Comprendre les différents types de thermoformage : Un guide complet

Le thermoformage est un procédé de fabrication polyvalent qui transforme des feuilles de plastique plates en formes tridimensionnelles à l'aide de la chaleur et de la pression. Cette technique est largement adoptée dans tous les secteurs en raison de sa rentabilité, de sa flexibilité et de sa capacité à produire des pièces simples ou complexes. Que vous travailliez dans l'emballage, l'automobile ou les biens de consommation, comprendre les différents types de thermoformage peut vous aider à choisir la méthode optimale pour votre projet.

Le thermoformage consiste à chauffer des feuilles de plastique et à les façonner à l'aide de moules. solution rentable¹ pour créer pièces légères et durables² dans des secteurs tels que l'emballage, l'automobile et le médical.

Dans cet article, nous allons explorer les différents types de thermoformage³Vous y trouverez des informations sur le thermoformage, ses applications, des détails techniques, des conseils pratiques en matière de conception et des technologies connexes. À la fin, vous aurez une compréhension approfondie du fonctionnement du thermoformage et de la manière dont vous pouvez tirer parti de ses avantages pour répondre à vos besoins.

Quels sont les différents types de thermoformage ?

Le thermoformage consiste à chauffer une feuille de plastique jusqu'à ce qu'elle devienne souple, puis à lui donner une forme spécifique à l'aide d'un moule. Le processus varie en fonction de l'épaisseur de la feuille et de la méthode de formage, ce qui donne plusieurs types distincts adaptés à différentes applications.

Les types de thermoformage comprennent le calibre fin, le calibre moyen et le calibre fort en fonction de l'épaisseur de la feuille, ainsi que le formage sous vide, le formage sous pression, le formage à double feuille et le formage mécanique en fonction de la méthode de formage.

Types par épaisseur de tôle

Types par méthode de formage

Thermoformage en couche mince

Thermoformage en couche mince⁵ utilise des feuilles d'une épaisseur inférieure à 1,5 mm, ce qui est idéal pour la production en grande quantité d'articles jetables tels que les plateaux d'emballage et les gobelets. Souvent alimenté par rouleaux ou extrudé en ligne, il est largement utilisé dans les secteurs alimentaire, médical et de la vente au détail en raison de son efficacité.

Thermoformage de moyen calibre

Le thermoformage de moyenne épaisseur, avec des feuilles de 1,5 mm à 3 mm, est utilisé pour les pièces semi-structurelles. Bien que moins répandu, il est de plus en plus utilisé en raison de son équilibre entre résistance et flexibilité, comblant ainsi l'écart entre les applications de calibre mince et de calibre lourd.

Thermoformage à forte épaisseur

Thermoformage à forte épaisseur⁶ emploie des tôles d'une épaisseur supérieure à 3 mm pour des composants structurels durables tels que les panneaux de véhicules et les revêtements de réfrigérateurs. Elle convient aux productions faibles à moyennes (250 à 3 000 pièces par an) et offre un outillage rentable.

Formage sous vide

Le formage sous vide, la méthode la plus simple, utilise un vide (~15 psi) pour façonner la feuille sur un moule. Elle est idéale pour les pièces de base peu profondes telles que les kiosques et les boîtiers médicaux, et offre un coût abordable pour les prototypes et les petites séries.

Formage sous pression

Le formage sous pression ajoute une pression d'air (jusqu'à 60 psi) au formage sous vide, ce qui permet d'obtenir des détails plus fins et des caractéristiques plus nettes. Il est parfait pour les pièces qui ont besoin d'un attrait esthétique ou de textures fonctionnelles.

Formage de feuilles jumelées

Le formage de feuilles jumelées chauffe et moule deux feuilles simultanément, les fusionnant pour créer des pièces creuses. Il est excellent pour les structures légères et solides telles que les conteneurs et les enceintes.

Formage mécanique

Le formage mécanique utilise des outils tels que des bouchons ou des vérins, souvent sous vide ou sous pression, pour une mise en forme précise. Il convient aux pièces complexes ou embouties qui nécessitent une mise en forme contrôlée.

Quelles sont les applications du thermoformage ?

La polyvalence du thermoformage en fait un procédé de choix dans tous les secteurs d'activité, qui permet de produire aussi bien des emballages légers que des composants structurels robustes.

Le thermoformage offre aux secteurs de l'emballage, de l'automobile, de la médecine et des biens de consommation des solutions rentables, souples et légères.

Emballage

Le thermoformage à faible épaisseur domine l'emballage, créant des articles jetables tels que des gobelets, des plateaux et des coquilles pour l'alimentation, la médecine et le commerce de détail, en raison de son efficacité dans la production de grands volumes.

Automobile

Le thermoformage à forte épaisseur permet de produire des pièces automobiles structurelles telles que des panneaux et des tableaux de bord. Ses coûts d'outillage réduits en font la solution idéale pour les petites et moyennes séries.

Médical

Le thermoformage soutient le secteur médical avec des plateaux de faible épaisseur et des boîtiers d'équipement de forte épaisseur, répondant aux besoins de stérilité et de durabilité.

Biens de consommation

Des revêtements de réfrigérateurs aux kiosques, le thermoformage offre des formes personnalisées pour des produits de consommation fonctionnels et esthétiques.

Comment le thermoformage se compare-t-il aux autres procédés ?

Le thermoformage offre des avantages et des compromis uniques par rapport à des procédés tels que le moulage par injection et le moulage par soufflage.

Le thermoformage excelle dans rentabilité⁷ pour les petites et moyennes séries et les pièces simples de grande taille, mais sa précision et l'efficacité de ses matériaux sont inférieures à celles du moulage par injection.

Thermoformage et moulage par injection

• Coûts d'outillage: L'outillage du thermoformage est moins cher (la moitié ou le cinquième du moulage par injection).

• Volume: Le moulage par injection convient aux gros volumes, le thermoformage aux petites séries.

• Complexité: Le moulage par injection traite mieux les pièces complexes ; le thermoformage est plus simple.

• Délai d'exécution: Le thermoformage permet un prototypage plus rapide.

Thermoformage et moulage par soufflage

• Forme: Le moulage par soufflage crée des objets creux ; le thermoformage produit des formes ouvertes.

• Vitesse: Le moulage par soufflage est plus rapide pour les volumes de pièces creuses.

Quelles sont les principales étapes du thermoformage ?

Le thermoformage comporte une série d'étapes qui déterminent la qualité et les performances de la pièce finale.

Le processus comprend la conception, sélection des matériaux⁸, l'outillage⁹Les produits sont fabriqués à partir de matériaux de base tels que l'acier, l'acier inoxydable, l'acier inoxydable, l'acier inoxydable, l'acier inoxydable, l'acier inoxydable, l'acier inoxydable, l'acier inoxydable, l'acier inoxydable et l'acier inoxydable.

1. Conception: Optimiser les rapports de tirage (<3:1) et les angles de tirage (1,5°-6°).

2. Matériaux: Utiliser de l'ABS, du polycarbonate, du polyéthylène ou du polypropylène.

3. Outillage: Créer des moules à partir d'aluminium ou de matériaux composites.

4. Formation: Chauffer les feuilles (par exemple, 140-190°C pour l'ABS) et les façonner.

5. Parage: Enlever l'excédent de matière manuellement ou à l'aide d'une machine à commande numérique.

Quelles sont les meilleures pratiques pour les pièces thermoformées ?

Une conception efficace améliore les résultats du thermoformage.

Optimiser taux de tirage¹⁰Les projets de l'Union européenne comprennent angles de dépouille¹¹minimiser les contre-dépouilles et choisir des matériaux appropriés.

• Ratios de tirage: Maintenir un rapport inférieur à 3:1 pour le formage sous vide.

• Angles d'ébauche: Utiliser 1,5°-6° pour faciliter le retrait.

• Sous-coupes: Éviter ou utiliser des sections de moule mobiles.

Comment choisir le bon type de thermoformage ?

Le choix d'un type dépend des besoins de votre projet.

Faites votre choix en fonction de l'épaisseur de la tôle, de la complexité de la pièce, du volume et de la finition.

Arbre de décision

1. Épaisseur: Mince (3 mm).

2. Complexité: Vide (simple), Pression (détaillée), Feuille double (creuse).

3. Volume: Jauge fine pour le haut, jauge lourde pour le bas-moyen.

Quelles sont les technologies connexes au thermoformage ?

Le thermoformage s'inscrit dans un écosystème de fabrication plus large.

Les technologies connexes sont les suivantes extrusion de feuilles¹² (en amont), l'ébarbage (en aval) et d'autres solutions comme le moulage par injection.

• Extrusion de feuilles: Production de feuilles de thermoformage.

• Parage: Finition des pièces formées.

• Alternatives: Moulage par injection, moulage par soufflage.

Conclusion

Le thermoformage est un moyen souple et rentable de produire des pièces en plastique, qu'il s'agisse d'emballages ou de composants structurels. En connaissant les différents types de thermoformage - du calibre fin au calibre épais, du vide à la double feuille - vous pouvez choisir celui qui répond le mieux à vos besoins. Grâce à une conception intelligente et à une bonne connaissance des processus, le thermoformage est synonyme de qualité et d'efficacité.