Choisir le bon caoutchouc

Choisir le bon caoutchouc

Choisir la matière première pour une conception de pièces en élastomère, mais à quel prix ?

Votre design de pièce est en route et il est maintenant temps de choisir le matériau qui aura les bonnes propriétés physiques et chimiques. Bien qu’avec la crise du coronavirus les prix des matières premières risquent d’avoir augmenté, il est possible de se faire une idée des coûts à partir du tableau de ratio qui suit :

Vous devrez choisir un matériau en fonction de l’environnement et de la fonction de la pièce elle-même. Choisir un matériau élastomère nécessite de bien conceptualiser votre outillage de production, pour ensuite être capable de procéder la matière choisit. Le taux de gonflement est aussi à prendre en considération. Le poids de la pièce finie est souvent un enjeu en ce qui concerne l’utilisation de la pièce. Cependant, la résistance en compression limite le choix de la densité du matériau en fonction du design établi par le design de pièce. Il faudra indiquer au fournisseur quelle dureté de matériau vous désirez ainsi que sa résistance en traction.

De plus votre élastomère pourrait devoir se conformer à certaines des caractéristiques suivantes.

  • Rémanence à la compression
  • Résistance à l’ozone et aux intempéries
  • Résistance à la déformation par compression
  • Résistance aux fluides
  • Résistances aux basses températures
  • Résistances à la déchirure
  • Résistance à la flexion
  • Résistance au feu
  • Résistance aux chocs
  • Résistance à l’imprégnation
  • Résistance à l’abrasion
  • Adhérence
  • Résilience

Toutes ces propriétés de matière seront déterminantes sur le prix du matériau que vous devez utiliser. Il est donc avantageux de prévoir différentes possibilités lors de la conception de votre produit et de ne pas se limiter à une seule idée. Un brainstorming d’équipe peut être nécessaire pour aller chercher le maximum de solutions possibles afin de présenter un plan complet à votre client.

Voir aussi "La recette du caoutchouc"

Partager sur facebook
Facebook
Partager sur linkedin
LinkedIn
Partager sur twitter
Twitter

Les propriétés du caoutchouc et ses familles

Les propriétés du caoutchouc et ses familles

Le caoutchouc est une substance caractérisée par les longues chaines moléculaires qui le constitue. Il possède une grande élasticité dans une gamme de température passant de -50 °C à 150 °C, c’est pourquoi on l’appelle souvent élastomère. Les élastomères sont les seuls matériaux industriels qui, lorsqu’ils sont déformés, retrouvent leurs dimensions initiales.

 

Cette propriété fait du caoutchouc un matériel de choix peu problématique dans les contextes de liaisons élastiques, d’amortissement et d’étanchéité.

Les caoutchoucs se divisent en deux familles soit les caoutchoucs naturels et les élastomères de synthèse;

Le caoutchouc naturel est obtenu par coagulation du latex provenant de «l’arbre qui pleure» l’Hévéa. Charles Goodyear développera cette résine industriellement en 1839 en inventant la vulcanisation par le soufre.

Il possède de bonnes propriétés de résilience, de résistance en traction et au déchirement et à la fatigue dans une large gamme de dureté. Ses faiblesses se situent dans vieillissement dû à la chaleur, à l’ozone et aux intempéries. Il ne possède pas une bonne tenue aux huiles et aux solvants. 

Culture d'Hévéa et récolte du caoutchouc


Le caoutchouc de synthèse apparaitra plus tard, dans les années 1920-1930, pour la production de pneus. Fabriqué à partir d’hydrocarbures, il représente les deux tiers du marché. Il est utilisé lorsqu’on désire de bonnes propriétés mécaniques, de mise en œuvre ainsi qu’une bonne résistance.

Les copolymères butadiène-styrène (SBR), les polybutadiènes (BR), les butyl (IRR), les copolymères d’éthylène et de propylène(EPDM), les polychloroprènes (CR) et les copolymères butadiène-acrylonitriles (NBR)  sont tous des caoutchoucs de synthèse disponibles sur le marché.

pexels-gerd-altmann-21694

 

Les élastomères ne sont jamais utilisés à l’état brut. On y intègre les plastifiants, les charges, les agents de vulcanisation et les adjuvants. Avec ces ingrédients, il sera plus facile d’obtenir une bonne mise en œuvre et de donner de bonnes propriétés au produit final.

Partager sur facebook
Facebook
Partager sur linkedin
LinkedIn
Partager sur twitter
Twitter

La recette du caoutchouc

La recette du caoutchouc

Le mélange du caoutchouc, comment ça fonctionne?

Le mélange du polymère synthétique avec les autres ingrédients se fait par laminage entre deux cylindres pour les mélangeurs externes ou par les rotateurs pour les mélangeurs internes. Ces cylindres brisent les chaines moléculaires tandis que l’opérateur introduit les différents ingrédients petit à petit afin qu’ils pénètrent bien dans le mélange. Voici la composition de la recette et les rôles de ses parties :


Les élastomères de base
 : SBR, BR, EPDM…

Les plastifiants : facilitent l’introduction des autres ingrédients ainsi que les opérations de transformation (calandrage, injection, extrusion). Ce sont des huiles minérales ou synthétiques qui diminuent la viscosité du mélange.

Les charges : Le noir de carbone, la silice et le kaolin ont le rôle d’améliorer les propriétés mécaniques et de diminuer le prix de revient, car elles permettent de diminuer la quantité de caoutchouc utilisé dans la recette.

Les adjuvants : Agents de protection (antioxygène et antiozone), colorants, ignifugeants…

Les agents de vulcanisation : Agents qui produisent des ponts entre les chaines moléculaires du caoutchouc et qui lui donne les propriétés et caractéristiques de l’État élastique. Le souffre et le peroxyde organique en font partie. Ces agents s’activent lors du cisaillement et du réchauffement de la matière par les procédés de fabrication. Les accélérateurs permettent d’amorcer la réaction dans un temps voulu.

black isolation rubber tire, on the black backgrounds

Pour les intéressés, voici le processus de transformation du caoutchouc!

Partager sur facebook
Facebook
Partager sur linkedin
LinkedIn
Partager sur twitter
Twitter