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HDPE (PE-HD)

Le HDPE (polyéthylène haute densité, PE-HD) est l'un des plastiques les plus faciles à usiner (machinabilité ~400 %). Léger, glissant, résistant aux chocs et aux produits chimiques. Approuvé contact alimentaire FDA / CE 10/2011. Copeaux longs et sensibilité thermique sont ses principales contraintes atelier.

HDPE — RÉFÉRENCE PALIERS ET CONTACT ALIMENTAIRE

Le HDPE (PE-HD) est le polyéthylène haute densité. Densité 0,95, Rm 25-35 MPa, machinabilité ~400 % (le plus usinable des plastiques courants). Vc carbure non revêtu ou HSS 200-500 m/min tournage, 200-400 m/min fraisage. Quatre règles intangibles : (1) arête très vive géométrie positive +15° à +25° — pas de TiAlN (réduit conductivité, fait fondre matière) ; (2) air soufflé ou sec — émulsion possible mais salissante (copeaux plastiques difficiles à trier) ; (3) bridage doux mors aluminium/plastique — Rm faible = risque marquage ; (4) retrait thermique 130-200 µm/m·°C = 3× acier, mesurer après stabilisation 30 min à 20 °C. Applications : paliers et glissières (μ 0,2-0,4), patins convoyeur, contenants alimentaires (FDA), planches à découper, cuves chimie. Sources Iscar, Kennametal, Mitsubishi, Sandvik, Seco, Walter (alphabétiques).
ISO N · Non-ferreuxUsinabilité : Facile

HDPE (PE-HD)

Polyéthylène haute densité (PE-HD) — plastique technique le plus usinable (~400 % machinabilité). Léger (densité 0,95), glissant, résistant aux chocs et chimiques. Approuvé contact alimentaire FDA / CE 10/2011. Référence paliers, glissières, contenants alimentaires.

PE-HDHDPEISO 1872FDA 21 CFR 177.1520CE 10/2011
Densité0,94-0,97 g/cm³
Rm25-35 MPa
Rp 0,220-30 MPa
A %300-900 %
Dureté60-70 Shore D
λ0,5 W/m·K
α130-200 × 10⁻⁶/K
Applications typiques
Paliers et glissières (μ faible)Patins convoyeur industrielContenants alimentaires (FDA)Planches à découperCuves chimie résistancePièces non-structurelles légères

Propriétés physiques et mécaniques

PropriétéValeurNote
CompositionPolyéthylène haute densité (PE-HD)Masse molaire 200 000-500 000 g/mol
Densité0,94 - 0,97 g/cm³Le plus léger des plastiques techniques
Rm (résistance traction)25 - 35 MPaFaible — ne pas confondre avec UHMWPE
Allongement A5300 - 900 %Très ductile — copeaux longs
Dureté Shore D60 - 70Faible — sensible au marquage
Module élasticité0,7 - 1,4 GPaFaible rigidité — bridage doux
Température service max~ 80 °C continuRamollissement dès 90 °C
Dilatation thermique130 - 200 µm/m·°C3× l'acier — mesurer froid
Coeff. frottement0,2 - 0,4Glissant — paliers et guidages
Absorption eau< 0,01 %Quasi nulle — cotes stables
Machinabilité relative~400 % (vs XC42 = 100 %)Le plus usinable des plastiques courants
Contact alimentaireFDA 21 CFR 177.1520 / CE 10/2011Grade naturel uniquement
CONSEIL
HDPE = sweet spot plastique alimentaire + paliers économiques
Le HDPE combine contact alimentaire FDA (grade naturel) + coefficient frottement faible (μ 0,2-0,4) + résistance chimique exceptionnelle (acides, bases, solvants) + machinabilité ~400 % + coût bas (~ 3-5 €/kg). Sweet spot : pièces non-structurelles industrie alimentaire, contenants, planches à découper, glissières convoyeurs. Pour pièces de précision (engrenages, paliers chargés) → basculer POM (Rm 65 MPa, IT7). Pour résistance abrasion extrême → UHMWPE(μ 0,05-0,20, abrasion 10-30× HDPE).

Paramètres de coupe

OpérationVc (m/min)f / fzap / aeNote
Tournage ébauche200 - 3500,20 - 0,40 mm/trap 2 - 6 mmCarbure non revêtu ou HSS — air soufflé
Tournage finition300 - 5000,05 - 0,15 mm/trap 0,2 - 1 mmArête très tranchante — Ra &lt; 2 µm
Filetage80 - 150pas × 1Outil filetage HSS — refroidissement air
Fraisage contour200 - 4000,05 - 0,15 mm/dtae 40-60 % DFraise 2-3 dents hélice 45°
Fraisage poche trochoïdal200 - 3500,05 - 0,10 mm/dtae 50 % DStratégie trochoïdale — évite chauffe
Perçage100 - 2000,10 - 0,25 mm/trForet 2 lèvres pointe 118° — débourrage fréquent
ATTENTION
Quatre pièges intangibles HDPE
(1) Gaufrage thermique : ramollit dès 90 °C. Sans refroidissement air, pièce se déforme ou cotes dérivent. Utiliser air soufflé ou MQL — jamais émulsion (gonflement négligeable mais copeaux problématiques). Réduire Vc si bridage insuffisant. (2) Copeaux longs et enroulement: copeaux rubanés très longs s'enroulent autour de l'outil. Programmer pauses débourrage perçage (G83). En tournage : géométrie brise-copeaux ou interruption manuelle. (3) Retrait après usinage : dilatation 130-200 µm/m·°C (3× acier). Mesurer à 20 °C, stabiliser 30 min avant cote finale. (4) Bridage : marques et déformationRm faible 25-35 MPa = serrage excessif marque. Mors doux aluminium/plastique, max 50 N·m mors standard.

Pour aller plus loin

UHMWPE — abrasion extrême/matieres/plastiques/uhmwpe/Si abrasion + glissement (μ 0,05-0,20)POM (Acétal/Delrin)/matieres/plastiques/pom/Si pièces précision (Rm 65 MPa, IT7)Guide usinage plastiques techniques/blog/usiner-plastiques-techniques-peek-pom-pa66/PEEK, POM, PA66 — règles communesTous les plastiques/matieres/plastiques/Panorama 7 nuances techniques

Cas atelier — Patin de guidage convoyeur HDPE

PiècePatin de guidage HDPE PE-HD — rail de convoyeur Ø30 × 120 mm
OpérationTournage finition + surfaçage deux faces
InsertCarbure non revêtu WC-Co — Rε 0,4 mm — arête très vive
Vc retenue350 m/min
Calcul NN = 1 000 × 350 / (π × 30) ≈ 3 714 tr/min → 3 700 tr/min
fn / Vffn = 0,12 mm/tr → Vf = 444 mm/min
ap / lubrif.ap = 0,5 mm — air soufflé (pas d'émulsion)
RésultatRa 1,2 µm — Ø30 ±0,05 — 0 gaufrage thermique — copeaux courts
📄 OUTIL ATELIER — PDF À IMPRIMER

Mémo Atelier CNC — Paramètres de coupe par matière

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Questions fréquentes

Sources et références

Calculer Vc, N, fz pour cette nuance

Vitesse de coupe/calculateurs/vitesse-de-coupe/N = (1 000 × Vc) / (π × D)Avance fraisage/calculateurs/avance-fraisage/Vf = fz × z × NTous les calculateurs/calculateurs/12 outils CNC : Vc, fz, MRR, tolérances ISO…