Température de Fléchissement sous Charge (HDT) : Définition, Importance et Facteurs Influents

Lors du choix d'un matériau de fabrication, en particulier du plastique, la fiche technique vous donnera un tas d'informations utiles pour aider votre sélection. La température de fléchissement sous charge (HDT) est l'une de ces informations, et c'est une importante à connaître si votre produit doit garder sa forme et sa taille sous pression.

Qu'est-ce que la Température de Fléchissement sous Charge ?

La HDT d'un matériau est la température à laquelle il commence à se déformer lorsqu'il est soumis à une charge spécifique à haute chaleur. Elle mesure la capacité du plastique à rester rigide dans ces circonstances. Les plastiques à HDT élevée resteront plus rigides à des chaleurs plus élevées, et ceux à HDT faible, beaucoup moins. Et oui, cela ne concerne que les polymères et plastiques, donc les métaux devront passer leur tour (ils ont leurs propres versions, comme la dureté à chaud et les tests de fluage).

La HDT est précieuse (un must, en fait) pour l'ingénierie, la conception et la fabrication de produits en plastique (ou ceux avec des pièces en plastique) dans de nombreuses industries, notamment :

• Emballage
• Aérospatiale
• Automobile
• Électronique
• Médical
• Biens de consommation
• Industrie de la construction
• Moulage par injection

Dans l'emballage, les conteneurs à l'épicerie, au bureau de poste et même à la maison, sont empilés et écrasés — et parfois dans la chaleur — mais ils ne peuvent pas se déformer sous pression. Il en va de même pour les pièces de véhicules, comme les tableaux de bord. Une voiture reste souvent en plein soleil pendant des heures, mais ce serait un désastre total si le tableau de bord s'enfonçait quand vous posez votre sac ou téléphone dessus. Dans le moulage par injection, la HDT d'un matériau est l'un des facteurs qui déterminera le temps de cycle du processus. C'est aussi un grand décideur pour savoir si un plastique est approprié pour une utilisation comme composant structurel, car ceux-ci ont compréhensiblement un travail assez dur.

Quelle est l'Importance de la Température de Fléchissement sous Charge (HDT) ?

La HDT est un indicateur utile pour déterminer la température à laquelle un matériau ne peut pas être utilisé pour des applications structurelles. Cette valeur peut être utilisée pour comparer les matériaux entre eux. Elle aide également à indiquer comment une pièce en plastique moulée se comportera lorsqu'elle est placée sous charge mécanique et exposée à la chaleur. La HDT est une propriété importante dans l'industrie du moulage par injection. Elle peut donner un aperçu de la moulabilité du polymère.

L'étape d'éjection de tout processus de moulage par injection met une charge sur l'objet fraîchement moulé. Le matériau doit être assez rigide pour que les goupilles d'éjection le forcent correctement hors du moule. La différence relative entre les valeurs HDT de deux matériaux peut vous aider à décider du taux de refroidissement et de la température appropriés. Les goupilles d'éjection s'enfonceront dans le plastique mou et flexible qui est encore au-dessus de sa HDT. Cependant, en dessous de cette température, il durcit et est plus simple à pousser hors du moule. Une HDT plus élevée permet un processus de moulage plus rapide.

La Température de Fléchissement sous Charge (HDT) est une propriété critique pour les matériaux d'impression 3D, en particulier lors de l'utilisation de la modélisation par dépôt de filament fondu (FDM) et des dispositifs PolyJet. Elle devient une considération importante car le matériau est chauffé et fondu pour créer un objet 3D. Pendant le processus d'impression, le matériau est soumis à des températures élevées. Il doit maintenir sa forme et son intégrité structurelle pour que le produit final soit durable et ait l'air correct.

Différents matériaux d'impression 3D ont différentes valeurs de HDT. Votre choix de matériau dépend de l'application spécifique et des conditions d'utilisation. Par exemple, si une pièce imprimée en 3D sera utilisée dans des environnements à haute température, elle doit avoir une valeur HDT élevée pour maintenir sa forme et ses propriétés.

Pour en savoir plus, consultez notre guide sur Comment Fonctionne l'Impression 3D.

Comment Mesurer la Température de Fléchissement sous Charge (HDT) ?

Pour calculer la HDT d'un matériau, nous avons besoin de systèmes de chauffage, de chargement et de mesure — tous fournis par l'équipement/appareil de test HDT (illustré ci-dessous). Le système de mesure standard pour la HDT est l'ASTM (American Society for Testing and Materials) D 648 — qui est comparable à la norme internationale ISO 75.

Le processus de mesure de la HDT consiste en les 4 étapes suivantes :

1. L'échantillon est préparé et chargé sur la machine dans une configuration de flexion à trois points, ce qui signifie qu'il est supporté à ses deux extrémités pour que la pression puisse être appliquée au milieu.
2. Une contrainte de flexion constante (soit 0,46 ou 1,8 MPa, selon ce que vous testez) est appliquée audit milieu.
3. Une huile minérale ou de silicone qui n'affectera pas le plastique est utilisée comme transfert de chaleur, et sa température est augmentée progressivement à un taux contrôlé de 2 °C/min (±0,2 °C/min).
4. L'échantillon est surveillé tout au long de toutes les étapes et températures, et lorsqu'il se déforme de 0,25 mm, nous avons la HDT.