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• Formage • Fabrication • Finition et décoration Guide de mise en œuvre Plaques Lexan ® 9030 • Exell D • Margard SG305 • ULG1000• Gepax GE Structured Products

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• Formage

• Fabrication

• Finition et décoration

Guide de mise en œuvre

Plaques Lexan ®

9030 • Exell D • Margard SG305 • ULG1000• Gepax

GE Structured Products

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Introduct ion

Cette brochure est un guide pour la mise en œuvredes plaques de polycarbonate Lexan®.

Les méthodes de formage, de fabrication, de finitionet de décoration y sont présentées. Pour desinformations plus détaillées ou des conseils, veuillezcontacter GE Structured Products.

Table des matières

1.0 Formage ..............................................................................................................................................................3

1.1 Etuvage ................................................................................................................................................................4

1.2 Thermoformage ..................................................................................................................................................5

1.3 Chauffage et refroidissement ..........................................................................................................................6

1.4 Formage par drapage ........................................................................................................................................7

1.5 Formage sous pression......................................................................................................................................8

1.6 Formage bi-plaques............................................................................................................................................9

1.7 Conception du produit ....................................................................................................................................10

1.8 Moules et conception des moules ................................................................................................................12

1.9 Dômes et pyramides ......................................................................................................................................13

1.10 Pliage à chaud ..................................................................................................................................................14

1.11 Cintrage à froid ................................................................................................................................................15

2.0 Fabrication ........................................................................................................................................................16

2.1 Découpe ............................................................................................................................................................17

2.2 Perçage ..............................................................................................................................................................18

2.3 Fraisage..............................................................................................................................................................19

2.4 Systèmes d’attache mécaniques ....................................................................................................................20

2.4.1 Vis, écrous et boulons ....................................................................................................................................21

2.4.2 Systèmes de rivetage ......................................................................................................................................22

2.5 Diverses techniques de fabrication ................................................................................................................23

3.0 Finition, décoration et nettoyage ..................................................................................................................24

3.1 Résistance chimique ........................................................................................................................................25

3.2.1 Peinture ..............................................................................................................................................................26

3.2.2 Sérigraphie ........................................................................................................................................................27

3.2.3 Traitement anti-statique ..................................................................................................................................28

3.3 Adhésifs et joints ..............................................................................................................................................29

3.4 Conseils de nettoyage ....................................................................................................................................32

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1.0 Formage

Des trains à grande vitesse au mobilier urbain etdes motos-neige aux panneaux routiers, lesproduits en plaques Lexan® sont conçus et fabriquésdans une gamme variée de formes et dedimensions. L’une des méthodes les pluséconomiques pour produire ces pièces est lethermoformage.Le thermoformage des plaques en polycarbonateLexan® est un processus reconnu qui laisse auconcepteur la liberté de développer des formescomplexes avec des caractéristiquescoût/performance présentant des avantagessignificatifs par rapport aux méthodes plustraditionnelles de production : un outillage peucoûteux, une production à grande échelle et desdélais de production réduits. L’introduction duLexan® Exell® D et du Lexan® Margard FMR, avecrevêtement de surface des deux côtés, desapplications formées peuvent désormais êtreréalisées, ce qui laisse à l’ingénieur une plus grandemarge de manœuvre lors de la conception.Si le principe du processus de formage est trèssimple, les étapes de traitement, production,conception et finition sont nombreuses. Pour aiderle concepteur et le transformateur à choisir laméthode de production adéquate, la sectionsuivante décrit quelques techniques utilisées dansla conception et la fabrication de produits formés àbase de plaques polycarbonate Lexan®.

Tableau 1.0 : Aptitude au formage

Matériau Formage Formage Double Formage Pliage à Cintrage Lamination Laminationsous vide* par thermofor sous chaud/froid** à à plat lcintrée

drapage -mage pression* froid

Lexan® 9030 x x x x x x x xMargard® MR5E xMargard® MRA3 xMargard® HLG5 x xMargard® HLGA3 x xMargard® FMR x x xMargard® FLG5 x x x xExell® D x x x x x xExell® D ST x x x x x xSign grades x x x x x xCTG x xFR grades x x x x x xGepax® x x x x x xUltem® x x x x x

* Des plaques transparentes au contact de surfaces moulées peuvent provoquer un effet trouble et une distorsion optique à la surface.** Les surfaces résistantes en laque brillante ou protégées contre les U.V. peuvent être endommagées au niveau de la pliure pendant le processus de pliage.

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1.1 Etuvage

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La plupart des résines et des plaquesthermoplastiques absorbent l’humidité. L’humidités’accumule dans la plaque de polymère pendant lafabrication, le transport et le stockage. Dans lesapplications à plat, cela ne présente aucunproblème. Cependant, pendant le formage, unexcès d’humidité peut provoquer un dégazageconduisant à la formation de bulles et d’autresproblèmes d’aspect de surface ainsi qu’uneréduction des performances du matériau.Bien que le volume d’eau absorbé ne soit passignificatif par rapport à d’autres matériauxabsorbant l’humidité, il est essentiel de le supprimeravant formage. Nous recommandons, pour cela,l’utilisation d’une étuve chauffée à 125°C ± 3°C. Pouréviter toute déformation, les températures deséchage doivent respecter cette température et levolume d’air dans le four doit être renouvelé six foispar heure pour en évacuer la vapeur d’eau. Aprèsretrait du film de protection, les plaques doiventêtre suspendues verticalement dans le four etétuvées conformément aux recommandationsdonnées dans le Tableau 1.1. Les plaques peuventégalement être placées dans des râteliers, séparéesd’environ 1,0 à 2,5 cm. La plaque doit êtretransformée dans les heures qui suivent l’étuvage.Le délai dépend de l’épaisseur de la plaque et desconditions d’environnement.

Tableau 1.1 : Temps de séchage recommandés

Epaisseur plaque (mm) Temps de séchage (h)

0.375 0.15

0.50 0.25

0.75 0.50

1.00 1.00

1.50 1.50

2.00 3.00

3.00 4.00

4.00 10.00

5.00 16.00

6.00 24.00

8.00 36.00

9.50 40.00

12.00 48.00

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1.2 Techniques de thermoformage

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Les plaques polycarbonate Lexan® peuvent êtrefacilement thermoformées et peuvent être utiliséesdans une large gamme d’applications. Les étapesde base sont : le chauffage, le formage et lerefroidissement de la plaque . Il existe un certainnombre de techniques de formage différentes :certaines d’entre-elles ne requièrent que lechauffage pour que la plaque épouse un moulepositif ou négatif comme dans le formage pardrapage. D’autres, telles que le formage sous videet sous pression, exigent qu’après chauffage, unepression et/ou une aspiration soit appliquée pourque la plaque puisse se conformer au moule.Si chaque procédé est légèrement différent, telqu’illustré sur les Figures 1.1 à 1.4, les étapes debase sont très semblables. La plaque est toutd’abord fixée dans le cadre de serrage. Une sourcede chaleur est appliquée au-dessus/ dessous de laplaque pour faire augmenter sa température jusqu’àce qu’elle devienne élastique. Les radiants sontensuite retirés et on fait monter le moule. L’air entrela plaque et le moule est évacué et la plaque vients’appliquer sur le moule pour en prendre la forme.Une pression peut également être appliquée sur ledessus du moule pour reproduire précisément lesdétails du moule. La plaque est refroidie, puisdémoulée et retirée du cadre de serrage de lamachine , pour un détourage et usinage éventuel .Cette technique présente des avantages significatifset est très couramment utilisée pour sa simplicité etses faibles coûts de production. Cependant, pour préserver son revêtement deprotection, le Lexan Margard ne peut pas êtrethermoformé.

Les principaux avantages du thermoformage sontles suivants :

• Production de pièces de petites et grandesdimensions

• Courts délais de production • Petites à moyennes sérieso Flexibilité

Fig. 1.1 : Formage positif Fig. 1.2 : Formage négatif

Figure 1.3 Figure 1.4 Formage par bulle Formage assistépar poinçon

Dispositif de chauffe

Matériau

Conduite d’aspiration

Moule

Produit

Moule

Moule soulevé

Formage final

Soufflage de la bulle

Poinçonabaissé

Dispositif de chauffe (double-face)

Matériau

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1.3 Chauf fage e t re fro id i s sement

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Pour obtenir des piècessatisfaisantes, il estessentiel d’assurer un

chauffage contrôlé et adéquat des plaquespolycarbonate Lexan®. L’emploi de panneauxradiants disposés de part et d’autre de la plaque estrecommandé pour une répartition régulière de lachaleur. Ils peuvent être de type céramique ouquartz infra-rouge. Le système classique dethermorégulation doit comporter des appareils decontrôle proportionnel des temps. Il faut surveillertrès soigneusement la viterre de chauffage qui peutêtre affectée par des variations de la tension duréseau et des courants d’air. Un rythme de chauffelent minimisera les phénomènes de points chaudset permettra d’atteindre la température de formagerequise, y compris sur les bords du flanc. Uncontrôle de température de la plaque par pyrométreintégré dans la thermoformeuse est aussi possible.Nous vous recommandons de pré-chauffer le cadrede serrage à 120°C-130°C.Dans la mesure où les plaques polycarbonateLexan® refroidissent rapidement, il est essentiel quele contrôle final et de chauffe s’effectuent sur untableau de commande situé près de la machine àformer . Pour le formage mécanique et sous vide,les températures normales de la plaque sontcomprises entre 170 et 225 °C .Les conditions de formage optimales dépendent dela conception de la pièce, du ratio d’étirage, del’épaisseur de la plaque et de la technique deformage employée. Cependant, les règles de basesuivantes s’appliquent dans tous les cas de figures:

• Le formage à basse température permet d’obtenirune meilleure tenue de la plaque , un meilleurerépartition d’épaisseur et, en général, des tempsde cycle plus courts.

• Le formage à haute température permet d’obtenirdes niveaux de contrainte internes les plus baspossibles mais augmente le retrait au moulage etl’épaisseur du matériau peut présenter des défautsd’uniformité.

Un compromis de ces deux techniques permetgénéralement de produire des pièces aux propriétésacceptables avec un temps de cycle satisfaisant.

Les temps derefroidissementdépendent d’un certain

nombre de facteurs : notamment la températureambiante, celle du formage et du moule, le type dematériau choisi pour le moule, le système derefroidissement, l’épaisseur de la pièce et sagéométrie. Cependant, comme le polycarbonateLexan® se caractérise par une température dedéformation thermique relativement élevée, lespièces formées peuvent être retirées du moule àenviron 125°C. Un refroidissement forcé à air ou àeau n’est pas recommandé.

Fig. 1.5 : Chauffage par système double chauffe

Cadre de serrage

Plaque

Chauffage

Refroidissement

Source de chaleur

Source de chaleur

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1.4 Formage par drapage

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Le formage par drapage est la technique dethermoformage la plus simple qui soit. En utilisantsoit un moule mâle, soit un moule femelle, laplaque chauffée vient épouser l’empreinte soit pargravité soit par un accompagnement d'une forcemécanique. Ce procédé implique de mettre laplaque (après avoir retiré le film de protection) et lemoule dans une étuve ventilée et d’élever latempérature jusqu’au point où la plaquecommence à fluer (entre 140°C-155°C) et s’adapte àla forme du moule. La plaque et le moule peuventensuite être retirés du four et laissés à refroidir. Lesfigures 1.6 et 1.7 illustrent les étapes de base. Le faitde dépasser le point de transition vitreuse desmatériaux Lexan a pour conséquence d’en altérerleur qualité optique. L’étuvage n’est pas nécessairedu fait des températures de mise en œuvrerelativement basses. Le procédé de formage pardrapage peut consister en la combinaison dedifférentes méthodes, notamment :

• Formage sous son propre poids à unetempérature de 155°C.

• Formage sous son propre poids avec une légèrepression mécanique. (Temp. 155°C)

• Cintrage à froid dans un gabarit puis mise aufour à des températures comprises entre 140°C et155°C.

• Cintrage à froid de la plaque sur un moule,exposition à une température de 150°C etapplication de vide pour obtenir une forme en3D.

Il est impératif de respecter les recommandationssur le cintrage à froid pour éviter toute fissurationsuperficielle des plaques avec revêtement. Lerefroidissement doit être lent et non forcé. En cas deformage de la plaque sous son propre poids, utiliserdes plaques plus grandes afin d’éviter toutproblème lié à une dispersion de retrait dumatériau. Les plaques seules peuvent égalementêtre placées dans l’étuve . Une fois que la plaque aatteint la température souhaitée, elle doit êtreretirée rapidement et il faut la laisser se draper surle moule en dehors de l'étuve. La transition entre lefour et le moule doit être gérée très vite puisque laplaque Lexan® prend rapidement sa forme définitiveune fois retirée du four. Parmi les applications type,on note les visières pare-soleil et le vitrage desécurité automobile, domaines dans lesquels lesplaques Lexan® remplissent toutes les exigences dequalité requises pour ce genre de produits. Dans cetype d’applications, le moule doit être réalisé àpartir d’un matériau très brillant tel que l’acier,l’aluminium ou même le verre afin d’obtenir laqualité optique recherchée.

Fig. 1.6/1.7 : Configuration type de formage pardrapage

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1.5 Formage sous press ion

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Le formage sous pression est fondamentalementidentique au formage sous vide. Cependant,pendant la dernière phase de formage, la plaquechauffée est appliquée contre l’empreinte sousl’action de l’air comprimé. On peut ainsi former unepièce avec des angles vifs, des contre dépouilles etune géométrie complexe. Les étapes de base sontillustrées sur la Figure 1.8 et montrent la cloche depression montée au-dessus du moule. Grâce à ceprocédé, on peut, entre autres, obtenir des surfacestexturées sélectives et de faibles rayons.

Fig. 1.8 : Formage sous pression

Cloche de pression

Dispositif de chauffe(double-face)

MatériauMoule

Soufflage

MaximumHauteur de labulle

Moule en coursde montée

Formagefinal

Pression d’air appliquée

Bulle

Pression d’air appliquée

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1.6 Double thermoformage

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Le procédé de double thermoformage dérive de latechnologie du formage sous vide et consiste àformer simultanément deux plaques, créant ainsiun produit comportant une section creuse, maisclose. Les étapes successives de la mise en oeuvredans les figures 1.9 a à d. Le contrôle précis de latempérature est un élément essentiel lors del’utilisation de cette technique dans la mesure où unseul côté de chacune des deux plaques est chauffé.Il est important de pouvoir contrôler le chauffagedans chacune des zones de la plaque. Des cellulesphoto-électriques doivent également être installéespour contrôler le fluage et de l’air chaud pulsé entreles plaques est souvent utilisé pour éviter que lesdeux plaques ne viennent en contact l’une avecl’autre pendant la phase de chausse. Très compétitifpour produire des pièces de grandes rigidité enjouant sur la conception des deux moules , ceprocédé est particulièrement adapté pour laproduction de grandes piièces : notamment lesconteneurs à bagages, les conduites d’aération, lesdômes et les trappes de toit.

Le joint de connexion entre les deux parties estobtenu par une combinaison de la fusion des deuxmatériaux et la pression des moules. Aucune colleou autre adhésif ne sont donc nécessaires. Cetteméthode peut être utilisée pour produire des piècesconstituées de deux matériaux, couleurs etépaisseurs différentes , avec une fonctiondifférentiée de ses deux faces. L’équipemententièrement automatisé est fabriqué par Geiss enAllemagne et Shelley au Royaume-Uni.

Fig. 1.9a-d : Double thermoformage

Fig. 1.9a

Fig. 1.9b

Fig. 1.9c

Fig. 1.9d

Moitié inférieuremoule femelle

Plaques forméessur le moule

Pression d’air àtravers aiguille

Pièce creuseformée

Plaques forméescontre le mouleavec pression d’air

Vide activé

Vide activé

Vide activé

Vide activé

Moitié supérieuremoule femelle

Deuxplaqueschauffées

Système doublechauffe

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1.7 Concept ion du produi t

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Les éléments déterminant le mode dethermoformage d’un produit sont de 4 sortes :fonctionnels, économiques, esthétiques etcontraintes de fabrication. Les trois premiersdépendent principalement de la nature du produit àfabriquer. En revanche, en ce qui concerne lafabrication, certaines limites sont imposées par lanature du procédé. Pour aider le concepteur et lefabricant au niveau de la conception, nous allonsexaminer ces différents facteurs:

La géométrie de lapièce détermine ledegré d’étirement de la

plaque qui, lui-même, est fonction du ratiod’étirage. Le ratio d’étirage est la rapport entre lasurface du produit thermoformé (S) et la surface deplaque disponible à l’intérieur du cadre de serrage(s). (Voir Figure 1.10.a-b)

Rapport d’étirage (QS) = S / s= LW + 2LH + 2WH

LW

Il existe une rapport semblable entre l’épaisseur dela plaque et l’épaisseur moyenne du produit.

QT = T / T'

Les recommandations ci-dessus présupposent unerépartition constante de l'épaisseur et unegéométrie de la pièce plus ou moins symétrique. Sila pièce est longue et étroite, l’étirement peut êtreunidirectionnel ce qui entraîne un étirementexcessif au niveau de certaines zones. Dans ce cas,il est recommandé que l’importance de l’étirage soitlimitée à une valeur égale à la plus petite largeur duproduit. Pour les produits formés sous vide, unrapport d’étirage de 3:1 est généralement considérécomme un maximum.

IQu’il s’agisse deformage positif ounégatif, toutes les

modifications de géométrie doivent comporter desrayons suffisants pour éviter une concentration decontraintes. Le critère de base est que tous lesrayons doivent être au moins égaux à l’épaisseurdes parois. Les grands principes généraux sontillustrés sur la Figure 1.12.

Les plaquespolycarbonate Lexan®,comme tous les

matériaux thermoplastiques, serrent le moule aprèsrefroidissement. Il est donc essentiel que toutes lessurfaces aient des angles de dépouille appropriéspour garantir un démoulage facile de la pièce.Pour les moules positifs un minimum de 2° à 3° estrecommandé. Cependant, 5° à 7° sont préférablesquand la géométrie de la pièce le permet. Pour lesformages négatifs, le minimum recommandé estde 0,5° à 1°. Cependant, si le moule est texturé, le

Fig. 1.10a-b : Détermination de la taille de l’ébauche

LT'

W

H

L

W T

Zone chauffée

Dimensions de la plaque

Zone chauffée + 2 x 15 mm pour la fixation

Moule20°20°

Fig. 1.11 : Taille de l’ébauche nécessaire pour leformage

Géométrie du produit

Rayons des produits

Angles de dépouille

Rôle 20°

minimum recommandé est de 2° à 3. Pour éviter laformation de contraintes et un démoulage difficiledû au retrait au moulage (0,8 à 1 %), le démoulagede la pièce en Lexan doit être effectué lorsque latempérature de la pièce est de 120°C.

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1.7 Concept ion du produi t

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Les contre-dépouillessont possibles avec leformage sous vide. Ceci

nécessite cependant des moules plus complexes etrend le processus plus délicat. Les contre-dépouillessont plus courantes dans le formage négatif et laméthode la plus simple consiste à utiliser une piècemobile dans le moule que l’on retire après formage.L’exemple le plus courant est celui d’une couronneautour de la circonférence de la pièce tel qu’illustrésur la Figure 1.13. La partie mobile peut être unecouronne constituée de deux segments ou plus etque l’on retire de la pièce une fois qu’elle a étéformée. Cette méthode de production d’une contre-dépouille implique davantage de main d’œuvre etaugmente bien entendu le temps de cycle. Pour lesgrandes séries, les pièces mobiles peuvent êtreinstallées dans le moule et activées par descylindres pneumatiques et hydrauliques.

Fig. 1.13 : Conception type d’une contre-dépouilleFig. 1.12 : Recommandations de rayons minima

T - Epaisseur initiale de la plaqueTmin - Epaisseur minimale de la pièce forméeRp - Rayon sur le moule positifRn - Rayon sur le moule négatifRs - Rayon au niveau de ou près d’une zone de forte

contrainte

Tmin

Tmin

T

Rn≥4Tmin

Rs≥10Tmin

Rp≥2T

Contre-dépouilles

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1.8 Moules e t concept ion des moules

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Les moules utilisés pour former les plaquespolycarbonate Lexan® sont relativement bon marchéet peuvent être fabriqués dans une large gamme dematériaux. Selon le nombre de pièces à produire etle degré de qualité souhaité, les moules peuventêtre fabriqués en bois, en plâtre de Paris, en résinesépoxy, en polyester renforcé aluminium ou enmétal. Comme ils n’ont à supporter que la pressionatmosphérique et le frottement de la matière,l’usure est minimale.Il est possible d’utiliser du bois pour les prototypeset les productions en petite série. Si ce matériauprésente des avantages significatifs en terme dedisponibilité et de facilité de mise en œuvre, ilprésente néanmoins certains inconvénients. Lesmoules en bois n’ont pas de stabilitédimensionnelle, particulièrement à destempératures de formage élevées. De plus, dans lecas de grands moulages, la pression de démoulagepeut endommager la surface du moule. Pour lesproductions de moyenne à grande série, des résinesépoxy, des acryliques réticulés à froid ou desmatériaux renforcés aluminium sont recommandés.Dans ce cas, il peut être nécessaire de prévoir descanaux de refroidissement dans le moule pourévacuer l’accumulation de chaleur. Il est essentielpour garantir l’homogénéité des pièces que latempérature reste constante lors du formage.

Lors dudimensionnement du

moule, il convient de prévoir un retrait aprèsformage de 0,8 à 1 % .

L’évacuation de l’airhors du moule doit

intervenir le plus rapidement possible. Cependantles évents permettant de faire le vide ne doiventpas être trop grands pour ne pas marquer la pièceaprès formage.Pour éviter toute marque , nous vousrecommandons des trous d'apirations de 0,5 à 0,75mm de diamètre. Les trous peuvent être pratiqués ,tel qu’illustré sur la Figure 1.15a. La Figure 1.15billustre la conception du syséme intercalaire..

Fig. 1.14 : Moule type de formage sous vide

Fig. 1.15a : Recommandations pour les trousd'aspirations

Fig. 1.15b : Recommandations pour la conceptiondu systéme intercalaire

0.3-0.5 mm

Moule

Rondellesintercalaires

Plaque aluintercalaire

Trous d'aspirations

Events de 0,5 à 0,75 mm de diamètreAvant trou recommandé

ø 0.5-0.75 mmRetrait

Events

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Mould

Final part

1.9 Dômes e t pyramides

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Les dômes sont probablement les applications lesplus simples fabriquées par le procédé duthermoformage. La technique implique de fixer laplaque dans le cadre de serrage et, après chauffage,d’appliquer une pression modérée pour la buller .La plaque s’étire alors telle une membrane élastiquepour former le dôme. Avec un contrôle précis demainien de la pression, la forme est figée jusqu’àce que la plaque ait refroidi. Les étapes de base duprocédé sont illustrées sur la Figure 1.16.En ajoutant une étape au procédé, il est possible defabriquer des pyramides tel qu’illustré sur la Figure1.17. Un simple squelette en bois sert de moule et,après avoir prébullé la plaque , on fait monter latable de thermoformeuse et on laisse la piècerefroidir sur le moule. Le contact avec le moule estlimité aux arêtes de la pyramide et il est facile deproduire ainsi des pièces avec une bonne qualitéoptique. Les températures de mise en œuvrerecommandées se situent entre 170°C et 180°C.

Fig. 1.16 : Dômes à soufflage libre

Air Air

Final part

Fig. 1.17 : Formation type d’une pyramide

Pièce finale

Pièce finale

Moule

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1.10 Pl iage à chaud

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Le pliage à chaud est un procédé impliquant unapport de chaleur sur la zone de pliage pourpermettre de former des plaques plus épaisses etobtenir des angles de pliage plus vifs. La plaque estchauffée localement le long de la ligne de pliageavec un dispositif de chauffage par rayonnement,en général un chauffage à résistance électrique.Selon l'équipement , la plaque peut être chaufféesur l’un ou ses deux côtés .. Dans le cas d’unchauffage sur l’un des côtés seulement, la plaquedoit être retournée rapidement plusieurs fois pourobtenir un chauffage optimum. Le revêtementprotecteur peut être laissé sur la plaque pendant leprocédé de pliage par ligne à chaud.Quand la plaque a atteint sa température, de 155°Cà 165°C, on arrête de chauffer et on plie la plaquepour obtenir l’angle souhaité. Pour les tolérancesserrées et/ou la production en grande série,l’utilisation de plieuses équipées de systèmes dechauffage à température contrôlée sur les deuxcôtés est recommandée. Une exemple type estillustré sur la Figure 1.18. Dans la mesure où leprocédé implique un chauffage localisé, lescaractéristiques de dilatation de la plaque ne sontpas entièrement prévisibles. Pour les plaques demoins de 1 m de long, la ligne de pliage estgénéralement droite. Pour les longeurs de plaquessupérieures à 1 m cependant, la ligne de pliage estsouvent courbe avec les bords extérieurs relevés, telqu’illustré sur la Figure 1.19. Il est possible deconstruire des gabarits simples pour laisser laplaque refroidir dans la bonne position ce quipermet aussi de réduire le degré de déformation.Dans tous les cas, il est recommandé de produiredes prototypes pour déterminer la faisabilité dupliage.

Fig.1.18: Configuration type pour le pliage à chaud Fig. 1.19: Effet de bord concave sur de longuesplaques

Cadre serre-flaninférieur avec canauxde refroidissement

Elémentchauffant à filchaud

Plaque Lexan®

Cadre serre-flansupérieurpositionné

Cadresupport

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1.11 Cintrage e t p l iage à fro id

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Cette technique implique de placer la plaque souscontrainte. Cependant, si l’on observe certainesprécautions, les caractéristiques de la plaque nesont sensiblement pas modifiées.

Cette techniqueimplique simplementd’installer une plaque

en position cintrée en appliquant une légèrecontrainte sous flexion à la plaque. Les niveaux detension du cintrage sont fonction de l’épaisseur etdu rayon de la plaque et, dans la mesure où lerayon est au mois égal au minimum requis, lacontrainte n’aura pas d’influence sur les propriétésde la plaque. Le critère de base pour les rayonsminima sont 100 fois l’épaisseur de la plaque pourles plaques Lexan® sans revêtement, de 175 foisl’épaisseur de la plaque pour le Lexan® Exell® D etde 300 fois l’épaisseur de la plaque pour le Lexan®

Margard® FMR5E. Le Tableau 1.2a donne les rayonsrecommandés pour une gamme d’épaisseurs deplaque. Cette technique n’est pas recommandée pour leLexan® Margard® MR5E. La combinaison decontraintes élevées et de conditions chimiquesdéfavorables peut entraîner des fissurations dues àla tension aux points de contact, il est doncessentiel que la compatibilité chimique de tous lesmatériaux soit vérifiée avant l’installation. Lecintrage de plaques Lexan® CTG ou de plaquesLexan® sans revêtement, préalablement au formagepar drapage, peut être effectué à des rayons de 100fois l’épaisseur de la plaque.

Tableau 1.2a: Rayons minima de cintrage à froid

épaisseur Lexan® Exell® D Rayon minimum de la plaque Rayon minimum plaques Lexan®

(mm) (mm) sans revêtement (mm)

1.0 - 100

1.5 - 150

2.0 350 200

3.0 525 300

4.0 700 400

5.0 875 500

6.0 1050 600

8.0 1400 800

Tableau 1.2b: Rayons minima de cintrage à froid

épaisseur Lexan®

de la plaque Margard® FMR5E/FLG5*(mm)

2 600

3 900

4 1200

5 1500

6 1800

8 2400

Le pliage à froid estpossible dans la mesureoù les plaques Lexan

sont très ductiles, même à basse température. Leprocédé implique cependant un certain degré dedéformation plastique permanente et les résultatsdépendent de l’épaisseur de la plaque, de l’outillageet de l’angle du pliage sous contrainte. Uneopération type de pliage à froid est illustrée sur lesFigures 1.20 et 1.21.

Recommandations pour le pliage à froid

• Utiliser des outils à arêtes vives.• Prévoir suffisamment de temps pour la

relaxation des plaques après le pliage (± 1 à 2jours).

• Ne pas surplier la plaque pendant l’installationou la forcer à prendre la position souhaitée.

• Pour obtenir les meilleurs résultats, le pliagedoit être exécutée rapidement , comme pour unetôle.

• Les plaques texturées ne peuvent être pliées quesi la surface texturée est pliée en compression.

• En raison de la relaxation de la contrainteimmédiatement après le pliage, un sur-pliage estgénéralement anticipé pour obtenir l’angledéfinitif souhaité.

• Les plaques colorées peuvent présenter desvariations de teinte le long de la pliure.

La plaque Lexan® doit avoir des bords lisses etsans microentailles (bords arrondis et/ou biseautésà 45°) pour éviter les fissurations lors du pliage.Pour limiter la déformation élastique critique, lepliage à froid est généralement limité à un angleégal ou supérieur à 90° pour des épaisseurs deplaques jusqu’à 6 mm.Les plaques de Lexan® plus épaisses, de 8, 9,5 et 12mm, peuvent être pliées à froid jusqu’à un angle de135°. Après le pliage, des contraintes résiduellesdemeurent dans la plaque et réduisent la résistanceau choc du matériau dans la zone située le long dela pliure . Cette technique doit donc se limiter auxapplications les moins exigeantes.Le revêtement résistant à l’abrasion des plaques enLexan® Margard MR5E et FMR5E, de même que laprotection anti-UV des plaques Lexan® Exell® Dpeuvent être endommagés près de la zone depliage durant le procédé de pliage. Pour plusd’informations sur ces techniques de formage,veuillez contacter votre Centre de service techniqueGE Plastics Produits Structurés.

Fig.1.20 et 1.21: le pliage à froid

Cintrage à froid

Pliage à froid

* FMR5E à revêtement sur une face

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2.0 Techniques de fabr icat ion

16

On entend par fabrication la construction, laréalisation ou l’assemblage d’un certain nombre decomposants entre eux. Pour les plaquespolycarbonate Lexan®, ceci peut concerner laconstruction de panneaux de fenêtres, la fabricationde grands panneaux de signalisation routière ou lemontage d’un écran de sécurité autour d’unemachine. D’une manière ou d’une autre, chacunede ces applications nécessite une fabrication. Lechapitre suivant présente les techniques et lesprocédés utilisés pour fabriquer des produits finis àpartir de plaques polycarbonate Lexan® et fournitdes recommandations et des conseils sur lamanière d’obtenir les meilleurs résultats possibles.

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2.1 Découpe e t s c iage

17

Les plaques polycarbonate Lexan® peuvent êtrecoupées et sciées facilement et avec précision enutilisant des outils standard. Vous pouvez utiliserdes scies circulaires, des scies à ruban, des sciessauteuses et des scies à métaux ordinaires. Ilconvient cependant de respecter certains grandsprincipes importants. Les règles générales sonténumérées ci-dessous avec les recommandationsspécifiques s’appliquant à chaque type dedécoupe.

• La plaque doit toujours être bien fixée pouréviter toute vibration indésirable et angle decoupe irrégulier.

• Tous les outils doivent être équipés de lames àdents fines adaptées à la découpe desplastiques.

• Le film de protection doit être maintenu sur laplaque pour éviter tout risque de rayure et toutautre dégât superficiel.

• Une fois finies, les bordures des plaques Lexandoivent être nettes et sans entailles.

• Dans la mesure du possible, la sciure et lapoussière doivent être évacuées à l’aide d’aircomprimé.

Il s’agit du typed’opération de découpele plus courant et, bien

que les vitesses de coupe et d’avance soient moinscritiques qu’avec d’autres thermoplastiques, il estimportant de respecter les recommandationssuivantes.

• Il est préférable d’utiliser des lames de scies àmises rapportées en carbure de tungstènealternativement biseautées à 45° sur les deuxcôtés pour améliorer la découpe et réduire lespressions latérales.

• Toujours utiliser une avance lente pour unedécoupe nette.

• Toujours commencer la découpe quand la lameest à sa vitesse maximum.

• Pour découper une plaque à la fois, d’uneépaisseur inférieure à 3 mm, les scies à ruban oules scies sauteuses sont préférables aux sciescirculaires.

Il peut s’agir de sciesclassiques de type verticalou de scies de type

horizontal spécialement développées pour lesmatériaux plastiques. Dans les deux cas, il estessentiel que la plaque soit solidement bloquée etsoutenue pendant la découpe. Les guides de la sciedoivent être le plus proche possible de la plaquepour éviter la torsion de la lame et une dérive de ladécoupe.

L’élément le plusimportant avec ce typede découpe est lesoutien et la fixation, et

plus particulièrement avec les scies sauteuses. Leslames au pas de denture de 2 à 2,5 mm sont idéalespour les découpes à avance lente.

Scie circulaire Scie à ruban

Angle de garde 20°-30° 20°-30°

Angle de dépouille 5-15° 0-5°

Vitesse de rotation 1800-2400 m/min 600-1000 m/min

Pas de denture 9-15 mm 1.5-4 mm

Tableau 2.1: Recommandations pour la découpe etle sciage

Fig. 2.2: Modèle de scies circulaires à mises rapportées encarbure de tungstène adaptée à la découpe desplaques Lexan®

Lame de scie au carbure detungstène adaptée pour ladécoupe des plaques LEXAN®

Détails d’une scie type:Diamètre 400 mmPas de denture 12 mmProfondeur à fond de dent

11 mmVitesse de rotation 4000 rev/min

Mises alternéesbiseautées à 45° desdeux côtés

Angle degarde 25°

Pas de denture

Profondeurà fond dedent

angle dedégagementde 3° positif à3° négatif

Scies circulaires

Scies à ruban

Scies sauteuses ouscies à métaux

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2.2 Perçage

18

Les plaques Lexan® peuvent être percées avec desforets hélicoïdaux standard haute vitesse en acierou des forets à section angulaire. Il est égalementpossible d’utiliser des forets à mises rapportées encarbure de tungstène car ils conservent leuraffutage. Le facteur le plus important à prendre enconsidération lors du perçage des plaques Lexan®

est la chaleur générée pendant l’opération. Pourobtenir un trou propre, bien fini et sans contraintes,la chaleur générée doit être la plus faible possible.En respectant quelques grands principes de base, ilest possible de réaliser des trous nets et sanscontrainte.

• Le trou de perçage doit être dégagérégulièrement pour éviter l’accumulation decopeaux et une chaleur excessive dûe aufrottement .

• Le foret doit être fréquemment retiré du trou etrefroidi à l’air comprimé.

• La plaque ou le produit doivent être fixéscorrectement et soutenus pour réduire lesvibrations et garantir la bonne dimension dutrou.

• Pour le perçage d’un trou en bordure de plaque,il faut respecter une distance du bord égale ousupérieure à 1 ou 1 fois 1/2 le diamètre du trou.

• Tous les trous doivent être plus grands que leboulon, la vis ou la fixation pour prendre encompte la dilatation et la contraction thermiques.

• Pour les productions en grande série, il estrecommandé d’utiliser des forets hélicoïdaux àpointe de carbure.

Les avances et les vitesses de perçage sont décritesdans le Tableau 2.2 ainsi que les différentes typesde forets sur les Figures 2.3 à 2.6.

Tableau 2.2: Recommandations pour le perçage

Diamètre du trou Vitesse (tr/min.) Avance (mm/min.)

3 1750 125

6 1500 100

9 1000 75

12 650 50

18 350 25

Angles de perçage recommandés:

Angle de dépouille α 15°Angle de dégagement λ 0°-5°Angle de pointe ϕ 120°-160°Anglehélicoïdal β 30°

vue latérale

angle del’arêtecentrale130°

bordscoupants

α λ

β

ϕ

B

A

Fig. 2.3 et 2.4: Configuration type de perçage

Arêtetransversale

90°

parallèle à lalame de coupe

parallèle à lasurface à couper

Lames decoupesansinclinaison

Angle decoupe 5°

Fig. 2.6: Foret adapté pour les plaques fines

Fig. 2.5: Foret adapté pour les gros trous

Mauvais sens Bon sensAngle depointe del’outil

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2.3 Fraisage

19

Les plaques Lexan® peuvent être usinées avec desfraiseuses conventionnelles équipées d’outilscoupants à haute vitesse. Là encore, on ne sauraittrop souligner l’importance d’un blocage parfait dela plaque. Les serre-joints, fixations mécaniques etles ventouses sont de bons moyens de fixation. LeTableau 2.3 indique les vitesses de coupe etd’avance adaptées à un outil de découpeconventionnel illustré sur la Figure 2.7. Unrefroidissement par air comprimé permet d’élever lavitesse de découpe. Il convient cependant deprendre garde à ne pas surchauffer le matériau.L’utilisation de liquides de lubrification ou derefroidissement pendant la coupe n’est pasrecommandée. Le détourage assisté par ordinateurest un procédé de fraisage entièrement automatisé.Il est extrêmement précis et peut se pratiquerhorizontalement et verticalement. L’utilisation degabarit à vide permet d’éviter les vibrations de lapièce assurant ainsi une coupe lisse. Desdétoureuses bi-côtés à haute vitesse équipées depointes en carbure de tungstène sontrecommandées, avec une vitesse de couped’environ 250 m/min. à 25 000/30 000 tr/min. pourune plaque de 4 mm d’épaisseur.

Tableau 2.3: Recommandations pour le fraisage

Angle de dépouille 5°-10°

Angle de dégagement 0°-10°

Vitesse de rotation 100-500 m/min

Avance 0.1-0.5 mm/rev.

Fig. 2.7: Fraise conventionnelle

arête de coupe

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2.4 Eléments mécaniques de f ixat ion

20

A quelques exceptions près, toutes les techniquesd’assemblage mécaniques impliquent l’utilisationd’éléments supplémentaires de fixation. Le choix dudispositif dépend souvent de la nature de la fixationdemandée. Alors que les rivets sont le plus souventpermanents, les vis et les écrous peuvent êtredémontés et certaines pinces à ressort ou clipspeuvent être permanents ou amovibles.Il existe de nombreux types différents de systèmesde fixation mécaniques pouvant être utilisés avecsuccès pour assembler des plaques de matièresplastiques.Nous ne pouvons en présenter que quelques unsdans cette brochure.Pour simplifier, nous les diviserons en troisgroupes:

• Vis, écrous et boulons• Rivets• Clips pinces à ressort et autres systèmes de

fixation.

Deux facteurs importants doivent être pris encompte avec tous ces systèmes de fixation. Il faut tout d’abord prévoir un jeu pour la dilatationet la contraction thermiques. Tous les trous, fenteset découpes doivent être sur-dimensionnés pours’adapter aux changements de volume dûs auxvariations de température. Ensuite, la répartition du couple de serrage doit êtreuniforme. Le couple de serrage doit être réparti surla plus grande zone possible à l’aide de jointscaoutchouc compatibles, de larges têtes de vis etde rivets .

Matériau m/m°C x 10-5

Plaque Lexan® 6.7Verre 0.7 - 0.9Aluminium 21. - 2.3Acier 1.2 - 1.5

Tableau 2.4

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2.4.1 Vis , écrous e t boulons

21

La plupart de ces vissont en acier maisd’autres métaux et

alliages sont utilisés pour des applicationsspécifiques. Plusieurs exemples de ce type desystème de fixation sont illustrés sur cette page. LesFigures 2.9 et 2.10 montrent des systèmes defixation connus sous le nom de vis ou écrousborgnes.

Les vis auto-taraudeuses sont trèssouvent utilisées dans

l’industrie des matières plastiques. Le principe estqu’elles produisent leur propre filetage quand on lesinsère dans un trou et qu’on peut les choisir pourtous les assemblages destinés à être démontés etremontés par la suite. Si la plupart de ces vis sontconçues pour les moulages en plastique, avec desclips, pinces à ressort et rondelles, on peut lesadapter aux plaques. Les Figures 2.11 à 2.14montrent quelques systèmes courants de fixation.

Si l’applicationnécessite unassemblage par vis, il

est capital de respecter les recommandationssuivantes.

• N’utilisez pas de vis à tête fraisée car l’action de‘blocage’ de la tête fraisée provoque unecontrainte excessive sur la plaque. Ceci peutentraîner la rupture de la pièce.

• Assurez-vous de retirer toute trace d’huile, degraisse ou d’autres enduits restant sur les visavant l’assemblage. Certaines huiles et graissespeuvent entraîner des fissurations dues auxcontraintes .

Fig. 2.9 et 2.10: Fixation par écrous et vis borgnes

Fig. 2.11-2.14: Autres systèmes courants de fixation

Les rondelles stems sont mobiles et pré-assemblées sur la vis. Une pressioncontrôlée par ressort est appliquée sur

la plaque.

Plaque métallique,moulage ou plaque

plastique de toutesépaisseurs.

Disponible dans une gammeétendue de filetages.Disponible avec plusieurs

variètés de pointes.

Disponible dans plusieurs stylesde têtes.

Le filetage à l’intérieur dela rondelle offre unerésistance à l’arrachementpour les plaques métalliquesminces.

La garde de la rondelle stem quisubit la charge de la fixation.

Boulond’étanchéité

Rondellemétalliqueavec jointcaoutchouc

Plaque

Métal profilé

Trou sur-dimensionné

Rondelle métalliqueavec joint caoutchouc

Plaque Lexan®

Vis usinées

Vis auto-taraudeuses

Attention

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2.4.2 Sys tèmes de r ive tage

22

Bien que le rivetage soit une technique de fixationappréciée et efficace, certains grands principesdoivent être respectés lorsque l’on envisage dechoisir cette méthode de montage. Le rivetage peutprovoquer des tensions radiales et de compressiondans la plaque plastique. Il faut donc prendre desprécautions pour répartir ces forces sur la zone laplus étendue possible.Dans un montage plastique-plastique, il estrecommandé de mettre une rondelle métalliquerecouverte de caoutchouc pour réduire les tensionsdues à la compression. Si le diamètre du rivet avecun joint caoutchouc est légèrement supérieur audiamètre du trou, alors les contraintes transversalesseront transmises au joint plutôt qu’à la plaque.Pour les joints plastique-métal, la tête du rivet avecune rondelle en caoutchouc doit être contre leplastique et le trou dans la plaque doit êtresuffisamment grand pour permettre lesmouvements thermiques. La taille du trou doit faire1,5 fois le diamètre du rivet dilaté.Les diamètres des rivets doivent être le plus grandpossible et leur espacement doit correspondre à 5 à10 fois leur diamètre. GE Plastics StructuredProducts recommande l’utilisation de rivets enaluminium, laiton et cuivre.Il existe différents types de systèmes de rivetage, leplus connu étant cependant le rivet pop. Ce type derivet fournit un moyen d’assembler deuxcomposants en n’accédant qu’à un seul côté. LesFigures 2.15 et 2.16 illustrent des assemblagescourants par rivets.

Fig. 2.15: Assemblages courants par rivetage

Rondellecaoutchouccompatible

Plaque Lexan

Fig. 2.16: Assemblage type par rivet pop

Rondelle métalliquede soutien

Plastique

Plastic

Roncelle de soutienrecouverte de caoutchouc

MétalRondellecaoutchouccompatible

Trou sur-dimensionné

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2.5 Diverses t echniques de fabr icat ion

23

De nombreuses techniques sont utilisées pourcouper et fabriquer des produits à partir de plaquespolycarbonate Lexan®, notamment:

• le cisaillement• la découpe à la presse• le taraudage• la découpe au laser• la découpe au jet d’eau

Si ces techniques sont certes utilisées, elles ne sonttoutefois pas recommandées, car elles entraînentdes contraintes inutiles sur la pièce finie ouendommagent le fini de surface. Dans les procédésde cisaillement et de découpe à la presse, on utiliseune guillotine ou un poinçon qui ont tendance àlaisser une surface de découpe irrégulière. Cettesurface présente souvent des micro-fissures quipeuvent entraîner une rupture prématurée de lapièce. Le taraudage est possible avec le polycarbonateLexan®. Cependant, ce procédé est généralementlimité aux pièces moulées. Les vis auto-taraudeusesou usinées ont besoin d’une profondeur minimumpour avoir la résistance nécessaire et les plaques nesont pas suffisamment épaisses pour cela. La découpe au laser des plaques GE n’est pasrecommandée pour les raisons suivantes:

• Arêtes irrégulières• Dépôt de carbone sur les arêtes• Augmentation du niveau de contrainte dans les

plaques de forte épaisseur

Avec la découpe au jet d’eau, les considérationssuivantes doivent être prises en compte:

• Aucune contrainte quelle que soit l’épaisseur dela plaque

• L’arête nécessite une finition supplémentaire• Vitesse de découpe limitée• Equipement coûteux

Pour plus d’informations sur les techniques defabrication ou tout procédé d’assemblage, veuillezcontacter votre Centre de service technique GEStructured Products le plus proche.

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3.0 Fini t ion, décorat ion e t ne t toyage

24

Dernières étapes dans le procédé de montage d’unproduit, la finition et la décoration sont souventcelles qui prennent le plus de temps et nécessitentle plus de travail. Ces opérations concernentgénéralement l’aspect de surface de l’ensemble et ilest essentiel d’apporter la plus grande attention auxdétails si l’on veut s’assurer que les composantsremplissent pleinement leur fonction. Il est également important, dans ce domaineparticulier, d’étudier avc précision les produitschimiques amenés à entrer en contact avec laplaque polycarbonate Lexan®, qu’il s’agisse depeinture, d’adhésif ou d’un produit de nettoyage.GE Structured Products possède une base dedonnées complète sur tous les systèmescompatibles et vous pouvez obtenir tous cesrenseignements auprès du Centre de servicetechnique de GE Structured Products.

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Le revêtement deprotection du Lexan®

Margard® présente desavantages

supplémentaires en termes de résistance chimique.Ce revêtement spécifique résiste à une gammeétendue de produits chimiques qui attaqueraient unpolycarbonate Lexan® non protégé.Le Tableau 3.1 présente les résultats d’une série detests exécutés sur des plaques polycarbonateLexan® avec ou sans revêtement de protection.Ces tests incluaient également une évaluation de larésistance au choc et l’application des différentsproduits chimiques n’a eu aucun effet significatif surla résistance au choc du Lexan® Margard®. Lesessais ont été réalisés sur des échantillons de 3 mmavec un temps d’exposition de 5 minutes, àtempérature ambiante et en l’absence decontraintes.

3.1 Rés i s tance chimique

25

La résistance chimique d’un thermoplastiquedépend de cinq facteurs principaux:

1. Le niveau de contrainte dans l’application2. La température3. Le temps d’exposition4. La concentration chimique5. Le type de produit chimique concerné

La résine polycarbonate Lexan® se caractérise parune bonne résistance chimique, à températureambiante, à une gamme variée d’acides organiqueset inorganiques dilués. L’eau, les huiles végétales,les solutions salines neutres, les hydrocarburesaliphatiques et les alcools entrent également danscette catégorie. Quand un thermoplastique est attaqué par unproduit chimique, cette attaque prend l’une des troisformes suivantes. Dans le premier cas, le produitchimique est absorbé par le plastique et il y a alorsplastification et/ou cristallisation. Les signes visiblesde ce type d’attaque sont le gonflement ou leblanchîment de la surface. Le polycarbonate Lexan ®

réagit de cette manière sous l’effet de solvantspartiels tels que les aldéhydes de faible massemoléculaire et les éthers, les cétones, les esters, leshydrocarbures aromatiques et les hydrocarburesperchlorés.En outre, il y a attaque chimique avec destructionpartielle à complète du polycarbonate Lexan®

lorsqu’il entre en contact avec des produits alcalins,les sels alcalins, les amines et les fortesconcentrations en ozone.Le troisième type d’attaque est souvent le plusdifficile à prévoir dans la mesure, car il dépend desconditions d’environnement. En effet, lacombinaison de certains types d’environnementavec des efforts ou contraintes subies par la matièrepeut provoquer des fissurations ou craquelures dupolycarbonate. Les craquelures peuvent êtreprovoquées, à des niveaux de contrainte modérès,par les hydrocarbures de faible masse moléculaire.Les produits tels que l’acétone et le xylène peuventprovoquer des fissurations même à des niveauxtrès faibles de contrainte et doivent donc être évités.Etant donné la complexité de la compatibilitéchimique, tous les produits chimiques amenés àentrer en contact avec le polycarbonate doivent êtretestés. En ce qui concerne les plaques, il s’agit leplus souvent de pâtes à joints, joints et diversproduits d’entretien.L’étude de la compatibilité chimique, Figure 3.1, estun procédé permanent chez GE Structured Productset de nombreux produits courants ont déjà ététestés. Une liste complète des détergents, joints etpâtes à joints recommandés est disponible sursimple demande. Une liste condensée de certainsdes composants les plus courants est cependantdonnée dans les sections respectives des tableaux3.2 à 3.6. En cas de doute sur n’importe quel aspectrelatif à la compatibilité chimique des plaquespolycarbonate Lexan®, consultez toujours votreCentre de service technique GE Structured Productsle plus proche pour davantage d’informations.

Fig. 3.1: Synthèse de la compatibilité chimique des plaquesLexan®

Classe de produit chimique Effets

Acides (minéraux) Aucun effet dans la plupart des conditions deconcentration et de température.

Alcools Généralement compatibles.Produits alcalins Acceptables à faible concentration et basse

température. Des concentrations et des températuresplus élevées provoquent des entailles et ladécomposition chimique de la matière.

Hydrocarbures aliphatiques Généralement compatibles.Amines Cristallisation et attaque chimique superficielles.Hydrocarbures aromatiques Solvants et agents provoquant de graves fissuresDétergents et agents nettoyants Les solutions légèrement savonneuses sont compatibles

Les produits contenant un taux élevé d’ammoniumalcalin doivent être évités.

Esters Provoquent une forte cristallisation. Solvants partiels.Jus de fruits et boissons gazeuses Compatibles à des faibles niveaux de contrainte.

Certains concentrés ne sont pas recommandés.Essence Pas compatible à des températures et des niveaux de

contrainte élevés.Graisses et huiles Le pétrole pur est généralement compatible.

De nombreux additifs utilisés avec le pétrole pur ne lesont pas. Il convient donc de tester les produitscontenant des additifs.

Hydrocarbures halogénés Solvants et agents provoquant des fissurationsimportantes

Cétones Provoquent de fortes cristallisations et fissurations.Solvants.

Huiles et graisses silicone Généralement compatibles jusqu’à 80°C.

Tableau 3.1: Essais comparatifs de résistance chimique duLexan® Margard®/Lexan® non protégé

B = blanchiment superficiel S = dissolution superficielle

Produits chimiques PC sans revêtement Lexan® Margard® MR5E

Toluène W/S ok

Acétone S ok

Méthyl éthyl cétone S ok

Dichlorométhane W/S ok

Acide sulfurique (95-97%) ok ok

Acid chlorhydrique (32%) ok ok

Ammoniaque (25%) ok ok

Diluant (Sikkens 1-2-3) W/S ok

Super (Esso) W/S ok

Diesel (Esso) ok ok

Essence C ok ok

Laque cheveux ok ok

Résistance chimiquedu Lexan® Margard®

MR5E

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3.2.1 Peinture

26

Qu’il s’agisse d’une application simple oucomplexe, décorative ou fonctionnelle, à la main ouautomatique, la peinture des plaques Lexan® offreau créateur la liberté de créer un effet étonnantaussi bien pour un affichage que pour le codecouleur d’un mode d’emploi.Dans la mesure où certaines recommandations debase sont scrupuleusement respectées, la plupartdes techniques utilisées pour le bois, le métal, desmatériaux de construction et d’autres plastiquespeuvent être utilisées pour les plaques Lexan®. Lefacteur important est, là aussi, la compatibilité.Seuls les systèmes de peinture approuvés doiventêtre utilisés. Certains systèmes de peinture ou dediluant ne sont pas compatibles avec les plaquesLexan® et peuvent provoquer des fissurations etdonc une diminution de la résistance au choc. Les systèmes de peinture pour les plaques Lexandoivent être flexibles. On peut également combiner primaires flexibles etrevêtements de protection. Tout système depeinture doit être flexible à des températuresinférieures à zéro.En raison de problèmes d’adhésion, il n’est pasrecommandé de peindre la partie traitée du LexanMargard MR5E ou Lexan Margard FMR

• Nettoyer la plaque et éliminer l’électricitéstatique avec une peau de chamois humide ouun traitement à air ionisé.

• Eviter un débit trop élevé et une couche depeinture trop épaisse.

• Prévoir un temps de séchage suffisant avantd’appliquer un pochoir sur les zones peintes.

• Ne pas exposer les faces peintes à de bassestempératures et à un environnement à forteteneur en humidité pendant le séchage.

• Utiliser de l’air sec dans tous les conduits d’aircomprimé. Vidanger régulièrement lesrobinets.

• Les solvants des peintures doivent êtreévaporés de la surface peinte le plusrapidement possible par une circulation d’airadéquate.

• Suivre les procédures d’usinage et dedétourage recommandées pour la finition despièces décorées.

Tableau 3.2: Systèmes de peinture pour lesplaques Lexan sans revêtement

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NB. Pour obtenir des informations sur les techniques d’application et les propriétés, veuillez contacter le fournisseur de peinturecorrespondant.

Recommandations pour la peinture

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3.2.2 Sér igraphie

27

La sérigraphie est un procédé reconnu qui offre denombreuses possibilités de finition décorative.Cependant, dans la plupart des cas, l’impressiondoit être réalisée avant l’installation puisque leprocédé est horizontal et limité généralement à despièces de petite à moyenne taille. Ce procédéconsiste à faire passer de force des encres à traversun écran très finement tramé et traité de manière àne laisser passer l’encre qu’au travers d’une zonedessinée. Il faut utiliser des encres spéciales dont laconsistance évite les coulages après leur passage àtravers la trame de l’écran. Ce type d’opération de finition est souvent utilisédans l’industrie de la signalisation et une largegamme d’encres et de diluants est disponible. Onne saurait trop insister sur l’importance de lacompatibilité chimique et sur la nécessité d’utiliserexclusivement les produits recommandés pour lesplaques Lexan.Ce procédé ne convient pas à la décoration duLexan Margard MR5E, Lexan Margard FMR5E etLexan Margard MRA3.Les grades Margard à revêtement sur une seuleface, tels que le Lexan Margard HLG5, LexanMargard FLG5 et Lexan Margard HLGA3, peuventêtre sérigraphiés sur la face sans revêtement.

Fournisseurs Encres

Sericol Seritec TH Polyplast PY Uvispeed UX

Diegel HV/Z

Gibbon Inks & Coating Ltd. MalercrylPolyvin/Marlerstyrene

Coates Vynaglaze/Vynafresh/Touchkey/HG/PK/PK-Jet

Pröll Jet 200/Thermo-Jet /Noriprint PS

Marabu Marastar SR/Maraplast D

Tableau 3.3: Encres pour sérigraphie des plaquesLexan® sans revêtement

Recommandations pour la sérigraphie

• N’utiliser que des peintures et des diluantsrecommandés.

• Ne pas mélanger différentes peintures etencres.

• Ne pas utiliser de diluants en spray pour lasérigraphie.

• Ne pas ajouter aux encres de solvants telsque le toluène, le xylène, l’acétate decellulose, des méthyléthylcétones et d’autresproduits chimiques similaires.

• lors du nettoyage préalable à l’impression.• Pour le nettoyage avant impression, utiliser

une peau de chamois ou un chiffon humidepour éviter tout risque d’abrasion

• Utiliser la couleur d’encre adéquate pourobtenir l’opacité requise.

• Veiller à une bonne ventilation pendant leséchage.

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3.2.3 Trai tement ant i - s ta t ique

28

Commem tous les matériaux isolants, les plaquespolycarbonate Lexan® ont tendance à accumulerune charge statique. Il est souvent nécessaire denettoyer et de décharger la surface avant la peintureou la sérigraphie. Il suffit souvent d’essuyer laplaque avec une peau de chamois humide oud’appliquer sur la surface de l’air déionisé. Uneautre méthode efficace pour minimiserl’accumulation d’électricité statique consiste àcontrôler l’humidité relative. Plus l’humidité relativeest élevée, plus l’accumulation d’électricité statiqueest réduite. L’humidité relative doit, de préférence,toujours être supérieure à 60 %.

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3.3 Jo int s e t adhés i f s

29

Les adhésifs sont universellement utilisés pourassembler des matières différentes. Au cours desvingt dernières années, les techniciens despolymères ont développé des adhésifs répondant àune large gamme de propriétés et decaractéristiques. La technologie de l’adhésion estdevenue une branche de l’industrie des matièresplastiques à part entière : elle offre une techniquedes plus efficaces et économiques pour coller descomposants en plastique entre eux ou avec d’autresmatériaux. Cependant, il s’agit d’une technologiequi pose parfois beaucoup de problèmes. Certainescolles ou adhésifs donnent un collage flexible,d’autres un collage rigide. Certains peuvent remplirdes interstices tandis que d’autres sont utilisés pourun contact étroit. Certains résistent à destempératures élevées, d’autres non. Le choix desadhésifs, tout comme celui des domainesd’application, est vaste. Il est donc capital de choisirl’adhésif avec le plus grand soin et de s’assurer desa compatibilité avec les matériaux utilisés et aussiavec son environnement.L’importance de la compatibilité chimique a étéexpliquée au Chapitre 3.1. Le choix et l’évaluationdes matériaux adhésifs est une démarchepermanente chez GE Structured Products. Une basede données complète d’adhésifs adaptés estdisponible et, de toutes façons, il est fortementrecommandé de vérifier la compatibilité de tous lesadhésifs avant utilisation. Le Tableau 3.5 présenteun aperçu des critères de base utilisés poursélectionner un adhésif et le Tableau 3.6 fournit uneliste des adhésifs compatibles en indiquant leurstypes génériques, leurs marques et leurs domainesd’application. Les figures 3.2 et 3.3 présententquelques types de joint courants et peuvent servirde guide pour déterminer la bonne géométrie dujoint pour une application donnée.

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3.3 Jo int s e t adhés i f s

30

Table 3.6: Liste sélection adhésifs pour plaques Lexan® polycarbonate

* Ces produits sont compatibles avec les plaques Lexan®, Lexan® Exell® D, Lexan® Margard®. D’autres joints silicone peuvent contenir des agents durcissants AMINO ou BENZAMID qui ne sont pascompatibles avec les plaques Lexan® et peuvent provoquer une corrosion de tensions. Consultez le fabricant avant d’utiliser d’autres joints silicone.

Les adhésifs énumérés, les rubans adhésifs et les joints n’ont été testés que dans des conditions atmosphériques normales pour déterminer leur compatibilité et leur capacité d’adhésion avec les plaquesLexan®. Le choix définitif de l’adhésif dépendra de la conception du joint, des circonstances d’utilisation du joint et des conditions atmosphériques réelles. Dans tous les cas, le type d’adhésif devra être testéde façon exhaustive dans les conditions exactes d’utilisation pour déterminer sa compatibilité et son efficacité.

Type Nom produit Colle une plaque Système Fournisseur Commentairesd’adhésif Lexan® à simple/

mixte

Epoxy Scotch Weld Métaux, plastiques, Mixte Société 3M Epoxy à durcissement DP 110 caoutchoucs rapide avec résistance au

cisaillement élevée

Epoxy Scotch Weld Plastiques Mixte Société 3M Epoxy avec résistance au DP 190 cisaillement élevée

Polyuréthane Bison PUR Plastiques, métaux, Mixte Perfectabois

Polyuréthane Plio-grip 6000 Plastiques, métaux, Mixte Good Year Flexible, durée de vie en pot bois ouvert très courte (10 min.)

Adhésif thermo Jet Melt 3736 Plastiques bois Simple Société 3M Bonne résistance thermique-fusible Jet Melt 3764 Plastiques bois Résiste à l’huile et à l’eau

Adhésif thermo Macromelt XS6335 Plastiques, bois, verre, Simple Henkel Transparent-fusible céramique

Silicone *Silpruf® SCS2000 Lexan sans revêtement Simple GE Bayer Silicones Excellente adhésion, résiste Lexan Exell D, Matériaux de aux U.V. et aux construction en Lexan intempéries, flexibleMargard MR5E + FMR

Silicone *SEA 210 Plastiques, verre, Mixte GE Bayer Silicones Durcit rapidementmétaux, bois

Silicone Multi Sil Lexan sans revêtement Simple GE Bayer Silicones Excellente adhésionLexan Exell D, Matériaux de résiste aux U.V. et aux construction en Lexan intempéries, flexibleMargard MR5E + FMR

Rubans adhésifs Scotchtape Plastiques, verre, - Société 3M Double-faceVHB Range métaux Autoadhésif

Rubans adhésifs Fas Tape Métaux / plastiques - Fasson Bi-face

Rubans adhésifs PS-18 - - Velcro Ruban à boucles et crochets

Rubans adhésifs SR 321 - - Multifoil Mousse PE, bi-faceSW 321 Mousse PE, bi-face

Rubans adhésifs 5669 - - Sellotape Mousse PE, bi-face

Tableau 3.5 : Groupes d’adhésifs et propriétés

Résistance Comportement Nombre de Limites de Remplissageau choc à l’humidité composants température (°C) des écarts

Epoxy Mauvaise Très bon 1 ou 2 200 + +

Polyuréthane Très bonne Bon 1 ou 2 140 +

Adhésif thermo-fusible Bonne Bon 1 60 +/-

Silicone Excellente Très bon 1 ou 2 250 +

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3.3 Jo int s e t adhés i f s

31

Joints en recouvrement

Les joints en recouvrement à double boutfournissent la meilleure répartition des contraintesdans la zone de charge.

Le joint à embrèvement permet une répartition descontraintes plus uniforme qu’un joint coniquesimple à recouvrement.

Un joint conique à recouvrement simple est plusefficace qu’un joint de recouvrement unique,puisqu’il permet la flexion du bord du joint soumisà contrainte.

Un joint à double recouvrement permet une rigiditéplus importante qu’un joint à recouvrement unique.

Un joint à recouvrement simple peut provoquer unclivage et un arrachement de collage sous l’effetd’une charge, particulièrement dans le collage deplaques define épaisseur.

Un joint de recouvrement profilé peut être utilisépour ajouter rigidité et résistance à un assemblageet minimiser le gauchissement des plaques planes.

Les joints de recouvrement à double entureprésentent une meilleure résistance aux efforts defléchissement que les joints à double bout.

Joints aboutés

Les joints arrondis centrés par languette et rainures’alignent automatiquement et peuvent servir deréceptacle à un excès d’adhésif.

Les joints à enture centrés par languette et rainurefont office de contrôle de l’épaisseur de la ligned’adhésif.

Les joints encastrés à languette et rainureaméliorent la résistance au clivage des jointsaboutés.

Les joints aboutés droits ne sont généralement pasrecommandés dans la plupart des applications.

Fig. 3.3: Configurations de joints aboutés

1. Joint arrondi centré parlanguette et rainure

2. Joint à enture centré parlanguette et rainure

3. Joint encastré à languetteet rainure

4. Joint bout à bout

Fig. 3.2 : Configurations de joints en recouvrement

1. Joint de recouvrement àdouble bout

2. Joint à embrèvement

3. Joint conique àrecouvrement simple

4. Joint à doublerecouvrement

5. Joint de recouvrementsimple

6. Joint de recouvrementprofilé

7. Joint de recouvrement àdouble enture

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3.4 Recommandat ions pour l e ne t toyage

32

Le nettoyage périodique de tous les plaquespolycarbonate Lexan® se fait facilement et sansproduits spécifiques. Cependant, comme tous lesmatériaux thermoplastiques, certains produitschimiques peuvent endommager la structure et lasurface des plaques et il convient d’observercertaines précautions pour éviter l’utilisation dedétergents trop agressifs.Le meilleur produit de nettoyage pour toutes lesplaques polycarbonate Lexan® est une solutiond’eau tiède et de savon ou un détergent ménager,appliqués avec un tissu doux ou une éponge pourenlever les saletés et les poussières. Toutes lessurfaces sont ensuite rincées à l’eau froide puisséchées avec un tissu doux pour éviter les traces degouttes d’eau. Cependant, dans certains cas, cecipeut ne pas être suffisant et l’utilisation de certainsproduits contenant des solvants peut êtrenécessaire pour venir à bout de taches rebelles, degraffiti, etc. Dans ce cas, les produits de nettoyagede la liste suivante peuvent être utilisés àtempérature ambiante:

• Alcool de méthyle• Alcool d’éthyl• Alcool butylique• Alcool isopropylique• White spirit• Heptane• Hexane• Ether de pétrole (BP 65°)

Avant le formage, il estrecommandé d’enleverla poussière avec unpistolet à air ionisé ou

d’essuyer la plaque avec un chiffon doux trempédans de l’eau ou dans une solution d’isopropanol etd’eau.

Recommandations pour le nettoyage duLexan® Margard®

La surface unique des plaques Lexan® Margard®

garantit une protection supérieure contre lesattaques chimiques. Même les graffiti effectués à lapeinture en bombe se retirent facilement etrapidement. Bien que le Lexan® Margard® ait unrevêtement résistant à l’abrasion, il faut éviterd’utiliser des détergents abrasifs et/ou desinstruments susceptibles d’endommager ou derayer ce revêtement.

La procédure de nettoyage recommandée pourretirer les graffiti, etc. est la suivante:

• Peintures, marqueurs, encres, rouge à lèvres, etc.utilisez un produit spécial pour nettoyer lesgraffiti. (Voir Tableau 3.7).

• Etiquettes, autocollants, utilisez du kérosène oudu white spirit.

• Terminez par un lavage avec une solution d’eausavonneuse chaude, suivi d’un rinçage à l’eauclaire.

Ne pas oublier • Ne pas utiliser de détergents abrasifs ou

fortement alcalins.• Ne jamais gratter la plaque avec des raclettes,

des lames de rasoir ou d’autres instrumentspointus.

• Ne pas nettoyer les plaques Lexan® au soleil ouà des températures élevées car cela pourraitprovoquer l’apparition de taches.

Fournisseur Produit Mode d’emploi

Chemalex Vandalex Spray/hand

Nucoat AG 2 Hand/cloth

Prochemko Graffitex III Hand/cloth

Jumbo J.T. Graffity Spray/hand/cloth

!

Table 3.7: Produits anti-graffitis recommandés

Nettoyage avant leformage

Fournisseurs de détergents recommandés

DiverseyLever Divizia DiverseyLeverOdborárska 52 Rautatienkarn 9-11SK-831 02 Bratialava FIN-20200 TurkuSlovakia FinlandPh: 07 - 501 29 88/ Ph: 02 - 269 72 22Ph: 07 - 525 48 95

DiverseyLever DiverseyLever ABHaachtesteenweg 672 Röntgenvägen 3B-1910 Kampenhout S-14152 HuddingeBelgium SwedenPh: 016 - 61 77 77 Ph: 08 - 779 93 00

DiverseyLever AG DiverseyLeverCH-9542 Münchwilen Jamestown RoadSwitzerland FinglasPh: 071 - 969 27 27 Dyblin 11

IrelandDiverseyLever Ph: 08 - 779 93 00Wienerbergstrasse 7A-1103 Vienne DiverseyLeverAustria Calle Rosselon 174-176Ph: 01 - 60 55 70 08036 Barcelona

SpainDiverseyLever SRO Ph: 93 - 323 10 54Táborskâ 5/979140 00 Praha 4 DiverseyLeverCzech Republic General OfficesPh: 02 - 61 22 25 24 Weston Favell Centre

Northampton NN3 8 PDDiverseyLever A/S United KingdomSmedeholm 3-5 Ph: 01604 - 40 53 11DK-2730 HerlevDenmark DiverseyLeverPh: 044 - 85 61 00 Mallaustrasse 50-56

Postfach 81 03 60DiverseyLever France D-68 219 Mannheim9-11, Avenue du Val de Fontanay Germany94133 Fontanay Sous Bois Ph: 0621 - 875 70FrancePh: 01 - 45 14 76 76 DiverseyLever

Maarssenbroekseweg 2DiverseyLever (Offices) 3606 AN MaarssenVia Meucci 40 Netherlands20128 Milan Ph: 030 - 247 69 11ItalyPh: 02 - 25801 Web page:

www.diverseylever.comDiverseyLever Sp. z.o.o.UI Zupnica 1703-821 Warsaw Solvant recommandéPolandPh: 022 - 670 24 32 SUMALIGHT D12

BRUCODECID (pour travail lourd

p.e. gares)

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Americas

United StatesGE Plastics1 Plastics AvenuePittsfield, MA 01201Tel. (1) (413) 448 5400

BrazilGE Plastics South AmericaAv. Das Nacoes Unidas, 12995 - 20 AndarEdificio Plaza Centenario04578 - 000 Sao Paulo, SpBrazilTel. (55) 11 5505 2800Fax (55) 11 5505 1757

ArgentinaGE Plastics South AmericaAv. L.N. Alem 619 9 Piso1001 Buenos AiresArgentinaTel. (54) 1 317 8753Fax (54) 1 313 9560

Europe

The NetherlandsGeneral Electric Plastics B.V.Plasticslaan 1PO Box 117NL - 4600 AC Bergen op ZoomThe NetherlandsTel. (31) (164) 29 27 42Fax (31) (164) 29 19 86

United KingdomGE Plastics Ltd Old Hall RoadSaleCheshire M33 2HGUnited KingdomTel. (44) (161) 905 50 01Fax (44) (161) 905 50 04

ItalyGeneral Electric Plastics Italia S.p.A.Viale Brianza 181I - 20092 Cinisello Balsamo (Mi)ItalyTel. (39) (02) 61 83 42 61Fax (39) (02) 61 83 42 09

GermanyGeneral Electric Plastics GmbHEisenstraße 5D - 65428 RüsselsheimGermanyTel. (49) (61 42) 601 101Fax (49) (61 42) 601 259

SpainGET sl (Gestión y Especificaciones Técnicas)Agente Oficial España y PortugalC/Girona, 67, 3°-2a08009 BarcelonaSpainTel. (34) (93) 488 03 18Fax (34) (93) 487 32 36

FranceGeneral Electric Plastics France S.à.R.L.Z.I. de St. Guénault B.P. 67F - 91002 Evry-CedexFranceTel. (33) (1) 60 79 69 57Fax (33) (1) 60 79 69 21

Pacific

AustraliaGE Plastics (Australia) Pty. Ltd.175 Hammond RoadDandenong, Victoria 3175AustraliaTel. (61) 39 794 4204Fax (61) 39 794 8563

BeijingGE PlasticsCitic Building, 3rd FloorNo. 19 Jian Guo Men Wai AvenueBeijing 100004ChinaTel. (86) 10 6500 6538Fax (86) 10 6500 6476

GuangzhouGE Plastics GuangzhouRoom 1212, Yi An PlazaNo. 38, Jian She 6 RoadGuangzhou, 510060ChinaTel. (86) 20 8387 2818Fax (86) 20 3128 or 3118

Hong KongGE Plastics Hong Kong Ltd.Rm 1008, Tower 1, The Gateway25 Canton RoadKowloonHong KongTel. (852) 26 29 0880Fax (852) 26 29 0801

IndonesiaGE Plastics IndonesiaMenara Batavia 5th Floor,JI KH Mas Manyur kav.126Jakarta 10220IndonesiaTel. (62) 21 574 4980Fax (62) 21 574 7101

JapanSP Pacific Ltd.Nihonbashi Hamacho Park Bldg. 5th Floor2-35-4 Nihonbashi HamachoChuo-ku, Tokyo 103JapanTel. (81) 3 569 6301Fax (81) 3 569 6306

KoreaGE Plastics Korea Co. Ltd.#231-8 Nonhyun-DongKangnam-KuSeoul 135-010KoreaTel. (822) 510 6290Fax (822) 510 6606

ShanghaiGE Plastics Shanghai10th Floor, Shartex Center88 Zunyi Road(s)Shanghai 200335 ChinaTel. (86) 21 6270 6789Fax (86) 21 6270 9973Fax (86) 21 6270 9974 Fax (86) 21 6270 9975

SingaporeGE SingaporeGE Tower, 240 Panjang Pagar Road#500 Singapore 088540Tel. (65) 326 3900Fax (65) 326 3946

TaiwanGE Plastics13th Floor, #168Tun Hua North RoadTaipeiTaiwanTel. (886) 2 514 9842Fax (886) 2 514 9921

ThailandGE Plastics Thailand15th Floor, Thaniya Plaza Buiding52 Silom Road, Bangkok 10500ThailandTel. (662) 231 2918Fax (662) 231 2322

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Toute information, recommandation ou opinion contenue dans le présent document, ou fournie parécrit ou oralement par General Electric Company (U.S.A.), ou l’une de ses filiales ou l’un de ses agents,correspond aux données techniques actuellement existantes et est susceptible d’évoluer en fonction del’état de la technique. Les produits de General Electric Company (U.S.A.) ou, le cas échéant, de sesfiliales sont soumis aux conditions générales de vente, imprimées au dos des accusés de réception descommandes et des factures, ou disponibles sur demande. Le présent document, ou tout autredocument existant, ne saurait être interprété comme modifiant, remplaçant, ou valant renonciation àces conditions générales de vente. Il appartient à chaque utilisateur de s’assurer par tout moyen en sadisposition (y compris l’essai de produits finis dans leur environnement adéquat) de l’adéquation duproduit fourni pour ses besoins particuliers. L’utilisation actuelle du produit échappant au contrôle deGeneral Electric Company, l’utilisateur engage seul sa responsabilité quant à l’utilisation du produit.General Electric Company (U.S.A.) ou ses filiales ne pourront être tenues pour responsables de toutdommage résultant d’une utilisation inadéquate ou fautive du produit. Aucune information,recommandation ou opinion contenue dans ce document ou fournie par General Electric Company nesaurait être considérée comme violant un droit de propriété industrielle quelconque, ou accordant,expressément ou implicitement, une license sur un droit de propriété industrielle de General Electric(U.S.A.) ou de l’une de ses filiales, ou un droit quelconque à une protection au titre de la propriétéindustrielle.

Lexan® et Valox® sont des marques déposées de General Electric Co., Etats-Unis.

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