Usinage de résine ( Mousse, LAB)

Depuis la généralisation des machines d’usinage équipées de commandes numériques (CN), de nombreux matériaux se sont développés en vue de répondre aux attentes particulières de clients qui n'attendaient que cela. Les planches usinables polyuréthane, plus communément appelées LAB font partie de cette gamme, tout comme les mousses expansées.

Chacune de ces matières possèdent ses avantages et ses inconvénients, avec des propriétés mécaniques et thermiques différentes. Nous allons ici les traiter et les présenter en fonction de leur densité, pour vous faire part de leurs caractéristiques, de leurs intérêts, et des applications dans lesquelles il est possible de les utiliser.

Lorsqu’il est question de design, de prototypage et/ou de réalisation de modèle de style, les planches moussées légères en polyuréthane (PUR) sont un choix astucieux. Ce type de planches moussées, plus communément appelées « mousse » dans notre métier, présentent des propriétés mécaniques et thermiques parfaitement équilibrées, un coût relativement faible et une excellente capacité d’usinage. L’usinage peut se faire par fraisage en machines à commande numérique à 3 ou 5 axes (dont nous sommes équipés). Il est également possible de travailler ces matériaux manuellement avec les outils et le savoir-faire adéquat. Nous maitrisons de notre côté ces deux aspects.

Ces matières présentent en outre un poids relativement faible (densité entre 40 et 350kg/m3), produisent peu de poussière, sont assez homogène (brutes ou usinées), permettent d’obtenir une surface fine et non poudreuse, et une très bonne tenue au niveau des arêtes, permettant d’obtenir des modèles avec une grande finesse de détails. Ce type de matériau (mousse) accepte un large panel de produits de finition (peinture, laque, etc.) ou de réagréage, permettant ainsi de les rendre plus rigide et esthétique.

Enfin, la résistance à la compression de la mousse, bien que faible en comparaison d’autres matériaux (bois, plastique) reste relativement intéressante au regard du poids du produit.

Les planches usinables, de densité moyenne ou haute, se situent généralement dans des densité de 0,45 à 0,170g/cm3 (soit entre 450 et 1700kg/m3).

Celles-ci sont habituellement utilisées dans différents domaines :

• Besoins esthétiques :
  • Réalisation de maîtres modèles
  • Modèles de style, maquette, concept-cars de qualité (grâce à l’excellent état de surface du LAB une fois usiné).
• Besoins Industriels :
  • Fabrication de moules, prototypes ou de petites séries.
    Ces moules peuvent d’ailleurs servir dans différents domaines industriels (thermoformage, thermocompression, emboutissage, moules RIM à basse pression).
  •  Fabrication de moules et/ou de pièces en pré-imprégné (cf ci-contre)
  •  Réalisation & Fabrication de gabarits de découpe, gabarits de détourage, gabarits de maintien, gabarits de contrôle et/ou posages.
  •  Réalisation de boites à noyaux et de modèles de fonderie qui sont une excellente alternative économique aux procédés conventionnels de fonderie de petite et moyenne série.

Ils existent de nombreuses références de planches usinables, communément appelées « LAB », labelites, ou planches de LAB. Celles-ci sont fabriquées par de nombreux constructeurs (SIKA, AXSON, RenShape) et vendues chez de nombreux distributeurs. En fonction de l’application (cf ci dessus), celles-ci auront des caractéristiques particulières (densité, composition, ajout de charge minérale, etc.) amenant des propriétés mécaniques et thermiques, ainsi que des états de surface adaptés à l’application recherchée.

Voici toutefois une liste non exhaustive de propriétés propres à l’ensemble des planches usinables, type LAB :

•  Un excellent aspect de surface si elles sont usinées avec les bons outils
•  Un glissement relativement bon, grâce notamment à un faible coefficient de friction. 
•  Une très bonne stabilité dimensionnelle dans des températures «normales »
•  Un bon résultat en compression, qui peut être encore augmenté en partant sur des planches chargées en particules aluminium.
•  Une bonne dureté de surface, qui peut permettre d’éviter les risques de dégradation prématurée de la pièce dans certains contextes (pièces pour modèles de style, etc.
•  Une capacité à tenir la pression et la chaleur (certaines références), permettant d’utiliser le matériau en autoclave, notamment dans la réalisation d’outillage des composites pour fabrication de moules et de pièces en préimprégné.

D’un point de vue purement usinage, cette matière (LAB) est également très intéressante pour plusieurs raisons :

•  Une excellente homogénéité de la matière, qui facilite l’usinage, limite l’usure des outils et les risques de casse
•  Une facilité à l’usinage, car le matériau reste relativement tendre même dans ses variantes chargées en aluminium
•  Lors de l’usinage, ces planches usinables rejettent peu de poussière (en comparaison d’autres matériaux tendres comme le bois (MDF ou autres déclinaisons).