Leçon 2.5FaçonnerChapitre 2 · Moulage des plastiques et du caoutchouc

Rotomoulage

La poudre recouvre un moule chaud en rotation

Le rotomoulage place de la poudre de plastique dans un moule métallique creux, puis chauffe le moule en le faisant tourner lentement sur deux axes. La poudre qui fond enduit uniformément les parois intérieures, comme le chocolat qui tapisse l'intérieur d'un moule à œuf. Les cuves à eau, les kayaks et les toboggans de jeux sont fabriqués ainsi, souvent d'une seule pièce sans joint.

Photo : Rishi saran, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons

Rotomoulage · un moule à travers 4 étapesLes numéros cerclés correspondent aux étapes ci-dessous. Chaque schéma montre le même moule à un moment plus avancé du cycle.

Comment ça marche

Charger. Une quantité mesurée de poudre de plastique (ou de plastique liquide) est versée dans une moitié d'un moule métallique mince, puis le moule est fermé. Le poids de poudre détermine l'épaisseur de paroi.
Chauffer et tourner. Le moule entre dans un four, généralement à environ 250–400 °C, et tourne lentement sur deux axes à la fois. La poudre roule sur les parois chaudes, fond et y adhère couche après couche.
Refroidir. Le moule sort du four et continue de tourner pendant que des ventilateurs ou un brouillard d'eau le refroidissent. Le plastique durcit en une coque régulière.
Décharger. Le moule s'ouvre et la pièce creuse est sortie. Les machines portent souvent plusieurs moules sur des bras : l'un se charge pendant qu'un autre chauffe et qu'un troisième refroidit.

Il n'y a aucune pression : les moules peuvent donc être en tôle mince ou en aluminium coulé, et la pièce a très peu de contraintes internes.

Chiffres clés

Matériaux: Surtout de la poudre de polyéthylène ; aussi polypropylène, nylon et PVC (sous forme de pâte liquide)
Pièces typiques: Réservoirs d'eau et de carburant, kayaks, toboggans, barrières de circulation, cônes de signalisation, grands bacs
Taille de pièce: De quelques litres à des cuves de dizaines de milliers de litres
Précision: Large : généralement environ ±1 mm ou plus sur les grandes pièces, car le plastique se rétracte librement
État de surface: L'extérieur copie le moule ; l'intérieur est plus rugueux et ne touche jamais un outil
Taille de série adaptée: De dizaines à milliers de pièces par an et par moule
Coût d'outillage et de machine: Moules de quelques milliers à des dizaines de milliers de dollars ; machines de dizaines de milliers à plusieurs centaines de milliers de dollars
Vitesse: Lent : généralement 20 à 90 minutes par cycle, selon la taille et l'épaisseur de paroi

Atouts et limites

Atouts

Très grandes pièces creuses d'un seul tenant, sans joint
Moules simples et peu chers ; faible risque pour les petites séries
Parois régulières avec des angles épais et solides
Presque aucune contrainte interne ; inserts métalliques et doubles parois possibles

Limites

Cycles longs : le coût par pièce est plus élevé en grande série
Peu de plastiques conviennent bien ; surtout le polyéthylène
La précision est faible et les détails fins sont arrondis
L'épaisseur de paroi ne peut pas beaucoup varier d'un endroit à l'autre

Où on l'utilise

Eau et produits chimiquesCiternes d'eau de pluie, fosses septiques, contenants de produits chimiques
LoisirsKayaks, canoës, glacières
Aires de jeuxToboggans, tunnels, panneaux de jeu
Route et sécuritéBarrières de circulation, cônes, bornes
Industrie et agricultureGrands bacs, trémies, réservoirs de carburant pour engins

Comment le reconnaître

Une grande pièce creuse sans joint et à parois d'épaisseur régulière, souvent 3–10 mm.
Des angles arrondis, légèrement plus épais, et une surface mate à légère peau d'orange.
Une surface intérieure rugueuse qu'aucun outil n'a jamais touchée.
Un petit trou de tube d'évent ou un bouchon, laissé pour faire entrer et sortir l'air du moule.

À comparer avec

Soufflage de corps creux2.3fabrique aussi des pièces creuses, bien plus vite et plus minces, mais exige des machines coûteuses et convient mieux aux bouteilles qu'aux grandes cuves.Thermoformage2.4une autre façon économique de fabriquer de grandes pièces, mais seulement des coques ouvertes à partir d'une feuille.Coulée centrifuge1.5un moule en rotation aussi, mais le métal fondu est projeté vers l'extérieur pour fabriquer des tuyaux et des bagues.

À regarder

Joseph Whitaker DT · Une explication simple, façon cours

RotationalMolders · Une caméra à l'intérieur du moule en rotation montre la poudre qui fond sur les parois

Ecosure · Tout le procédé, étape par étape, dans une usine

Skill Footage · Images brutes d'usine de grandes cuves à eau en cours de moulage

Voir de vraies photos

Wikipédia : Rotational molding — photos de machines et de pièces, avec un schéma du procédé
Recherche de photos sur Wikimedia Commons

À retenir

On met la poudre, on chauffe en tournant sur deux axes, on refroidit, on ouvre : une pièce creuse sans joint.
Pas de pression : des moules bon marché et des pièces énormes, mais des cycles lents.
Idéal pour de grandes pièces creuses et robustes fabriquées par dizaines ou milliers.