Avril 2012



Parlons matière : Acétal

L'acétal est un polymère technique hautement performant, souvent utilisé pour réaliser des pièces normalement fabriquées en métal. Choisi pour ses caractéristiques distinctives, il est très largement utilisé pour l'usinage comme pour le moulage par injection.


Il existe deux types d'acétal. La forme homopolymère, initialement commercialisée par DuPont sous la dénomination Delrin®, se compose d'une chaîne d'unités d'oxyméthylène identiques. La forme copolymère, introduite par Celanese sous la dénomination Celcon®, se compose d'une chaîne d'unités alternées d'oxyméthylène et d'oxyéthylène. Bien que les deux types d'acétal diffèrent à certains égards, ils possèdent des caractéristiques de base communes.



Tous les acétals sont solides, robustes et rigides et présentent une très forte résistance au fluage. Ils sont donc parfaits pour les pièces mécaniques telles que les engrenages et les maillons de chaîne. Ils résistent très bien à l'abrasion (moins toutefois que les nylons ou les polyéthylènes) et ont un faible coefficient de frottement contre le métal et d'autres plastiques. Ils représentent donc un excellent choix pour les paliers, les douilles et les cames. Ils sont affectés par les acides forts ou les agents oxydants, mais ont sinon une grande résistance à la plupart des produits chimiques et absorbent peu l'eau. On les utilise donc très largement pour les emballages et les composants de distribution. Ils supportent en général une large plage de températures mais tendent à se dégrader en cas d'exposition à un rayonnement ultraviolet.


Selon l'application et les propriétés recherchées, l'acétal peut être enrichi par différents additifs : on trouve des matériaux spéciaux ayant la propriété de dissiper les charges électrostatiques ou renforcés par PTFE ou fibre de verre. Actuellement, Firstcut a en stock cinq sortes d'acétal : acétal copolymère noir et blanc, acétal homopolymère noir et blanc et copolymère beige antistatique. Pour choisir votre acétal, tenez compte des aspects suivants :


Les homopolymères présentent les caractéristiques suivantes :


  • un module d'élasticité par flexion plus élevé que les copolymères, autrement dit, ils sont plus rigides à température ambiante et élevée
  • une plus grande résistance au choc. Ils sont donc moins susceptibles de se rompre par impact ; cet avantage par rapport aux copolymères devient plus significatif dans des conditions de températures extrêmes
  • une plus grande résistance à la fatigue (c'est à dire la capacité de supporter des cycles d'efforts répétés)
  • un plus grand allongement à la limite d'élasticité
  • une température d'utilisation en continu de 95°C au lieu de 90°C pour les copolymères
  • une plus haute porosité (il pourra y avoir une ligne de porosité dans la feuille extrudée utilisée comme matière première par Firstcut)

Les copolymères présentent les caractéristiques suivantes :


  • une meilleure stabilité dimensionnelle
  • une meilleure résistance aux solutions basiques (pH élevé) telles que l'eau de Javel
  • une plus grande résistance à la dégradation par exposition à de la vapeur, de l'eau chaude ou de l'air chaud
  • une plus faible porosité due au retrait dans les formes extrudées

Bien qu'aucune de ces différences ne soit très marquée, elles pourront aider à choisir un acétal lorsqu'une caractéristique particulière présente une importance critique pour l'application concernée.


Les acétals sont parfaitement usinables. Toutefois, si les pièces usinées sont les prototypes de pièces qui seront moulées par injection, il faut également tenir compte des caractéristiques de moulabilité de la matière, tant au niveau de la conception que du choix du matériau. Autrement dit, le fait que vous puissiez l'usiner ne garantit pas que vous puissiez le mouler. Les recommandations générales pour le moulage de l'acétal sont les suivantes : (Si les pièces doivent être moulées par le procédé de moulage par injection rapide de Protomold, utilisez nos Conseils de conception.)


  • L'épaisseur de paroi idéale pour l'acétal moulé se situe entre 0,762 et 3,048 mm. Vos chances de succès sont bien meilleures si vous respectez les limites recommandées. Les parois minces empêchent le bon remplissage du moule et les parois trop épaisses peuvent créer des contraintes internes ou des vides.
  • Les variations d'épaisseur ne devront pas dépasser 15% de l'épaisseur nominale de la paroi, et lorsque l'épaisseur varie, la transition doit s'effectuer en douceur et non soudainement. Le comportement de l'acétal en matière de retrait est particulièrement affecté par l'épaisseur de paroi. Plus les parois sont épaisses et plus le coefficient de retrait est important ce qui peut poser problème si les tolérances sont strictes.
  • Les acétals sont assez « sensibles à l'entaille », c'est à dire qu'ils peuvent se rompre lorsqu'il existe une entaille à angle vif dans une surface, qu'elle soit moulée ou faite après la production. Arrondir les angles intérieurs aide à réduire la possibilité de fracture. L'arrondi minimum des angles intérieurs pour l'acétal est de 25% de l'épaisseur de paroi ; un arrondi de 75% est préférable. En ajoutant à l'angle extérieur associé un arrondi correspondant, on évite la création d'une zone épaisse.
  • Comme l'acétal est autolubrifiant, il est parfois possible de mouler les pièces avec peu ou pas de dépouille. Nous recommandons toutefois de 0,5 à 1° de dépouille.
  • Les zones en saillie des parois d'une pièce (nervures, bossages, etc.) ne devront pas avoir plus de 50% de l'épaisseur de la paroi à l'endroit où elles la rejoignent. S'il faut éviter toute retassure du côté opposé de la paroi, les saillies devront être limitées à 40% de l'épaisseur de paroi.
  • Les dépressions (zones minces d'une paroi) peuvent provoquer une division du flux de matière et créer des lignes de soudure à l'endroit où les flux séparés se rejoignent. En réduisant la taille et la profondeur des dépressions, on peut minimiser l'effet des lignes de soudure.
  • Les trous formés par des noyaux peuvent être considérés comme des angles de 360° et on leur appliquera les recommandations ci-dessus pour l'arrondissement des angles. D'autre part, comme l'acétal se rétracte en refroidissant et tend à enserrer les noyaux, il faut appliquer une dépouille appropriée pour faciliter le démoulage.
  • Une fois moulé, l'acétal présente une bonne stabilité dimensionnelle ; toutefois, le matériau se rétracte considérablement en refroidissant. Cette particularité peut affecter les tolérances dimensionnelles possibles pour le moulage.

Que vous utilisiez l'usinage pour une pièce finie ou pour un prototype qui sera ensuite moulé, le choix du matériau affectera les décisions à prendre au stade de la conception et les performances du produit fini. Du fait que certaines caractéristiques de l'acétal, sa tendance au retrait par exemple, affectent les pièces moulés mais pas les pièces usinées il doit être traité différemment selon que vous usinez un prototype ou une pièce finie. Vous pourrez alors profiter au maximum des possibilités uniques du matériau.


Regardez la vidéo des Conseils sur l'acétal.