Top 5 des plastiques à haute résistance aux chocs pour applications industrielles

Dans la fabrication, certains plastiques sont classés comme « résistants ». La ténacité mesure la capacité d'un matériau à résister à des forces de choc élevées sans se briser, se fracturer ou se déformer. Un matériau résistant est solide et peut supporter des charges de force importantes, mais il est aussi ductile et capable de s'étirer sous pression.

Les matériaux résistants sont naturellement plus résistants aux chocs que d'autres matériaux, mais divers facteurs peuvent affecter la résistance aux chocs d'un matériau. Par exemple, les plastiques ont tendance à être plus cassants à des températures plus froides et plus résistants à des températures plus chaudes. Une exposition prolongée à des températures élevées et à la lumière UV tend à diminuer la ténacité d'un plastique. La géométrie de la pièce peut également affecter la résistance aux chocs — les angles intérieurs vifs peuvent créer des concentrations de contraintes provoquant la rupture, tandis que les angles arrondis tendent à rendre les pièces plus durables.

Choisir le bon matériau dès le début peut prolonger la durée de vie d'une pièce et prévenir les défaillances ultérieures. Voici ce que vous devez savoir sur certains des meilleurs plastiques résistants aux chocs.

Meilleurs plastiques résistants aux chocs

Chez Fast Radius, nous déterminons la ténacité d'un matériau en examinant les résultats de son test de choc IZOD entaillé. Ce test mesure l'énergie absorbée par un plastique, ce qui aide à déterminer combien d'énergie il peut supporter avant de se déformer. Voici quelques-unes des meilleures options de plastiques résistants aux chocs pour créer des pièces robustes.

Acrylonitrile butadiène styrène (ABS)

L'ABS est connu pour sa haute résistance aux chocs et son coût modéré, ce qui en fait un choix populaire dans de nombreux secteurs de fabrication différents. L'ABS est également facile à usiner et adhère bien aux adhésifs, peintures et revêtements. La température à laquelle l'ABS est fabriqué affecte ses propriétés finales — les basses températures offrent plus de résistance aux chocs, tandis que les hautes températures augmentent la résistance à la chaleur.

On trouve l'ABS dans de nombreux composants comme les tableaux de bord, les bagages, les pièces automobiles comme les pare-chocs, les boîtiers d'outils électriques et d'autres appareils, et même les jouets pour enfants. Même si l'ABS est très polyvalent, les équipes produits doivent savoir que ce matériau résistant aux chocs n'est pas adapté pour une utilisation dans les applications alimentaires et de boissons.

Métriques IZOD entaillé ABS — valeur min 200,0 j/m², valeur max 215,0 j/m²

Polyéthylène haute densité (PEHD)

Le PEHD est un thermoplastique durable et polyvalent qui offre une résistance aux chocs fantastique et une résistance à la traction élevée. Comme ses molécules sont si étroitement compactées, le PEHD possède une ténacité et une rigidité incroyables. Le PEHD est également résistant aux produits chimiques, à la corrosion, à l'absorption et à l'abrasion. Cependant, le PEHD ne peut supporter qu'une résistance à la chaleur faible à modérée.

Le PEHD est un matériau à coût relativement faible et facile à fabriquer. On le trouve dans les réservoirs chimiques et la construction marine, les équipements de plein air tels que les aires de jeux, et même les prothèses. Malgré sa ténacité, le PEHD est sensible à la fissuration sous contraintes sous des pressions extrêmes. De plus, il existe un risque de retrait du moule lors de la fabrication du PEHD par moulage par injection.

Métriques IZOD entaillé PEHD — valeur min 20,0 j/m², valeur max 220,0 j/m²

Polycarbonate (PC)

Le polycarbonate est un plastique incroyablement résistant qui peut être rendu transparent, comme du verre. Pour cette raison, ainsi que sa fabriquabilité, le PC est une alternative courante au verre lorsque une haute résistance aux chocs est nécessaire. De nombreux biens de consommation sont fabriqués en polycarbonate, notamment les panneaux intérieurs et extérieurs, les casques, les lunettes de protection et les visières, les fenêtres, et plus encore. Le PC est également utilisé dans le vitrage architectural conçu pour protéger les bâtiments contre les dommages. Ce vitrage est souvent utilisé dans les établissements médicaux, les bâtiments gouvernementaux et les centres de transport.

Malheureusement, le polycarbonate peut être prohibitivement cher pour certaines équipes produits. De plus, même si le PC est très résistant aux chocs, il n'est pas très résistant aux rayures. Les équipes doivent garder cela à l'esprit lorsqu'elles déterminent si le PC est le meilleur choix global pour leur cas d'utilisation.

Métriques IZOD entaillé PC — valeur min 90,0 j/m², valeur max 200,0 j/m²

Polyamide-imide (PAI)

Le PAI est un plastique extrêmement résistant, solide et rigide qui est aussi incroyablement durable. Le PAI possède une bonne résistance chimique, une isolation de qualité électrique et une faible dilatation thermique — ce qui signifie que le PAI reste dimensionnellement stable lorsqu'il est exposé à des températures élevées. Le polyamide-imide possède une résistance à la traction ainsi qu'à la compression, ce qui signifie qu'il peut s'étirer et se comprimer pour s'adapter aux chocs violents.

Outre sa ténacité et son intégrité, le PAI peut également maintenir des tolérances serrées. Il est résistant à de nombreux solvants, carburants et acides courants, ce qui élargit encore son utilité. Certaines pièces courantes fabriquées avec du PAI incluent les roulements et bagues, les pièces de pompes et vannes, les machines pour semi-conducteurs, et autres connecteurs électriques.

Le PAI est polyvalent en termes de fabrication, mais il est cher, difficile à traiter et ne peut être utilisé qu'en présence de températures élevées. Le PAI a également une résistance limitée à l'hydrolyse, ce qui signifie que même s'il reste dimensionnellement stable dans les situations de choc élevé, le PAI se dilate facilement au contact de l'eau.

Métriques IZOD entaillé PAI — valeur min 100,0 j/m², valeur max 150,0 j/m²

Polystyrène à haut impact (HIPS)

Le HIPS possède une haute résistance aux chocs et une résistance à la fatigue. Le HIPS est suffisamment rigide pour résister à la flexion mais assez léger pour une fabrication aisée. Les pièces construites avec ce matériau robuste et fiable pourront résister aux fractures causées par des charges répétitives.

On trouve le HIPS dans les biens de consommation, l'électronique, les réservoirs de gaz, les machines et de nombreuses autres applications industrielles. Le HIPS est également couramment utilisé dans la technologie de fabrication additive. Comme le HIPS est apte au contact alimentaire et durable, vous pouvez produire de nombreux types de composants de stockage alimentaire avec ce matériau, comme le revêtement intérieur des gobelets à café chaud et des réfrigérateurs.

Malheureusement, le HIPS n'est pas très écologique — il met longtemps à se dégrader et son recyclage est antéconomique. Le HIPS est également très inflammable et a une mauvaise résistance aux solvants organiques.

Métriques IZOD entaillé HIPS — valeur min 50,0 j/m², valeur max 350,0 j/m²

Choisissez les bons plastiques résistants aux chocs pour votre prochain projet

Choisir le meilleur plastique résistant aux chocs peut augmenter la performance et la longévité de votre prochaine série de production. Les matériaux résistants aident vos composants à résister à l'épreuve du temps, même en subissant de grandes quantités de stress physique.

Les matériaux susmentionnés offrent ténacité et haute résistance aux chocs ainsi que d'autres caractéristiques — résistance chimique, fabriquabilité, stabilité dimensionnelle et compatibilité avec des composés naturels et artificiels — pour optimiser votre composant. Un partenaire de fabrication expérimenté peut aider les équipes produits à avoir confiance dans leurs choix de matériaux pour les pièces en plastique résistantes aux chocs.

Chez Fast Radius, notre équipe de fabricants de confiance apporte des années d'expérience à votre conception de produit et vos processus. Lorsque vos pièces doivent rester résistantes sous des conditions extrêmes, nous pouvons vous aider à optimiser vos conceptions et choix de matériaux dès le début. Contactez-nous pour commencer !

Pour découvrir plus de matériaux résistants à la corrosion, aux produits chimiques ou à l'hydrolyse, visitez le centre de ressources Fast Radius.

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