, mais suffisamment rigide pour soutenir la structure.

Aluminium contre plastique

Aluminium

C’est un métal chimique dont le symbole est Al. Il s’agit d’un métal relativement léger de couleur argentée. L’aluminium a une densité de 2,7 g/cm3, ce qui le classe parmi les métaux les plus légers. Comme on le sait, le point de fusion des métaux est beaucoup plus élevé que celui des matières plastiques et c’est également le cas ici, puisque le point de fusion de l’aluminium est d’environ 1,5 mètre. 660,3 degrés C. L’aluminium se caractérise également par une bonne conductivité électrique ou thermique. Ce métal est utilisé dans un large éventail d’applications, telles que la construction aéronautique, l’emballage, les structures de bâtiments, l’industrie automobile, ainsi que dans la production de feuilles d’aluminium, de boissons en conserve et de nombreux autres produits.

Les alliages d’aluminium sont toujours utilisés dans la production de profilés, qui modifient les propriétés du matériau de base.

Plastiques

Il s’agit d’un groupe de nombreux matériaux qui ont été créés par des réactions chimiques ou naturellement. Ils sont constitués de longues chaînes dont les éléments constitutifs sont des unités répétées appelées monomères. Leur densité est nettement inférieure à celle des métaux (par exemple, le poids de l’ABS est de 1,05 g/cm3), mais elle varie en fonction du matériau. Le point de fusion des plastiques est également beaucoup plus bas que celui des métaux – cela dépend bien sûr du type de matériau, mais il est généralement de l’ordre de 100 degrés Celsius. La principale caractéristique des plastiques est leur résistance à la corrosion, ce qui en fait un groupe de matériaux extrêmement attrayant. Les plastiques sont utilisés dans de nombreux domaines tels que l’emballage, l’automobile, l’électronique, la construction, la médecine, ainsi que dans des produits de tous les jours tels que les bouteilles en PET, les sacs en plastique, les composants automobiles et bien d’autres encore.

Il existe de nombreux plastiques, et en utilisant les bons additifs, nous pouvons modifier leurs propriétés de résistance ou leur esthétique.

Voir aussi notre article sur les plastiques.

Technologie utilisée – extrusion

L’extrusion est l’une des technologies les plus populaires dans le domaine de la transformation des matières plastiques. Il s’agit d’un processus industriel dans lequel le plastique fondu est poussé à travers un moule pour obtenir la forme souhaitée du produit. Ce procédé est largement utilisé dans l’industrie pour fabriquer une variété de produits en plastique, notamment des tuyaux, des films, des profilés, des sections et bien d’autres produits.

Pour en savoir plus sur l’extrusion, cliquez ici.

Choix du matériau

Caractéristiques de l’ABS et du SAN

Deux plastiques ont été envisagés : l’ABS et le SAN. Une brève description de chacun d’entre eux est présentée ci-dessous :

L’ABS est un plastique dont la structure comporte trois monomères principaux :

• l’acrylonitrile, qui assure la solidité et la résistance à la chaleur
• le butadiène, qui assure la flexibilité et la résistance aux chocs
• le styrène, qui apporte rigidité et brillance

Une caractéristique de l’ABS est sa résistance aux rayures, ce qui est très souhaitable, en particulier pour les détails qui requièrent une grande esthétique. En outre, le matériau présente une résistance élevée aux chocs et aux produits chimiques.

Le SAN est un copolymère de styrène et d’acrylonitrile. Il s’agit d’un matériau dur, mais en même temps assez fragile. Le principal avantage de ce matériau est sa capacité à conserver une bonne transparence, ainsi que sa résistance à de nombreux produits chimiques.

Tests

Plusieurs tests ont été effectués pour les matériaux ABS et SAN sur un moule différent. Ainsi, avant même de fabriquer le moule, nous avons pu évaluer le matériau qui conviendrait le mieux à cette application.

Sélection finale

Le matériau choisi dans ce cas est l’ABS . Malgré son prix légèrement plus élevé, il s’agit d’un meilleur matériau pour cette application. Les facteurs décisifs étaient que l’ABS est résistant aux rayures et, en outre, qu’il n’est pas aussi fragile que le SAN, de sorte que l’on pouvait affirmer avec certitude qu’il répondrait à toutes les exigences de cette mise en œuvre.

Pour en savoir plus sur le matériel ABS, voir l’ article dédié.

Choisir le bon colorant

L’un des aspects les plus importants était la couleur des profils. Étant donné que les profilés étaient auparavant fabriqués en aluminium, ils devaient ressembler le plus possible à leur couleur. Cela s’est avéré être un véritable défi, car l’évaluation de la couleur est une question très subjective. Afin de répondre aux attentes du client, nous avons effectué plusieurs essais en utilisant différents types de colorants.

Échantillon n° 1

Nous avons préparé des profils dans différentes teintes afin de sélectionner la couleur la plus appropriée et la plus similaire.

Résultat: Malheureusement, aucun des colorants proposés n’a répondu aux attentes du client. Les profilés étaient trop mats (ils n’avaient pas la brillance caractéristique de l’aluminium) et trop sombres.

Échantillon n° 2

Nous avons effectué d’autres tests en utilisant un colorant provenant d’un autre fournisseur.

Résultat: Après présentation des résultats du deuxième essai, les échantillons ont été acceptés. La couleur choisie est le profil n° 3 (deuxième en partant du bas). Il se caractérisait par une couleur appropriée – un gris clair – et présentait également une brillance particulière. Pour obtenir cette couleur, un colorant a été choisi dans les proportions suivantes : colorant argenté 5% COLOR 91068S.

Modifications proposées

Les métaux se caractérisent par une grande résistance. La résistance mécanique des plastiques est souvent moins bonne que celle des métaux (à forme identique). Lors du changement de matériau, il est très important de vérifier si les produits nécessitent un renforcement à certains endroits. Après analyse, nous avons opté pour :

• modification de l’épaisseur de la paroi de 1 mm à 1,25 mm
• l’utilisation de côtes appropriées

Ainsi, les profils répondent à toutes les exigences qui leur sont imposées, telles que ne présentent pas de déformation indésirable.

Amortissement des coûts d’outillage dans la production

Une exigence très importante du client était de minimiser les coûts de mise en œuvre. Pour les profils de panneaux, les coûts d’outillage étaient de l’ordre de 25 000 à 40 000 livres sterling. C’était beaucoup trop pour le client, d’autant plus que nous produisons plusieurs profils différents et qu’il fallait fabriquer un moule distinct pour chacun d’entre eux. C’est pourquoi nous avons profité de l’occasion pour amortir le coût de l’outil en production. Dans ce cas, Plastipol fabrique le moule et le rembourse sur une période déterminée, par exemple 3 ou 5 ans. Pendant cette période, le prix de production est légèrement plus élevé, et une fois l’outil amorti, il diminue.

Avec des volumes de production plus importants, c’est une solution très attrayante pour le client, et c’était également le cas ici.

Conclusions et bilan

Cet article traite du remplacement réussi des profilés traditionnels en aluminium par des profilés en plastique. L’introduction d’une telle innovation a entraîné un certain nombre d’avantages.

• Tout d’abord, le remplacement des profilés en aluminium par des profilés en plastique a permis une réduction significative des coûts de production. Les plastiques sont généralement moins chers que l’aluminium, ce qui se traduit par un prix inférieur pour le produit final et les rend compétitifs sur le marché.
• Nous avons obtenu une réduction significative, même en tenant compte du coût associé à l’amortissement des outils.
• Un autre aspect important était d’éviter d’avoir à importer de l’ aluminium. L’utilisation de granulés produits localement a permis de réduire la dépendance à l’égard des approvisionnements étrangers et d’éliminer le risque de perturbation de la chaîne d’approvisionnement lié au transport international.
• L’introduction de profilés en plastique a également permis d’accroître considérablement l’efficacité du processus de production. Les plastiques sont plus faciles à travailler, ce qui réduit le temps de production et augmente l’efficacité.
• L’esthétique et la durabilité du produit ont été améliorées. Les profilés en plastique étaient visiblement plus agréables à l’œil grâce au colorant choisi de manière appropriée, et également plus robustes grâce à l’augmentation de l’épaisseur de la paroi de 1,0 à 1,25 mm.
• Enfin, le caractère local de la production est un atout. La production de profilés en plastique a lieu sur place, ce qui permet de mieux contrôler la qualité du processus et d’adapter la production à l’évolution des besoins. Ce n’est pas seulement avantageux sur le plan économique, mais aussi sur le plan écologique, car cela réduit la consommation d’énergie associée au long transport des matériaux.

En résumé, le remplacement des profilés en aluminium par des profilés en plastique a apporté de nombreux avantages, notamment la réduction des coûts, l’évitement des importations, l’augmentation de l’efficacité de la production, l’amélioration de l’aspect et de la durabilité des produits et un meilleur contrôle du processus de production. Il s’agit d’un exemple unique d’utilisation de l’innovation technologique pour améliorer l’efficacité et la durabilité dans l’industrie manufacturière.