Usinage des plastiques — PEEK, PTFE, PA66, POM : paramètres CNC et pièges
Usiner les plastiques thermoplastiques demande une approche différente de l'acier : la chaleur fond la matière, le serrage déforme, et le retrait post-usinage décale les côtes. Ce guide couvre les propriétés des 5 principaux plastiques techniques, les paramètres de coupe par matière, et les 5 pièges spécifiques aux thermoplastiques.
5 plastiques techniques — propriétés et difficultés
PEEK
Température : 143°C (Tg) / 343°C (Tf)
Excellente résistance chimique et mécanique — le plus "métal-like" des thermoplastiques
⚠ Abrasif (charges fibres de verre/carbone possible) — outil carbure TiAlN recommandé
PTFE (Téflon)
Température : 19°C (Tg) / 327°C (Tf)
Coefficient de frottement le plus bas, résistance chimique absolue. Très mou et déformable.
⚠ Fluage important sous serrage — bridage doux. Copeaux longs qui s'enroulent. Dimension finale difficile à tenir.
PA66 (Nylon)
Température : 65°C / Tf 265°C
Bonne résistance mécanique, légèrement hygroscopique
⚠ Absorbe l'humidité → gonflement possible sur pièces de précision. Usiner après conditionnement sec.
POM (Delrin / Acetal)
Température : −60°C / Tf 175°C
Excellente usinabilité, faible retrait — le plastique le plus facile à usiner en précision.
⚠ Libère du formaldéhyde en brûlant (Tf proche) — ne pas surchauffer. Ventiler l'atelier.
PC (Polycarbonate)
Température : 147°C / Tf 265°C
Très bonne transparence, résistance aux chocs
⚠ Tend à craquer lors du bridage et sur les arêtes vives. Fragilisation par solvants (huile coupe certains types).
Paramètres de coupe par matière
| Matière | Vc (m/min) | f (mm/tr) | Lubrification | Outil |
|---|---|---|---|---|
| PEEK vierge | 150–300 | 0,05–0,15 | Air comprimé ou sec | Carbure TiAlN 2 dents — arête vive |
| PEEK chargé fibres | 80–150 | 0,05–0,10 | Air comprimé | Carbure grain fin TiAlN — très abrasif |
| PTFE | 200–400 | 0,05–0,20 | Sec ou air | Carbure poli 2 dents — arête rasoir |
| PA66 sec | 150–300 | 0,08–0,20 | Sec ou air — pas eau | Carbure 2 dents ou ARS |
| POM / Acetal | 200–400 | 0,10–0,25 | Sec ou air | Carbure 2 dents ou ARS — arête vive |
| PC | 100–250 | 0,05–0,15 | Sec ou air (éviter solvants) | Carbure 2 dents poli — arrondis d'arête importants |
| UHMWPE | 150–300 | 0,10–0,25 | Sec | Carbure 2 dents — copeaux très longs, arête rasoir |
5 pièges spécifiques aux plastiques
1. Température de coupe excessive (fusion locale)
Les thermoplastiques fondent à 150–350°C selon la matière. Un outil émoussé ou une Vc trop faible génère de la chaleur → surface fondue, arête de coupe encrassée, pièce hors tolérance.
✓ Maintenir Vc élevée (coupe rapide = copeau évacué chaud). Arête toujours vive. Jamais d'arrosage eau sur les plastiques sensibles aux solvants (PC).
2. Déformation sous le serrage
Les plastiques ont un module d'élasticité 10 à 50× plus faible que l'acier. Le serrage les déforme — la pièce reprend sa forme après dégagement → cote hors tolérance.
✓ Serrage doux — mords doux, papier de protection. Bridage sur surface usinée. Mesurer pièce à froid, déserrée.
3. Retrait et fluage après usinage (PTFE, PA)
Certains plastiques (PTFE, PA hygroscopique) changent de dimension après usinage par fluage interne ou absorption d'humidité — jusqu'à 0,3% sur PA66.
✓ Usiner le PA66 après conditionnement sec (étuve 80°C, 24h). Prévoir surépaisseur de 0,1–0,2 mm sur pièces PA de précision (côté serré). PTFE : usiner les tolérances larges.
4. Copeaux longs qui s'enroulent sur l'outil
POM, PTFE, UHMWPE produisent des copeaux en rubans longs. Ils s'enroulent sur la fraise, obstruent les flûtes, créent du rechargement et dégradent la surface.
✓ Fraise 2 dents à hélice positive. Air soufflé sur la zone de coupe. Sorties périodiques (débourrage) sur les trous profonds.
5. Perçage sans pilote — déviation de foret
Les plastiques mous (PTFE, PE) laissent le foret dévier lors de l'entrée. Trou décalé ou ovalisé.
✓ Toujours préparer avec un pointeau ou une pointe de centrage. Foret à pointe 90° (angle faible) pour plastiques. Avance élevée dès l'entrée pour éviter le glissement.
Fiche PEEK
Propriétés, paramètres et cas atelier PEEK
Fiche POM / Acetal
Le plastique technique le plus usinable
Usinage sec et MQL
Lubrification adaptée aux matières polymères
Questions fréquentes
Paramètres de coupe adaptés à votre matière
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