# Plastiques techniques pour l'usinage CNC | POM PEEK Nylon PTFE PEI > Guide pratique des plastiques techniques : POM vs PEEK vs Nylon vs PTFE — tableau de décision, données réelles d'usinage, problèmes d'humidité, comparaison des coûts, conseils d'approvisionnement et erreurs courantes. https://www.sinbo-machining.com/fr/wiki/materials/plastics/ --- ## On This Page - De quel plastique avez-vous besoin ? - Données en un coup d'œil - POM (Delrin / Acétal) — le polyvalent - POM-C vs POM-H — est-ce important ? - Usiner le POM — paramètres idéaux - Humidité — pas un gros problème - PEEK — quand il vaut son coût - Quand utiliser réellement le PEEK - Usiner le PEEK — défis et solutions - Gestion thermique du PEEK - Pré-séchage du PEEK - Nylon (PA6 / PA66) — le problème de l'humidité - Effets de l'humidité sur les propriétés du nylon - Pré-séchage du nylon — faites-le correctement - Usiner le nylon - Nylon 6 vs Nylon 66 vs nylon coulé (MC) - PTFE (Teflon) — à manipuler avec précaution - Le problème de la déformation - Comment maintenir le PTFE pour l'usinage - Usiner le PTFE - PEI (Ultem) — le cheval de bataille électrique haute température - Traitement de surface des plastiques - Usiner les plastiques — règles pratiques - Vitesses et avances - Arrosage — à utiliser ou non - Choix d'outillage - Bridage pour les plastiques - Conseils d'approvisionnement - Erreurs courantes # Plastiques techniques Les plastiques sont faciles à sous-estimer. Choisissez le mauvais et vous obtenez des pièces déformées, des tolérances explosées et un client qui ne re-commandera pas. Choisissez bien et vous obtenez des pièces plus légères, plus silencieuses et moins chères que leurs équivalents métalliques. Cette page couvre les plastiques que nous usinons réellement régulièrement — pas un catalogue exhaustif de tous les polymères existants. ## De quel plastique avez-vous besoin ? Commencez ici. La plupart des travaux d'usinage de plastique entrent dans l'un de ces scénarios. | Votre situation | Utilisez ceci | Pourquoi | Vous ne savez pas / usage général / engrenages et bagues | POM (Delrin) | S'usine le mieux de tous les plastiques. Faible absorption d'humidité. Bonne résistance et rigidité. Couvre 60–70 % de notre travail plastique. | Besoin d'une résistance proche du métal à haute température | PEEK | 260°C en continu, 90–100 MPa en traction. Remplace l'aluminium en aérospatial et médical. Mais coûte 10–15x plus cher que le POM. | Patins d'usure, roulements, galets (charge modérée) | Nylon (PA6 / PA66) | Bonne ténacité, autolubrifiant. Moins cher que le PEEK. Mais absorbe l'humidité — voir ci-dessous. | Joints à faible friction, résistance chimique, contact alimentaire | PTFE (Teflon) | Friction la plus faible de tout solide, chimiquement inerte. Extrêmement difficile à usiner — à éviter en CNC si possible. | Isolation électrique + haute température (170°C) | PEI (Ultem) | Solide, ignifuge, bonnes propriétés électriques. Utilisé pour les aménagements aéronautiques et les boîtiers électroniques. | Couvercle transparent, lentille, fenêtre | Polycarbonate (PC) | Résistant aux chocs, optiquement clair. Bon pour les enceintes de prototype. S'usine bien. | Bandes d'usure, garnitures de goulottes, planches à découper alimentaires | UHMWPE | Extrêmement tenace, faible friction, conforme FDA. Très difficile de tenir des tolérances serrées. | Le budget est le moteur | POM ou Nylon | Tous deux largement disponibles en dimensions standard et à un prix compétitif. Le POM est plus sûr pour les tolérances serrées. | Médical / contact alimentaire / exigence FDA | PTFE, POM-C, ou UHMWPE | Tous ont des nuances conformes FDA. Vérifiez auprès de votre fournisseur — toutes les nuances de chaque matériau ne sont pas approuvées FDA. Par défaut, choisissez le POM Si vous hésitez et que l'application n'exige pas de température extrême, de transparence ou d'exposition chimique, commencez par le POM. C'est le plus facile à usiner, celui qui tient le mieux les tolérances et qui pose rarement problème. Vous pourrez toujours passer au PEEK ou au PEI si les essais le justifient. ## Données en un coup d'œil | Plastique | Nom commercial | Densité(g/cm³) | Traction(MPa) | Temp. max(en continu) | Usinabilité | Absorptiond'humidité | Niveau de coût | Usage typique | POM-C | Delrin, Celcon | 1.41 | 70 | 85–100°C | Excellent | Faible (0.2%) | Faible | Engrenages, bagues, raccords, vannes | PEEK | Victrex, Ketron | 1.30 | 90–100 | 260°C | Difficile | Faible (0.5%) | Très élevé | Supports aérospatiaux, implants médicaux, semi-conducteurs | PA6 / PA66 | Nylon | 1.14 | 80 | 120°C | Bon | Élevée (2.5%) | Faible | Roulements, patins d'usure, galets, poulies | PTFE | Teflon | 2.20 | 25–35 | 260°C | Très difficile | Nulle | Moyen | Joints, joints d'étanchéité, garnitures chimiques | PEI | Ultem 1000 | 1.27 | 105 | 170°C | Correct | Faible (0.25%) | Élevé | Connecteurs électriques, aménagements aérospatiaux, supports CI | PC | Lexan, Makrolon | 1.20 | 65–70 | 130°C | Bon | Faible (0.2%) | Faible | Couvercles transparents, lentilles, enceintes de prototype | UHMWPE | Tivar, Polystone | 0.93 | 40 | 80–100°C | Difficile | Faible | Faible | Bandes d'usure, garnitures de goulottes, planches à découper Réalité du coût Une barre de POM (∅ 50mm) revient à environ 10–20 $/kg en Chine. Une barre de PEEK de même dimension coûte 150–300 $/kg. Cet écart de coût matière de 10–15x est réel — ne spécifiez pas le PEEK sauf si l'application l'exige vraiment. Pour la plupart des pièces mécaniques, le POM ou le Nylon font l'affaire pour une fraction du prix. ## POM (Delrin / Acétal) — le polyvalent Le POM est ce vers quoi nous nous tournons en premier quand un client dit « pièce plastique ». Il se coupe nettement, tient les tolérances, n'absorbe presque pas d'humidité et coûte une fraction du prix des polymères haute performance. Si vous débutez en usinage des plastiques, apprenez d'abord sur le POM — tout le reste est plus difficile. ### POM-C vs POM-H — est-ce important ? | Propriété | POM-C (Copolymère) | POM-H (Homopolymère) | Nom commercial | Celcon, Hostaform C | Delrin (DuPont) | Résistance à la traction | 60–70 MPa | 70–80 MPa | Cristallinité | Plus faible (plus stable) | Plus élevée (légèrement plus résistant) | Résistance aux acides | Meilleure | Correcte (attaqué par les acides forts) | Stabilité dimensionnelle | Légèrement meilleure | Bonne | Coût | Similaire | Similaire (majoration marque Delrin ~10%) | Disponibilité | Large | Large Pour l'usinage CNC, la différence est faible. Le POM-H (Delrin) est légèrement plus résistant et possède une meilleure résistance à la fatigue, ce qui compte pour les engrenages et les pièces mobiles. Le POM-C a une meilleure résistance chimique et un peu moins de dilatation thermique. En pratique, la plupart des ateliers ne s'en soucient pas sauf si l'application est à la limite sur une propriété donnée. ### Usiner le POM — paramètres idéaux Le POM est tolérant. Vous obtenez de bons résultats sur une large plage de paramètres. Voici ce qui fonctionne bien dans notre atelier : | Opération | Vitesse (m/min) | Avance | PdC | Remarques | Ébauche (fraise) | 300–500 | 0.15–0.30 mm/dent | 2–5 mm | Carbure 2 tailles. Agressif — le POM se coupe vite. | Finition (fraise) | 500–800 | 0.08–0.15 mm/dent | 0.2–0.5 mm | Outil affûté, passe légère. Finition de qualité polie à grande vitesse. | Perçage (φ6–12mm) | 50–100 | 0.10–0.20 mm/tr | — | Cycle de peckage pour les trous profonds (>3xD). Point standard convient. | Filetage | 20–40 | — | — | Tarauds à hélice 2 tailles. Les tarauds à filetage par déformation fonctionnent bien. | Tournage (OD) | 200–400 | 0.10–0.25 mm/tr | 1–3 mm | Plaquette affûtée, face de coupe polie pour une bonne finition. Dilatation thermique du POM Le coefficient de dilatation thermique du POM est environ 10x celui de l'acier (110 vs 11 μm/m·°C). Si vous tenez des tolérances de ±0.02mm, la seule chaleur d'usinage peut provoquer une variation de dimension de 0.05–0.1mm. Utilisez une soufflerie d'air ou un réfrigérant en brouillard, faites des passes de finition légères et laissez la pièce refroidir avant la mesure finale. ### Humidité — pas un gros problème Le POM absorbe très peu d'humidité (0,2 % à saturation). La variation dimensionnelle due à l'humidité est négligeable pour la plupart des applications. Vous n'avez pas besoin de pré-sécher le POM avant usinage, sauf si vous travaillez à des tolérances très serrées (<0.01mm) en environnement très humide. Même alors, l'effet est faible par rapport à la dilatation thermique. ## PEEK — quand il vaut son coût Le PEEK est la supercar des plastiques techniques. Il fait des choses qu'aucun autre polymère ne peut : usage continu à 260°C, résistance à la traction approchant l'aluminium, résistance chimique à presque tout, et biocompatibilité pour les implants médicaux. Il coûte aussi autant qu'une supercar comparé aux autres plastiques. ### Quand utiliser réellement le PEEK | Application | Pourquoi le PEEK, pas autre chose | Supports structurels aérospatiaux | Doit survivre à 200°C+ avec résistance massique. Le POM et le Nylon ne le peuvent pas. Gain de poids vs aluminium de 40–50 %. | Implants médicaux / chirurgicaux | Biocompatible, stérilisable (autoclave), transparent aux rayons X. Rien d'autre ne coche ces trois cases. | Manipulation de tranches de semi-conducteurs | Doit résister aux produits chimiques de gravure plasma et à haute température. Le PTFE est trop faible structurellement. | Composants de puits pétrolier et gazier | Haute pression, haute température, exposition au gaz acide. Le PEEK survit là où le POM se dégrade. | Roulements en environnement haute température | Le POM ramollit au-dessus de 85°C. Le PEEK conserve sa résistance jusqu'à 260°C. Ne choisissez pas le PEEK par défaut Nous voyons régulièrement des plans spécifiant le PEEK là où le POM suffirait. L'argument est généralement « nous voulons le meilleur ». Ce n'est pas comme ça que fonctionne la sélection des matériaux. Le PEEK coûte 10–15x plus cher au kg et s'usine 3–4x plus lentement. Sauf si l'application exige une haute température, une résistance chimique au-delà des capacités du POM ou une biocompatibilité, vous payez trop cher. Faites le calcul avant de le spécifier. ### Usiner le PEEK — défis et solutions Le PEEK est semi-cristallin et abrasif. Il émousse les outils plus vite que ce à quoi on s'attendrait pour un « plastique ». Voici ce qu'il faut savoir : | Opération | Vitesse (m/min) | Avance | PdC | Remarques | Ébauche (fraise) | 150–250 | 0.08–0.15 mm/dent | 1–3 mm | Carbure non revêtu OK pour petites séries. Revêtement diamant pour la production. | Finition (fraise) | 200–350 | 0.05–0.10 mm/dent | 0.1–0.3 mm | Outil affûté indispensable. Outil émoussé = délaminage en surface. | Perçage | 40–80 | 0.05–0.12 mm/tr | — | Cycle de peckage obligatoire. Les copeaux de PEEK sont filants et bourrent l'hélice. | Tournage | 150–250 | 0.08–0.15 mm/tr | 0.5–2 mm | Utilisez des plaquettes de finition affûtées à face de coupe polie. L'usure de l'outil est réelle Les outils en carbure non revêtu durent environ 30–60 minutes de coupe sur le PEEK avant une usure de dépouille notable. Les outils à revêtement diamant durent 5–10x plus longtemps. Si vous usinez un lot de 50 pièces ou plus en PEEK, l'outillage diamant s'amortit. Pour un prototype unique, le carbure non revêtu suffit — surveillez simplement l'usure fréquemment. ### Gestion thermique du PEEK Le PEEK a une faible conductivité thermique (0.25 W/mK — environ 1/700e de l'aluminium). La chaleur générée sur l'arête de coupe reste concentrée dans une petite zone. Cela pose deux problèmes : dilatation thermique localisée (affectant la précision dimensionnelle) et dégradation thermique potentielle de la surface (le matériau peut commencer à ramollir ou se décolorer au-dessus de 340°C). Solution : Utilisez une soufflerie d'air ou un réfrigérant en brouillard minimal. L'arrosage abondant est généralement déconseillé pour le PEEK car il peut provoquer une fissuration par choc thermique. La soufflerie d'air évacue les copeaux et refroidit la zone de coupe sans le risque de choc. Maintenez des vitesses de coupe modérées — n'essayez pas d'usiner le PEEK aux vitesses du POM. ### Pré-séchage du PEEK Le PEEK absorbe un peu d'humidité (0,5 % à l'équilibre). Pour la plupart des opérations d'usinage, ce n'est pas critique, mais pour les applications haute température ou les pièces aérospatiales à tolérance serrée, séchez d'abord le matériau : 120–150°C pendant 3–4 heures dans un four à convection. Conservez dans un sachet déshydratant si vous n'usinez pas immédiatement après séchage. ## Nylon (PA6 / PA66) — le problème de l'humidité Le nylon est tenace, résiste bien à l'usure et coûte moins cher que le POM. Le problème, c'est l'eau. Le nylon absorbe l'humidité comme une éponge — jusqu'à 2,5 % en masse à 50 % d'humidité relative. Cela provoque un gonflement dimensionnel (jusqu'à 0,3 % linéaire), réduit la rigidité jusqu'à 50 % et change radicalement le comportement à l'usinage. Si vous ne tenez pas compte de l'humidité, vos pièces auront de mauvaises dimensions. ### Effets de l'humidité sur les propriétés du nylon | État | Humidité % | Variation dimensionnelle | Résistance à la traction | Rigidité | Tel que reçu (stockage sec) | 0.2–0.5% | Proche du nominal | 80 MPa | Élevée (sec et rigide) | Séché au four | <0.1% | Minimale | 80–85 MPa | Maximale | Équilibre à 50 % HR | 1.5–2.5% | +0.2–0.3% linéaire | 55–65 MPa | 30–50 % plus faible | Saturé (immergé) | 8–10% | +1.0–1.5% linéaire | 40–50 MPa | 60–70 % plus faible ### Pré-séchage du nylon — faites-le correctement Pour toute pièce avec des tolérances plus serrées que ±0.1mm, pré-séchez le nylon avant usinage. La procédure standard : | Étape | Détail | Température de séchage | 80–100°C pour le PA6/PA66. Ne PAS dépasser 120°C — le nylon s'oxyde et se décolore. | Durée de séchage | 4–8 heures pour les barres/tubes jusqu'à 50mm. Les sections plus importantes nécessitent plus de temps (12–24 heures). | Vérification | Le poids doit cesser de baisser. Comparez à la spécification de poids à sec du fournisseur. | Usiner rapidement | Le nylon réabsorbe l'humidité rapidement. Usinez dans les 4–6 heures après la sortie du four. Maintenez emballé dans un film plastique entre les opérations. | Dimension finale | Si la pièce fonctionnera en environnement humide, envisagez d'usiner légèrement sous cote pour compenser l'absorption d'humidité à l'équilibre. Concevez en tenant compte de l'humidité Si votre pièce en nylon fonctionne en environnement humide (immergée, lavée, en extérieur), ELLE va gonfler. Ne la combattez pas — concevez en conséquence. Soit vous usinez la pièce à l'état sec et acceptez qu'elle atteindra ses dimensions d'équilibre en service, soit vous pré-conditionnez le matériau à l'humidité de service attendue avant l'usinage. La seconde approche donne des dimensions finales plus prévisibles. ### Usiner le nylon | Opération | Vitesse (m/min) | Avance | PdC | Remarques | Ébauche | 200–400 | 0.12–0.25 mm/dent | 2–4 mm | Carbure affûté 2 tailles. Le nylon se coupe vite mais fond facilement. | Finition | 300–600 | 0.06–0.12 mm/dent | 0.2–0.5 mm | Passes légères. La fonte est le risque principal. | Perçage | 40–80 | 0.08–0.15 mm/tr | — | Cycle de peckage. Le nylon ressoude les copeaux si vous ne les évacuez pas. Le nylon fond, il ne se coupe pas net Si vous voyez des copeaux filants, laineux et une finition de surface gluante, vous générez trop de chaleur. Réduisez la vitesse ou augmentez l'avance pour obtenir une formation de copeaux correcte. Une soufflerie d'air aide. Le nylon a un point de fusion bas (~220°C) et une mauvaise conductivité thermique — la chaleur s'accumule vite. ### Nylon 6 vs Nylon 66 vs nylon coulé (MC) | Propriété | PA6 | PA66 | Nylon MC (coulé) | Point de fusion | 220°C | 260°C | N/A (monomère coulé) | Temp. de service max | 80–100°C | 120°C | 100–120°C | Absorption d'humidité | Plus élevée (~2.7%) | Moyenne (~2.5%) | Plus faible (~1.5%) | Rigidité | Plus faible | Plus élevée | Moyenne | Disponibilité | Barre, tôle, tube | Barre, tôle, tube | Surtout gros tubes et tôles | Idéal pour | Usage général | Plus haute température | Grosses pièces, roulements ## PTFE (Teflon) — à manipuler avec précaution Le PTFE a le coefficient de friction le plus faible de tous les matériaux solides (0.05–0.10) et résiste à pratiquement tous les produits chimiques. C'est la bonne nouvelle. La mauvaise : il est tendre (traction 25–35 MPa), flue sous toute charge soutenue, se déforme sous la pression de bridage et est extrêmement difficile à usiner à des tolérances serrées. Si vous avez besoin de précision CNC, le PTFE est généralement le mauvais choix. ### Le problème de la déformation Le PTFE a un taux de fluage à froid 100–1000x supérieur à celui du POM ou du PEEK. En pratique : si vous bridez une pièce en PTFE dans un étau, elle se déforme. Relâchez l'étau, et la pièce ne revient pas — elle reste déformée. L'usiner à ±0.05mm est déjà limite. ±0.01mm est irréaliste. ### Comment maintenir le PTFE pour l'usinage | Technique | Quand l'utiliser | Détail | Mors tendres à contact large | Fraisage général | Utilisez des mors tendres en aluminium usinés au profil de la pièce. Une surface de contact maximale réduit la pression localisée. | Adhésif double face + vide | Feuilles minces, fraisage d'extrémité | Collez la feuille sur une plaque plane. Fonctionne pour des détails d'un seul côté. | Bridage basse pression | Tout détail critique | Utilisez la force de serrage minimale qui maintient la pièce en toute sécurité. Testez d'abord sur une chute. | PTFE renforcé de charge | Quand vous avez besoin d'une meilleure usinabilité | Le PTFE chargé fibre de verre, carbone ou bronze est nettement plus rigide et plus facile à usiner. Au prix d'une perte de résistance chimique et de pureté. ### Usiner le PTFE | Opération | Vitesse (m/min) | Avance | Remarques | Ébauche | 150–300 | 0.10–0.20 mm/dent | Outils affûtés, passes légères. Le PTFE est gluant — les copeaux collent à l'outil. | Finition | 200–400 | 0.05–0.10 mm/dent | Une coupe nulle ou légèrement négative aide à couper net plutôt qu'à repousser. | Perçage | 30–60 | 0.05–0.10 mm/tr | Peckage tous les 1–2mm. Le PTFE agrippe le foret et allonge le trou. Avertissement sanitaire PTFE Lorsque le PTFE est chauffé au-dessus de 350°C (ce qui peut arriver à l'arête de coupe avec des outils émoussés ou une vitesse excessive), il se décompose et dégage des fumées qui peuvent provoquer la fièvre des fumées de polymères (symptômes pseudo-grippaux). Utilisez des outils affûtés, des vitesses modérées et une bonne ventilation. C'est un risque réel, pas théorique. Envisagez des ébauches moulées plutôt que le CNC Pour les joints, garnitures et profils simples, il est généralement moins cher et plus précis de faire mouler le PTFE par compression à une forme quasi-nette. L'usinage CNC du PTFE est un dernier recours. Parlez à votre fournisseur d'ébauches moulées — vous obtiendrez de meilleures pièces à moindre coût. ## PEI (Ultem) — le cheval de bataille électrique haute température Le PEI (polyetherimide) se situe entre le POM et le PEEK, tant en performances qu'en prix. Il est de couleur ambrée (naturellement translucide), ignifuge de façon inhérente (UL94 V-0) et possède d'excellentes propriétés d'isolation électrique. Les principaux cas d'usage sont les aménagements intérieurs aéronautiques, les boîtiers de connecteurs électriques et les supports de semi-conducteurs. | Propriété | PEI (Ultem 1000) | PEI + 30% verre | POM (pour référence) | PEEK (pour référence) | Traction (MPa) | 105 | 150 | 70 | 90–100 | Temp. max | 170°C | 180°C | 85°C | 260°C | Classement feu | UL94 V-0 | UL94 V-0 | HB (brûle) | V-0 | Rigidité diélectrique | 33 kV/mm | 28 kV/mm | 20 kV/mm | 20 kV/mm | Coût relatif | 3–5x POM | 4–6x POM | 1x | 10–15x | Usinabilité | Correcte | Plus abrasif | Excellente | Difficile Le PEI est plus difficile à usiner que le POM, mais plus facile que le PEEK. Le principal problème est qu'il est plus abrasif qu'il n'y paraît — les outils en carbure standard s'usent plus vite que prévu. Le PEI chargé verre est nettement plus abrasif et détruit les outils rapidement. Utilisez des outils revêtus diamant pour le PEI chargé verre si vous produisez plus de quelques pièces. Quand choisir le PEI plutôt que le PEEK Si votre application nécessite une tenue à 170°C (et non 260°C), une ignifugation ou une rigidité diélectrique élevée, le PEI fait l'affaire pour environ un tiers du coût matière du PEEK. L'aéronautique et l'électronique utilisent massivement le PEI pour cette raison précise. ## Traitement de surface des plastiques Les plastiques offrent moins d'options de traitement de surface que les métaux. Voici ce qui fonctionne réellement et ce qui ne fonctionne pas, d'après notre expérience. | Traitement | POM | PEEK | Nylon | PTFE | PEI | PC | Remarques | Brut d'usinage | Bonne finition | Bonne finition | Bonne finition | Correct (flue) | Bon | Bon (transparent) | La plupart des pièces plastiques sont livrées brutes d'usinage. Polissez le parcours d'outil pour une meilleure finition. | Sablage | Fonctionne bien | Fonctionne bien | Fonctionne bien | Se déforme | Fonctionne | Givre la surface | Utilisez une basse pression (2–3 bar). Billes de verre fines (100–200 microns). | Polissage | Miroir possible | Bon | Bon | Non pratique | Correct | Polissage optique | Progression d'abrasifs 400–2000 grains, puis composé de polissage. | Peinture | Apprêt requis | Apprêt requis | Bonne adhérence | Rien n'adhère | Bon | Apprêt requis | Le PTFE est célèbre pour son anti-adhérence — aucune peinture ou revêtement n'adhère sans traitement de surface spécial (attaque au sodium). | Anodisation / revêtement | Non | Non | Chimique uniquement | Non | Non | Non | Les plastiques ne s'anodisent pas. Le nickelage chimique sur nylon fonctionne mais reste de niche. | Marquage laser | Bon contraste | Bon | Bon | Fond | Bon | Fissure | Laser fibre basse puissance (10–20W). Testez d'abord sur une chute. | Teinture / coloration | Limitée | Non | Oui | Non | Non | Limitée | Le nylon absorbe bien la teinture. C'est pourquoi le nylon est utilisé pour les pièces mécaniques colorées. La règle des 80/20 La plupart des pièces plastiques usinées ne nécessitent aucun traitement de surface. Une CNC bien réglée avec un outil affûté et les bonnes avances/vitesses produit une finition de surface de Ra 0.8–1.6 μm sur le POM et le nylon, ce qui suffit pour la plupart des applications. Si le client souhaite une finition spécifique, spécifiez-la dès le départ — le post-traitement des plastiques ajoute du coût et des délais. ## Usiner les plastiques — règles pratiques Les plastiques s'usinent différemment des métaux. La même intuition qui fonctionne sur l'aluminium vous causera des ennuis sur le nylon. Ces règles sont issues d'années d'essais et d'erreurs. ### Vitesses et avances | Règle | Pourquoi | Vitesse élevée, avance modérée | Les plastiques se coupent mieux à des vitesses de broche élevées avec une avance par dent modérée. La vitesse élevée donne un cisaillement net ; l'avance modérée évite l'accumulation de chaleur. | Outils affûtés, toujours | Un outil émoussé génère de la chaleur au lieu de couper. Sur les plastiques, chaleur = fonte = mauvaise finition de surface et erreur dimensionnelle. Remplacez les outils dès le premier signe d'usure. | Fraises 2 tailles privilégiées | Plus d'espace entre dents signifie une meilleure évacuation des copeaux. Les plastiques produisent des copeaux plus volumineux que les métaux. La 3 dents fonctionne sur le POM, mais la 4 dents s'engorge sur le nylon et l'UHMW. | Angle de coupe nul ou légèrement positif | Une coupe positive coupe net. Une coupe négative pousse le matériau et génère de la chaleur. Exception : le PTFE bénéficie d'une coupe nulle ou légèrement négative pour éviter l'agrippement. | Profondeur de passe légère | Les passes lourdes génèrent trop de chaleur. Ébauchez avec 2–4mm de PdC, finissez avec 0.1–0.3mm de PdC. Plusieurs passes légères valent mieux qu'une passe lourde sur les plastiques. ### Arrosage — à utiliser ou non | Plastique | Recommandation d'arrosage | Pourquoi | POM | Soufflage d'air privilégié, brouillard OK | Le POM n'absorbe pas l'arrosage. Les copeaux s'évacuent bien à l'air. L'arrosage ajoute du coût et de la saleté sans grand bénéfice. | PEEK | Soufflage d'air fortement privilégié | L'arrosage inondant peut provoquer des fissures par choc thermique. L'air évacue les copeaux et refroidit progressivement. | Nylon | Soufflage d'air, brouillard acceptable | Le nylon n'a pas besoin d'arrosage. L'air suffit. En cas de brouillard, les pièces doivent être séchées avant revêtement. | PTFE | Pas d'arrosage — air uniquement | Le PTFE ne bénéficie pas de l'arrosage. Soufflage d'air uniquement pour l'évacuation des copeaux. | PEI | Soufflage d'air privilégié | Similaire au PEEK — le soufflage d'air suffit et évite le risque de choc thermique. | PC | Soufflage d'air, léger brouillard OK | Le polycarbonate peut fissurer par choc thermique. Utilisez le soufflage d'air. Le brouillard est acceptable pour les trous profonds. | UHMWPE | Soufflage d'air uniquement | L'UHMWPE est cireux — l'arrosage le rend glissant et difficile à maintenir. La règle générale : passez l'arrosage inondant Contrairement aux métaux, la plupart des plastiques techniques ne bénéficient pas de l'arrosage inondant. Le soufflage d'air est généralement meilleur pour l'évacuation des copeaux et le contrôle de température. L'arrosage inondant sur les plastiques crée de la saleté, n'apporte pas de refroidissement significatif (parce que les plastiques ont une faible conductivité thermique) et peut causer des problèmes : le nylon absorbe l'eau, le PC peut fissurer par choc thermique, et le PEEK peut développer des microfissures. Utilisez le soufflage d'air par défaut. ### Choix d'outillage | Type d'outil | Quand l'utiliser | Remarques | Carbure non revêtu | POM, nylon, PC — la plupart des travaux | Arête vive, bonne durée de vie d'outil, rentable. Choix par défaut pour la plupart des plastiques. | Carbure revêtu diamant | PEEK, PEI chargé verre, production en série | Durée de vie d'outil 5–10x sur les plastiques abrasifs. Vaut le coût pour des lots de 20+ pièces. | PCD (diamant polycristallin) | Grandes séries de PEEK (100+ pièces) | Meilleure durée de vie d'outil mais cher. Justifié uniquement pour la production en grand volume. | HSS | PTFE, prototypes uniques | Fonctionne mais s'émousse vite. Acceptable pour les plastiques tendres et les petites séries. | Forets affûtés | Tous les plastiques | Pointe standard 118° convient au POM et au PC. Utilisez une pointe plus acérée (90° ou pointe divisée) pour le PTFE et l'UHMW afin d'éviter l'agrippement. ### Bridage pour les plastiques Les plastiques sont tendres — les techniques de bridage métalliques standard peuvent endommager ou déformer la pièce. Principes clés : | Règle | Détail | Répartir la force de serrage | Utilisez des mors tendres, des montages personnalisés ou un bridage à large surface. N'utilisez jamais des mors d'étau standard directement sur le plastique — ils laisseront des marques et peuvent écraser la pièce. | Minimiser la pression de serrage | Utilisez juste assez de force pour maintenir la pièce. Testez d'abord sur une chute. Pour les pièces à paroi mince, envisagez le bridage par le vide ou l'adhésif double face. | Usiner par étapes | Ébauchez tous les détails, relâchez la pression de serrage, re-bridez avec moins de force, puis finissez. Cela réduit la distorsion due aux contraintes de bridage. | Tenir compte du retour élastique | Lorsque vous relâchez la force de serrage, certains plastiques (surtout le PTFE et l'UHMW) reviennent légèrement. Usinez légèrement sous dimensionné si des tolérances serrées sont nécessaires. ## Conseils d'approvisionnement Obtenir la bonne matière plastique brute a plus d'importance qu'on ne le pense. La qualité du matériau varie considérablement entre les fournisseurs, en particulier en Chine. Voici ce que nous avons appris. | Conseil | Détail | Spécifiez le grade, pas seulement le nom du matériau | « POM » ne suffit pas. Spécifiez POM-C ou POM-H, ainsi que le nom de grade du fournisseur (par ex. DuPont Delrin 500P, Ticona Celcon M90). Différents grades ont différentes charges, masses moléculaires et caractéristiques d'usinage. | Plaque vs barre — lequel est moins cher ? | Pour les pièces plates, la plaque est généralement moins chère (moins de perte d'usinage). Pour les pièces cylindriques, la barre. Pour les géométries complexes, la barre est souvent la seule option en tailles standard. Prévoyez 30–50% de perte matière pour les pièces plastiques. | Tailles standard en Chine | Barre POM : 6–200mm de diam. Plaque POM : 5–100mm d'épaisseur. Barre nylon : 10–300mm de diam. Barre PEEK : 6–120mm de diam. Des tailles plus grandes sont disponibles mais avec des délais plus longs (2–4 semaines pour le PEEK). | Disponibilité du PEEK | Le PEEK n'est pas stocké dans toutes les villes. Dans la région de Dongguan/Guangzhou, délai de 3–5 jours pour les tailles courantes. Les grades spéciaux (chargés carbone, chargés verre) peuvent nécessiter 2–3 semaines. Anticipez. | Quantités minimales de commande | POM, nylon, PC : généralement pas de MOQ — achetez au kilogramme. PEEK : certains fournisseurs imposent un minimum de 5–10kg. Les plaques ont souvent une facturation de coupe minimale, quel que soit le poids. | Méfiez-vous du matériau recyclé | Le POM et le nylon recyclés sont courants en Chine et coûtent 30–50% moins cher. Ils s'usinent correctement mais ont des propriétés incohérentes, plus de vide et une moins bonne finition de surface. Utilisez du matériau vierge pour les pièces de précision. | Stockez les plastiques correctement | Conservez le nylon scellé dans des sacs plastique avec déshydratant. Le POM et le PC sont moins sensibles mais bénéficient tout de même d'un stockage au sec. Le PTFE et le PEEK se conservent en ambiance ambiante. Les UV dégradent la plupart des plastiques avec le temps — stockez à l'intérieur. | La couleur compte moins qu'on ne le pense | Les plastiques naturels (non pigmentés) ont les propriétés mécaniques les plus constantes. Les grades noirs, blancs et colorés contiennent des additifs qui peuvent légèrement affecter le comportement à l'usinage. Pour les pièces critiques, utilisez la couleur naturelle. La qualité des fournisseurs varie énormément Nous avons vu des barres de POM de différents fournisseurs portant la même désignation de grade s'usiner complètement différemment — l'une se coupe net, l'autre est gluante et laisse une finition rugueuse. Cela est généralement dû à différentes distributions de masse moléculaire ou teneurs en charge. Une fois que vous avez trouvé un fournisseur qui produit des résultats constants, restez avec lui. Changer de fournisseur pour économiser 10% sur le coût matière ne vaut pas les maux de tête de réglage. ## Erreurs courantes Nous avons commis la plupart de ces erreurs nous-mêmes. Apprenez de notre expérience. | Erreur | Conséquence | Correction | Spécifier du PEEK quand le POM suffit | Coût matière 10–15x, temps d'usinage 3–4x plus long, aucun bénéfice de performance pour l'application | Vérifiez les exigences réelles en température, chimie et charge. Le POM couvre la plupart des pièces mécaniques à température ambiante. | Usiner le nylon sans pré-séchage | Les dimensions de la pièce changent de 0.2–0.3% à mesure qu'elle absorbe l'humidité après usinage. Les tolérances serrées sont perdues en quelques jours. | Séchez à 80–100°C pendant 4–8 heures. Usinez dans les 4–6 heures après sortie du four. | Utiliser l'arrosage inondant sur le PEEK ou le PC | Le choc thermique peut provoquer des microfissures sur le PEEK. Le PC peut développer des fissures de contrainte. Aucun des deux plastiques ne bénéficie de l'arrosage inondant. | Utilisez le soufflage d'air comme arrosage par défaut pour tous les plastiques techniques. | Bridez le PTFE dans un étau standard | La pièce se déforme sous la pression des mors. La précision dimensionnelle est perdue. Marques de surface dues aux mors. | Utilisez des mors tendres à large surface de contact. Force de serrage minimale. Envisagez des ébauches moulées plutôt que le CNC. | Utiliser des outils émoussés sur les plastiques | La génération de chaleur provoque la fonte, une mauvaise finition de surface, des erreurs dimensionnelles. Le POM devient gluant, le nylon soude les copeaux sur la pièce. | Remplacez les outils dès le premier signe d'usure. Les plastiques ne pardonnent pas les arêtes émoussées. En cas de doute, montez un outil neuf. | Mesurer les pièces plastiques encore chaudes | L'expansion thermique donne de fausses valeurs. Une pièce en POM qui mesure 50.00mm juste sortie de la machine peut faire 49.95mm à température ambiante. | Laissez les pièces refroidir à température ambiante (20–25°C) avant l'inspection finale. Pour les tolérances serrées, attendez 30–60 minutes. | Utiliser des fraises 4 dents sur le nylon ou l'UHMW | Les dents s'engorgent de copeaux, provoquant une mauvaise finition et un risque de casse d'outil. Les copeaux filamenteux de nylon s'enroulent autour de l'outil. | Utilisez des fraises 2 dents pour une meilleure évacuation des copeaux. La 3 dents est acceptable sur le POM et le PC. | Ne pas tenir compte de l'expansion thermique en conception | Les plastiques se dilatent 5–10x plus que l'acier par degré. Une pièce en POM de 100mm change de 0.1mm pour une simple variation de 10°C. | Si la température de fonctionnement diffère de la température d'usinage de plus de 20°C, calculez la variation dimensionnelle et compensez dans la conception. | Acheter du POM recyclé pour des pièces de précision | Densité incohérente, vide interne, mauvaise finition de surface. Les tolérances sont imprévisibles. | Utilisez du matériau vierge (naturel) pour toute pièce avec des tolérances plus serrées que ±0.05mm. Le recyclé convient aux applications non critiques. | Peindre le PTFE sans traitement de surface | La peinture se détache immédiatement. Rien n'adhère au PTFE sans modification chimique de surface. | Si le PTFE doit être peint, utilisez une attaque au naphthalénure de sodium (procédé spécialisé). Mieux : évitez complètement de peindre le PTFE. Guide rapide des tolérances par plastique POM : réaliste à ±0.02mm avec soin. Nylon (sec) : ±0.03–0.05mm. PEEK : ±0.02–0.03mm. PEI : ±0.03mm. PC : ±0.03–0.05mm. PTFE : ±0.1mm au mieux. UHMW : ±0.1–0.2mm. Tout ce qui est plus serré que ces plages demande des ennuis de façon récurrente.