Schéma
de résuméMise en ouvre des caoutchoucs
La conception d’une pièce en caoutchouc passe par plusieurs opérations qui sont :
La formulation :
En règle générale, il est nécessaire d’ajouter
aux élastomères bruts de nombreux ingrédients pour obtenir
les propriétés voulues. La première étape consiste
donc à mettre au point une formulation adaptée aux spécifications
issues du cahier des charges de la future pièce. Cette étape se
passe en laboratoire. Les additifs ont tous un rôle bien défini,
et leur nombre varie entre 10 et 20.
La formulation s’impose dans la mesure où les caoutchoucs bruts ne possèdent
pas en tant que tels les propriétés nécessaires aux applications
industrielles.
Le mélangeage :
Une fois la formulation validée, la seconde étape est la fabrication industrielle du mélange cru. Le mélangeage (ou "malaxage") consiste à plastifier la gomme brute, à introduire dans un ordre déterminé les différents additifs, puis à les disperser pour rendre le mélange homogène. On utilise pour cela des mélangeurs qui peuvent être externes (également appelés "ouverts" ou "à cylindres"), ou interne (cuve comportant des rotors), ou encore à "vis" (extrudeuse bi-vis). Le mélange cru obtenu se présente généralement sous forme de bandes voire de granulés.
La mise en forme :
Ensuite ce mélange cru sera mis en forme, par moulage, calandrage ou extrusion, puis de façon simultanée ou non, vulcanisé, c’est à dire porté à haute température.
La vulcanisation :
Les élastomères sont des polymères linéaires caractérisés
par des liaisons extrêmement faibles entre les chaînes macromoléculaires.
C’est pourquoi, on peut les assimiler à des liquides très visqueux.
Pour être utilisés comme caoutchoucs, des nœuds de réticulation
doivent être formés entre les chaînes afin d’obtenir un réseau
tridimensionnel qui permet la réversibilité de la déformation
mécanique. Les nœuds de réticulation sont obtenus par une réaction
chimique appelée vulcanisation. Cette opération irréversible
se produit généralement à température élevée
(140 –200 °C).
Grâce à la vulcanisation, on améliore considérablement
l’élasticité du caoutchouc et de manière générale
sa tenue mécanique. De plus, le caoutchouc ne peut plus écouler
avec la chaleur, on a donc aussi amélioré sa tenue thermique.
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