POM et PETP
(Deux des plastiques techniques les plus couramment usinés en CNC)
Propriétés du matériau → Applications → Points clés du procédé CNC → Comparaison d’usinabilité
I. POM (Polyoxyméthylène / Acetal / Delrin)
1️⃣ Qu’est-ce que le POM ? (Perspective usinage CNC)
Le POM est un plastique technique à haute rigidité, faible coefficient de friction et auto-lubrifiant.
Son comportement à l’usinage est très proche de celui du métal, ce qui en fait l’un des matériaux plastiques les plus appréciés en atelier CNC.
📌 Appréciation typique d’un technicien CNC :
« Facile à usiner, stable, n’adhère pas à l’outil, et les dimensions sont très faciles à maîtriser. »
2️⃣ Propriétés clés du POM (impact sur l’usinage)
| Propriété | Impact en usinage CNC |
|---|---|
| Haute rigidité, haute cristallinité | Coupe stable, faible vibration |
| Faible coefficient de friction | Idéal pour pièces de glissement et engrenages |
| Bonne stabilité dimensionnelle | Tolérances faciles à contrôler |
| Faible absorption d’humidité | Déformation minimale après usinage |
| Auto-lubrification | Peut remplacer certaines pièces métalliques |
⚠️ Attention
Le POM ne résiste pas aux acides forts ni aux agents oxydants, et sa stabilité thermique est limitée au-delà de 100 °C.
3️⃣ Applications CNC typiques du POM
🔧 Composants mécaniques et de transmission
- Engrenages de précision
- Bagues, douilles
- Glissières, éléments de guidage
- Rouleaux, poulies
🤖 Automatisation et équipements
- Pions de positionnement
- Jigs et montages
- Composants pneumatiques
🔬 Équipements semi-conducteurs / électroniques (hors cœur du procédé)
- Éléments de support structurel
- Pièces de glissement en zones non haute température
4️⃣ Points clés du procédé CNC pour le POM
🛠 Choix des outils
- Outils en carbure (Carbide)
- Arêtes de coupe très affûtées, angle de coupe positif
⚙️ Conditions de coupe
- Vitesse de rotation élevée + avance moyenne à élevée
- Usinage à sec possible (lubrification généralement inutile)
- Les copeaux idéaux sont longs, continus et enroulés
📐 Capacité de précision
- ±0,02 mm couramment atteint
- Jusqu’à ±0,01 mm pour les pièces de précision
5️⃣ Défauts courants en usinage du POM
| Défaut | Cause | Solution |
|---|---|---|
| Bavures | Outil insuffisamment affûté | Améliorer l’affûtage |
| Traces de surface | Vitesse trop faible | Augmenter la vitesse |
| Fusion / collage | Avance trop lente | Augmenter l’avance |
II. PETP (Polyéthylène Téréphtalate – qualité technique)
Également appelé PET-P, PETP ou PET technique
1️⃣ Qu’est-ce que le PETP ? (Perspective CNC)
Le PETP est un plastique technique à haute résistance, excellente stabilité dimensionnelle et bonne résistance à l’usure.
En termes de stabilité dimensionnelle, il peut même surpasser le POM.
📌 Avis d’un ingénieur CNC :
« Moins glissant que le POM, mais extrêmement stable dimensionnellement – idéal pour les pièces de haute précision. »
2️⃣ Propriétés du PETP (relation avec l’usinage)
| Propriété | Impact en usinage CNC |
|---|---|
| Haute cristallinité, grande rigidité | Peu de reprise élastique après usinage |
| Absorption d’humidité très faible | Stabilité dimensionnelle à long terme |
| Résistance à l’usure et à la fatigue | Adapté aux mouvements continus |
| Résistance thermique supérieure au POM | Stable en service prolongé |
| Excellente isolation électrique | Courant en équipements électroniques |
⚠️ Attention
Le PETP présente un coefficient de friction plus élevé que le POM, donc une capacité de glissement inférieure.
3️⃣ Applications CNC du PETP
🔬 Composants structurels de haute précision
- Blocs de positionnement de précision
- Surfaces de référence planes
- Jigs à tolérances serrées
⚙️ Équipements semi-conducteurs / optoélectroniques
- Composants structurels isolants
- Entretoises de précision
- Supports pour zones de procédé sans contact
🏭 Équipements industriels
- Rails de guidage résistants à l’usure
- Anneaux de support, manchons
4️⃣ Points clés du procédé CNC pour le PETP
🛠 Outils
- Outils en carbure
- Arêtes très affûtées recommandées pour éviter l’arrachement de surface
⚙️ Conditions de coupe
- Vitesse moyenne à élevée
- Avance non excessive mais jamais trop lente (éviter l’échauffement)
- Refroidissement par air ou lubrification légère recommandé
📐 Capacité de précision
- ±0,01 mm atteignable de manière stable
- Excellente planéité et parallélisme
5️⃣ Précautions en usinage du PETP
| Problème | Description |
|---|---|
| Aspect blanchi | Outil émoussé ou vitesse insuffisante |
| Accumulation thermique | Temps de séjour excessif |
| Fissures d’arête | Géométrie d’outil inadaptée ou avance excessive |
III. POM vs PETP – Comparaison CNC
| Critère | POM | PETP |
|---|---|---|
| Usinabilité | ⭐⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐ |
| Stabilité dimensionnelle | ⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐⭐ |
| Coefficient de friction | Faible (auto-lubrifiant) | Moyen |
| Limite de précision | ±0,02 à ±0,01 mm | ±0,01 mm |
| Pièces de glissement | Excellent | Moyen |
| Jigs haute précision | Moyen | Excellent |
IV. Guide pratique de sélection matière CNC
👉 Choisir le POM si la pièce est :
- Un engrenage, une glissière ou une pièce mobile
- Nécessitant un faible frottement
- Destinée à la production en série avec efficacité élevée
👉 Choisir le PETP si la pièce est :
- Un composant de positionnement ou de référence de haute précision
- Critique en stabilité dimensionnelle
- Utilisée dans les équipements semi-conducteurs ou optiques
POM / PETP
Table de recommandations des outils et paramètres de coupe CNC
(Spécification d’ingénierie)
I. Positionnement de base pour l’usinage (Référence CNC)
| Élément | POM (Acetal / Delrin) | PETP (Plastique technique PET) |
|---|---|---|
| Cristallinité | Élevée | Élevée |
| Rigidité | Élevée | Élevée (légèrement supérieure au POM) |
| Absorption d’eau | Faible | Très faible |
| Stabilité dimensionnelle | Bonne | Excellente |
| Coefficient de frottement | Faible (auto-lubrifiant) | Moyen |
| Type d’usinage adapté | Pièces de glissement / transmission | Pièces de positionnement haute précision |
II. Spécification de sélection des outils (Tooling Specification)
2.1 Matériau de l’outil
| Élément | Recommandation |
|---|---|
| Matériau de l’outil | Carbure monobloc |
| Revêtement | Non recommandé (pour éviter l’adhérence du plastique) |
| Arête de coupe | Très tranchante, angle de coupe positif |
| Évacuation des copeaux | Grandes goujures pour une évacuation efficace |
📌 Principe d’ingénierie
L’usinage des plastiques n’est pas un problème d’usure,
mais principalement un problème de dissipation thermique et d’évacuation des copeaux.
2.2 Géométrie recommandée de la fraise
| Élément | Valeur recommandée |
|---|---|
| Nombre de dents | 1 à 2 dents |
| Angle de coupe (Rake Angle) | +10° à +20° |
| Angle d’hélice | 30° à 45° |
| Pointe d’outil | Micro-chanfrein ou rayon ≤ R0.2 |
III. Paramètres de coupe CNC recommandés (Reference Parameters)
3.1 Fraisage (End Milling)
▶ Paramètres recommandés – POM
| Élément | Plage recommandée |
|---|---|
| Vitesse de coupe Vc | 300 – 600 m/min |
| Vitesse de broche (Ø6) | 16 000 – 30 000 tr/min |
| Avance par dent fz | 0.05 – 0.20 mm/dent |
| Profondeur axiale ap | 0.5 – 2.0 × D |
| Largeur radiale ae | 10 – 40 % D |
| Refroidissement | À sec / air |
▶ Paramètres recommandés – PETP
| Élément | Plage recommandée |
|---|---|
| Vitesse de coupe Vc | 200 – 400 m/min |
| Vitesse de broche (Ø6) | 12 000 – 22 000 tr/min |
| Avance par dent fz | 0.04 – 0.15 mm/dent |
| Profondeur axiale ap | 0.5 – 1.5 × D |
| Largeur radiale ae | 10 – 30 % D |
| Refroidissement | Air / faible quantité de lubrifiant |
📌 Points clés de différenciation
- POM : permet un usinage rapide
- PETP : privilégier la stabilité
- Pour le PETP, éviter les arrêts prolongés de l’outil (prévention de la concentration thermique)
3.2 Perçage (Drilling)
| Élément | POM | PETP |
|---|---|---|
| Foret | Standard ou spécial plastique | Spécial plastique |
| Angle de pointe | 90° – 118° | 90° |
| Vitesse | Élevée | Moyenne à élevée |
| Avance | Moyenne à élevée | Moyenne |
| Perçage par cycles (Peck) | Recommandé | Obligatoire |
| Refroidissement | À sec | Air |
3.3 Tournage (Turning)
| Élément | POM | PETP |
|---|---|---|
| Matériau de plaquette | Carbure | Carbure |
| Rayon de bec | R0.2 – R0.4 | R0.2 |
| Vitesse de coupe | Élevée | Moyenne |
| Avance | 0.1 – 0.3 mm/tr | 0.08 – 0.2 mm/tr |
| Refroidissement | À sec | Air |
IV. Capabilité de précision et géométrie (Process Capability)
| Élément | POM | PETP |
|---|---|---|
| Tolérance générale | ±0.05 mm | ±0.03 mm |
| Usinage de précision | ±0.02 mm | ±0.01 mm |
| Planéité | Bonne | Excellente |
| Parallélisme | Bon | Excellent |
| Déformation après usinage | Faible | Très faible |
V. Points critiques de contrôle du procédé (Critical Process Controls)
5.1 Gestion thermique (point le plus critique)
- Éviter la combinaison faible avance + vitesse élevée
- Éviter les arrêts de l’outil au même endroit
- Pour les trous profonds, procéder par retraits successifs afin de dissiper la chaleur
5.2 Recommandations de bridage et de fixation
| Élément | Spécification |
|---|---|
| Force de serrage | Inférieure à celle utilisée pour le métal |
| Cales / intercalaires | Utilisation de matériaux souples recommandée |
| Positionnement | Le contact surfacique est préférable au contact linéaire |
VI. Modes de défaillance courants et contre-mesures (Failure Mode)
| Défaut | Matériau | Cause | Action corrective |
|---|---|---|---|
| Adhérence / fusion sur l’outil | POM | Avance trop faible | Augmenter l’avance |
| Arrachement de surface | PETP | Outil émoussé | Remplacer par un outil plus tranchant |
| Fissures aux arêtes | PETP | Concentration thermique | Usinage par passes successives |
| Dérive dimensionnelle | Les deux | Déformation par serrage | Réduire la force de serrage |
VII. Conclusion – Guide de sélection matériau (Spec Decision Guide)
- Glissement / transmission / production en grande série à haut rendement → POM
- Haute précision / pièces de référence / équipements pour semi-conducteurs → PETP
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