Pièces découpées sur mesure en Polyuréthane

Le polyuréthane est un matériau très difficile à usiner et à découper. C'est une matière dont la vocation première est de résister à l'abrasion et à la coupure. Elle a donc les défauts de ses qualités… L'usinage (tournage, fraisage) ne peut être fait que par des spécialistes, c'est à dire des professionnels travaillant exclusivement les élastomères (et non les métaux car les méthodes sont totalement différentes). La découpe des polyuréthanes a toutefois été largement favorisée depuis une vingtaine d'années par la démocratisation des machines de découpe au jet d'eau (haute pression de 4000 bars). Là aussi, il existe des spécialistes de la découpe au jet d'eau des élastomères qui sont capables de réaliser des pièces plus complexes que leurs confrères spécialisés sur la découpe des métaux (à chacun son métier…).

Spécialiste de la découpe des élastomères type caoutchouc, silicone, polyuréthane

Basée depuis plus de 70 ans dans la région Stéphanoise (département 42), notre société a toujours développé ses compétences dans la découpe des matériaux souples comme les différents caoutchoucs ( Nitrile , Néoprène , EPDM , Viton ) mais aussi les silicones et plus tard les polyuréthanes de différentes duretés. La découpe des élastomères est très différente de la découpe des autres matières rigides type métal, bois, plastique. Elle demande beaucoup de savoir-faire et du personnel qualifié. Quelques exemples de pièces découpées sont donnés dans cette section : des pièces découpées en mousse de polyuréthane (type matelas), des pièces découpées en mousse de caoutchouc étanche, des pièces découpées en caoutchouc Néoprène de dureté 60 Shores A, des pièces découpées en polyuréthane (dureté de 30 à 99 Shores A) et enfin des exemples de confection de mallettes sur-mesure.

La découpe au jet d’eau : une grande avancée dans la découpe des élastomères

Les élastomères comme les caoutchoucs, les polyuréthanes ou les Silicones peuvent être découpés au cutter lorsque les formes sont simples (carrés, rectangles, formes géométriques simples) ou à l’outil sur une presse de découpe. Le problème de la seconde solution est le coût de revient qui peut être important pour les petites séries (amortissement de l’emporte-pièce…) ainsi que le délai pouvant atteindre plusieurs semaines (nécessité de fabriquer un emporte-pièce en sous-traitance). Dans les années 90, l’apparition des machines de Découpe jet d'eau haute pression ont apporté une révolution dans le domaine. Notre société a été l’une des premières, en 1999, à s’équiper d’une machine de découpe au jet d’eau et à la spécialiser dans la découpe des élastomères en tous genres. Ceci a permis de réaliser des pièces extrêmement complexes en des temps records et sans la nécessité d’investir dans des outillages. La qualité de découpe est quasi- parfaite, même si là-aussi, beaucoup de savoir-faire et d’expérience sont nécessaires pour découper les matériaux souples.

Qu’est-ce qu’un polyuréthane ?

Le polyuréthane (polyurethan en anglais) est un élastomère de synthèse issu du mélange de plusieurs composants chimiques (le plus souvent à chaud). Les polyuréthanes ont été développés pour tenter de remplacer avantageusement, aussi souvent que possible, les caoutchoucs (naturel, nitrile, EPDM, néoprène…). La quantité de durcisseur introduite dans le mélange initial détermine la dureté du polyuréthane obtenu (de 30 Shores A à 99 Shores A - échantillons Polyuréthane ). Des colorants sont utilisés pour pouvoir repérer visuellement la dureté d’un polyuréthane donné (exemple : le polyuréthane 30 Shores A est jaune tandis que le polyuréthane 40 Shores A est rouge) mais la coloration des polyuréthane n’est malheureusement pas encore normalisée (chaque fabricant met en place ses propres codes couleurs…). Différentes appellations commerciales peuvent être rencontrées sur le marché : Ureflex, Eladip, Courbhane, Eladur, Courbis etc… ces appellations désignent un type de polyuréthane fabriqué par une usine spécifique.

Fabrication des polyuréthanes

Les polyuréthanes sont en règle générale moulés à chaud et par gravité (pas besoin de pression). Les formes obtenues peuvent être très complexes, ce qui fait de ce matériau un élastomère particulièrement intéressant pour toutes les applications industrielles. Des semi-produits sont également fabriqués pour permettre aux usineurs et aux découpeurs de réaliser des pièces à partir d’ébauches existantes ( Plaques polyuréthane , Jets pleins Polyuréthane , Jets Creux Polyuréthane , etc…).

Propriétés du polyuréthane

Le polyuréthane, au même titre que le caoutchouc, est un élastomère, donc un matériau ayant des propriétés élastiques supérieures. Il est souvent utilisé pour réaliser des pièces d’étanchéité (joints). Le polyuréthane possède également d’excellentes propriétés de résistance à la coupure et à l’abrasion. Il n’est donc pas rare de le rencontrer dans des applications sévères comme les racles de chasse-neige. Les polyuréthanes sont enfin d’excellents matériaux pour l’amortissement des vibrations.

Plaques en polyuréthane

Le polyuréthane est habituellement fabriqué en plaques, ce qui permet aux découpeurs et aux usineurs de réaliser des pièces suivant plans. Il existe deux grands types de plaques : les plaques moulées nécessitant un outillage (formats mini 250x250 mm et maxi 2000x1000 mm) et les plaques centrifugées (plus économiques car réalisées dans un cylindre en rotation permettant d'obtenir des formats de 4000x1000 mm). En ajustant la quantité de durcisseur dans le mélange initial, il est possible de fabriquer des plaques de polyuréthane dans une large gamme de duretés (de 30 à 99 Shores A). On peut considérer, au final, que les plaques de polyuréthane fabriquées en usine ne sont jamais utilisées en l'état et qu'elles ont vocation à être transformées (bandes, pièces découpées suivant plans, lanières etc..). Ce sont donc, la plupart du temps, des ébauches destinées aux professionnels qui vont s'en servir pour réaliser les pièces de leurs clients.

Jets creux en polyuréthane

Les jets creux en polyuréthane sont, en réalité, des tubes moulés dans des longueurs de 250 ou 500 mm. Il existe de très nombreuses références, fabriquées à la demande, obtenues par variations des diamètres intérieurs, des diamètres extérieurs et des duretés. Le délai moyen de fabrication de ces jets creux est d'environ 3 semaines. Les jets creux polyuréthane ne sont jamais utilisés comme pièces finies. Ce sont des ébauches commandées par les usineurs dans l'objectif de réaliser des pièces plus complexes (pièces réalisées en tournage par exemple). Le polyuréthane étant un matériau relativement difficile à usiner, et réservé à des spécialistes, il conviendra de choisir en priorité des jets creux dont les dimensions sont proches des cotes finies à obtenir.

Découpe des polyuréthanes

Comme nous l'avons évoqué précédemment, le polyuréthane est un matériau très difficile à usiner et à découper. C'est une matière dont la vocation première est de résister à l'abrasion et à la coupure. Elle a donc les défauts de ses qualités… L'usinage (tournage, fraisage) ne peut être fait que par des spécialistes, c'est à dire des professionnels travaillant exclusivement les élastomères (et non les métaux car les méthodes sont totalement différentes). La découpe des polyuréthanes a toutefois été largement favorisée depuis une vingtaine d'années par la démocratisation des machines de découpe au jet d'eau (haute pression de 4000 bars). Là aussi, il existe des spécialistes de la découpe au jet d'eau des élastomères qui sont capables de réaliser des pièces plus complexes que leurs confrères spécialisés sur la découpe des métaux (à chacun son métier…). Voir notre vidéo de découpe au jet d'eau sur élastomères.