11. Thermoformage



1. Thermoformage

Propriétés du matériau et technologie de thermoformage HIMACS

HIMACS possède des propriétés uniques qui permettent son thermoformage en formes bidimensionnelles et tridimensionnelles grâce à un processus de chauffage contrôlé. Cette caractéristique ouvre la voie à la création de formes courbes, complexes et innovantes.
Cependant, le thermoformage 3D ne peut pas être standardisé de manière absolue, car les applications possibles sont très diverses et varient en complexité.

De nombreux paramètres influencent le processus — notamment la température, le temps de chauffe, la géométrie du panneau ou encore la technique de moulage — et chacun d’eux affecte l’apparence et les performances de la pièce finale.
Ainsi, le thermoformage figure parmi les techniques de fabrication les plus avancées pour HIMACS et offre un potentiel créatif particulièrement riche.

Pour garantir les meilleurs résultats, LX Hausys , en collaboration avec GLOBAL MACHINES / NABUURS DEVELOPMENT, propose une gamme complète d’outils et d’accessoires dédiés au thermoformage.

Vous pouvez consulter leurs solutions sur :
www.globalvacuumpresses.com

Définition : qu’est‑ce que le thermoformage ?

Le thermoformage est un procédé de transformation des matériaux thermoplastiques consistant à chauffer le matériau, puis à utiliser la pression, la chaleur ou la dépression (vide) pour l’étirer sur un moule. Il prend alors une forme tridimensionnelle, permettant la création de pièces, composants ou configurations aux géométries variées.

HIMACS appartient à cette famille de matériaux grâce à sa structure moléculaire. Lors d’un préchauffage contrôlé, il devient thermo‑élastique et peut être mis en forme selon les besoins du projet.

Veuillez noter que LX Hausys Europe GmbH ne couvre pas, dans le cadre de sa garantie, les défauts ou résultats insatisfaisants résultant d’un thermoformage inapproprié.

Sécurité

Au cours du thermoformage, HIMACS atteint des températures très élevées.
Il est donc indispensable de protéger toutes les parties du corps, d’assurer la sécurité de l’environnement de travail et de respecter strictement toutes les règles et réglementations de sécurité applicables dans votre région, afin d’éviter tout risque de brûlure ou d’accident.

Informations importantes concernant la qualité HIMACS

Bien que LX Hausys applique un contrôle rigoureux lors de la fabrication et de la post‑production, il est fortement recommandé d’effectuer une inspection visuelle complète de chaque panneau avant utilisation.

Pour des raisons de traçabilité et de contrôle qualité, il est conseillé d’enregistrer les informations suivantes :

• Traçabilité produit : numéro de panneau / numéro de lot
• Paramètres de thermoformage : température, durée, pression
• Conditions ambiantes : température de l’atelier et autres facteurs environnementaux pertinents

2. Caractéristiques du matériau

2.1 Condition de déformation – Thermoformage des panneaux HIMACS

Les panneaux HIMACS peuvent passer d’un état rigide à un état flexible lorsqu’ils sont chauffés à la température adéquate pendant la durée appropriée. Cela permet de les mettre en forme sans fissure ni rupture.
L’utilisation des bons paramètres de chauffage est donc essentielle pour garantir un thermoformage réussi.

Pour les panneaux HIMACS d’une épaisseur de 12 mm, la température de chauffe recommandée se situe entre 155 °C et 175 °C, pour un temps d’exposition de 12 à 30 minutes.

Ces paramètres doivent toutefois être ajustés en fonction :

• de l’épaisseur du panneau,
• de la température ambiante de l’atelier,
• des performances et caractéristiques de l’équipement de chauffage utilisé.

Un chauffage insuffisant ou excessif peut entraîner une défaillance du thermoformage.
Il est impératif de ne jamais dépasser 204 °C, sous peine de provoquer :

• décoloration,
• brûlure,
• fissuration,
• réduction de la durabilité de la pièce finale.

En résumé, les panneaux HIMACS deviennent thermoformables lorsque les conditions de chauffe sont adaptées.
La réussite du processus repose sur la maîtrise de la température et du temps de chauffage

CONDITIONS DE THERMOFORMAGE

Ces valeurs doivent être ajustées en fonction de facteurs tels que l'épaisseur du panneau, la température ambiante de l'atelier et les performances de l'équipement de chauffage utilisé.

Note importante :

Ne dépassez pas une température de 204°C lors du chauffage des panneaux HIMACS. Une chaleur excessive peut provoquer une décoloration, des brûlures, des fissures et une réduction de la durabilité du produit.

Conditions de refroidissement des panneaux HIMACS thermoformés

Une fois les panneaux HIMACS chauffés et mis en forme, ils doivent être refroidis dans des conditions adaptées afin de préserver leur stabilité et leur intégrité.

Le matériau reste souple tant que sa température est supérieure à 60 °C ; un refroidissement trop rapide peut provoquer des déformations susceptibles d’entraîner des fissures ou des ruptures.

Pour éviter tout dommage involontaire, les panneaux thermoformés doivent rester maintenus sous pression sur le moule jusqu’à ce qu’ils atteignent une température d’au moins 60 °C.

Le refroidissement doit s’effectuer à température ambiante, sur une période d’environ 40 à 60 minutes, selon la forme et l’épaisseur de la pièce.

2.2 Limites du thermoformage des panneaux HIMACS

Bien que le thermoformage permette de réaliser des formes créatives et complexes, les panneaux HIMACS présentent certaines limites techniques qu’il convient de connaître.

• Le procédé peut entraîner de légères variations dimensionnelles ou visuelles (épaisseur, teinte, motif).
• Une flexion excessive peut provoquer des fissures, des déchirures ou un éclatement du matériau.
• Les zones courbées deviennent généralement plus fines que le panneau d’origine et le motif peut s’étirer.
• Un effet d’éclaircissement — où la couleur devient plus pâle, parfois blanche — peut apparaître, surtout sur les courbes serrées et les coloris foncés.
• Les fabricants doivent rester attentifs à ces limites, particulièrement lors du travail avec des couleurs foncées ou noires.

Pour plus de conseils, il est recommandé de se référer aux normes de fabrication relatives au thermoformage 2D.
Comme indiqué précédemment, le thermoformage 3D ne peut pas être strictement standardisé, en raison de la diversité des formes et des niveaux de complexité possibles.

RAYON INTÉRIEUR MINIMUM POUR UNE APPLICATION 2D

*Veuillez consulter les codes couleur pour identifier les spécifications de rayon interne minimum appropriées. Pour des conseils détaillés, consultez la Fiche technique.

Avis important – Lucia, Marmo, Volcanics, Aster

Veuillez noter que les séries Lucia, Marmo, Volcanics, et Aster peuvent être sujettes à la fissure ou à la perte d'éclats, même thermoformées avec un rayon de 200 mm ou plus.

• Les utilisateurs doivent prendre ce risque en compte et effectuer les réparations post-traitement appropriées si nécessaire.

• Pour cette raison, le thermoformage de ces séries n'est pas recommandé.

2.3 Expansion et rétrécissement

Expansion thermique des panneaux HIMACS

Les panneaux HIMACS se dilatent ou se rétractent en fonction des variations de température.
Ce changement dimensionnel est mesurable et doit impérativement être pris en compte lors de la conception des moules ou lors de l’utilisation des machines.

Si un moule est conçu trop petit, les bords du panneau peuvent se déformer. À l’inverse, un panneau dilaté peut gêner ou bloquer le fonctionnement de certaines machines.
Il est donc essentiel d’intégrer le comportement thermique du matériau — par calcul ou par expérience — avant d’engager toute opération de thermoformage.

Information importante

Pour une variation de température de 100 °C, un panneau HIMACS thermoformé se dilate ou se contracte d’environ ± 4,50 mm par mètre linéaire.

2.4 Modification de la formulation

Informations essentielles

Une fois chauffés, les panneaux HIMACS ne retrouvent pas leur formulation initiale.
Le réchauffage est strictement déconseillé car il altère les propriétés mécaniques et la capacité de flexion du matériau.

Des cycles de chauffe supplémentaires peuvent provoquer :

• une défaillance mécanique,
• une diminution des performances,
• des variations de couleur visibles.

Pour garantir des résultats fiables, chaque panneau HIMACS ne doit être chauffé qu’une seule fois.
Tout réchauffage ultérieur compromet l’intégrité du produit.

Restrictions concernant le thermoformage sur panneaux HIMACS soudés

Avertissement

Le thermoformage ne doit jamais être réalisé sur des panneaux HIMACS comportant un joint.
La ligne de jointure est structurellement plus faible et ne résiste pas aux contraintes de la chaleur et de la pression.

Risques associés :

• Décoloration et déchirure au niveau du joint.
• Incompatibilité thermique : l’adhésif réagit différemment du matériau du panneau.
• Perte d’intégrité structurelle : le joint ne possède pas la même résistance que le panneau original.

Précaution

Utilisez uniquement des panneaux non soudés pour toute opération de thermoformage afin d’assurer la solidité et la durabilité du produit final.

Considérations importantes concernant le thermoformage

Surestimer les capacités du thermoformage HIMACS peut entraîner des attentes irréalistes et donc des insatisfactions.
La tolérance aux variations de couleur ou au blanchiment diffère selon chaque client ; il est important de les informer en amont.

Effets à long terme d’un thermoformage inadéquat :

• Durée de vie réduite du produit.
• Défauts différés : microfissures, altérations internes du matériau.
• Risques structurels : perte de résistance sous sollicitation normale.
• Dégradation esthétique : blanchiment ou variations de couleur accentuées avec le temps.

Recommandation générale

Le strict respect des directives HIMACS de thermoformage est indispensable pour assurer la durabilité, l’esthétique et la satisfaction client.

3. Outils et équipements nécessaires au thermoformage

Pour un thermoformage efficace et sécurisé, les équipements suivants sont requis :

• Équipements de protection individuelle adaptés à la manipulation de matériaux chauffés.
• Système de chauffage fiable, capable de fournir une température stable et contrôlée.
• Dispositif de mesure de température pour un contrôle précis du panneau pendant le procédé.
• Équipement de formage, comme une presse à vide ou un système équivalent.
• Moules sur mesure, conçus selon la forme finale recherchée.
• Environnement d’atelier contrôlé, garantissant une température, une humidité et une propreté adaptées.

Conseils d’entretien des équipements

Appareils de chauffage

• Inspecter régulièrement les éléments chauffants.
• Nettoyer les surfaces pour éviter l’accumulation de résidus.
• Vérifier et calibrer la température périodiquement.

Instruments de contrôle de température

• Vérifier l’étalonnage aux intervalles recommandés.
• Remplacer les capteurs ou piles si nécessaire.

Équipement de formage (ex. presse à vide)

• Vérifier l’état des joints et conduites.
• Lubrifier les pièces mobiles conformément aux recommandations du fabricant.
• S’assurer du bon fonctionnement des commandes.

Moules

• Nettoyer soigneusement après chaque utilisation.
• Vérifier les fissures ou dommages pouvant affecter la précision du formage.

Environnement d’atelier

• Maintenir température et humidité stables.
• Assurer ventilation et propreté pour éviter toute contamination.

4. Procédure de thermoformage — Étapes fondamentales

Même si les méthodes et équipements peuvent varier, les étapes de base du thermoformage demeurent similaires :

1. Analyse de la conception

Examiner le plan technique et préparer le moule adapté.

2. Préparation du panneau

Retirer la protection et découper le panneau HIMACS aux dimensions requises.

3. Préparation des arêtes

Poncer les bords afin d’éviter les zones de contrainte lors du formage.

4. Chauffage

Chauffer le panneau uniformément jusqu’à la température de thermoformage recommandée.

5. Formage

Placer le panneau chauffé sur le moule et appliquer la pression nécessaire (presse, vide, etc.).

6. Refroidissement

Laisser le panneau refroidir à température ambiante durant 40 à 60 minutes.

7. Découpe

Découper la pièce thermoformée à sa dimension finale.

8. Montage et finition

Assembler les éléments nécessaires et réaliser les finitions finales..

5. Planification et conception des moules pour formes complexes

Une analyse approfondie des plans techniques et une planification rigoureuse du moule constituent la première étape — et l’une des plus déterminantes — pour réussir le thermoformage de panneaux HIMACS.

Certaines formes ou dimensions ne peuvent pas être réalisées d’un seul tenant en raison des limitations de format du panneau ou des capacités de l’équipement disponible. Les moules peuvent être conçus pour un usage unique ou pour une production répétitive.
Étant donné que la fabrication des moules représente une part importante du coût total, il est essentiel d’optimiser leur conception afin d’obtenir à la fois une qualité élevée et une efficacité économique.

Conseils de conception pour les formes complexes

Pour assurer la réussite du formage de géométries complexes ou non standard, il est recommandé de prendre en compte les éléments suivants :

• Moules segmentés : Pour les formes larges ou particulièrement complexes, concevoir le moule en plusieurs sections facilite la manipulation et améliore la précision du formage.

• Angles de dépouille (draft) : Intégrer des angles de tirage adéquats afin de permettre le démoulage sans détériorer la surface du panneau formé.

• Épaisseur uniforme des parois : Maintenir une épaisseur régulière pour garantir un chauffage homogène et éviter les déformations localisées.

• Canaux de ventilation : Ajouter des évents afin de permettre l’évacuation de l’air lors du formage sous vide, assurant ainsi un meilleur contact avec le moule et une reproduction plus précise des détails.

• Choix des matériaux du moule : Utiliser des matériaux capables de résister à des cycles thermiques répétés sans se déformer ni se dégrader.

• Zones renforcées : Consolider les parties du moule soumises à des contraintes élevées pour préserver sa stabilité et sa longévité.

• Prototypes : Avant la fabrication finale, réaliser un prototype de moule afin de valider la faisabilité de la forme et d’ajuster les paramètres si nécessaire.

5.1 Types de moules

Types de moules et méthodes de formage

Le choix du moule dépend à la fois de l’équipement utilisé et de la géométrie à produire.

Moules assortis (mâle/femelle)

Utilisés avec des presses hydrauliques ou pour certains formages manuels, ils conviennent bien aux formes simples ou répétitives.
Cependant, leur utilisation n’est pas recommandée pour les formes 3D complexes, car ils offrent une flexibilité limitée et peuvent difficilement reproduire des détails fins.

Moules à une seule face

Employés avec des machines de thermoformage sous vide, ils permettent de réaliser des pièces de grande taille ou des géométries plus complexes, tout en offrant une meilleure précision dimensionnelle.

Recommandations d’application

• Les moules assortis conviennent à la production en série de petites pièces standardisées — comme certains modèles de lavabos — lorsque la conception a déjà été validée pour une fabrication répétée.

• Pour des formes plus grandes ou plus complexes, le formage sous vide avec un moule simple offre une flexibilité supérieure et une meilleure maîtrise de la précision finale.

Types de structures de moules et leurs caractéristiques

Les moules utilisés en thermoformage se répartissent généralement en deux catégories structurelles :

1. Moules à structure nervurée (construction creuse)

Construits à partir de nervures en MDF ou en métal, ces moules présentent une structure légère et ajourée.

Avantages :

• Poids réduit, facilitant la manipulation.
• Solution économique, particulièrement adaptée au prototypage ou à une utilisation ponctuelle.
• Fabrication et modifications plus rapides.

Inconvénients :

• Stabilité structurelle limitée sous forte pression.
• Durabilité restreinte pour un usage intensif ou répétitif.
• Moindre précision pour des formes complexes ou très détaillées.

2. Moules pleins

Ces moules sont fabriqués dans un bloc massif de bois dur ou de matériaux composites techniques.

Avantages :

• Excellente stabilité et haute durabilité.
• Adaptés aux usages répétés et aux pressions élevées.
• Précision et cohérence supérieures dans la reproduction des formes.

Inconvénients :

• Plus lourds et plus difficiles à manipuler.
• Coût initial plus élevé.
• Fabrication plus longue et modifications plus complexes.

Recommandation

Le choix du type de moule doit être guidé par :
• la complexité de la forme,
• le volume de production,
• et les capacités de l’équipement utilisé.

• Pour une production durable et de haute précision, les moules pleins sont à privilégier.
• Pour des besoins légers, économiques ou pour le prototypage, les moules nervurés constituent une solution appropriée.

Orientation de l’empilement pour l’usinage CNC

Moules empilés verticalement

Ces moules sont plus simples à fabriquer avec des machines CNC à 3 axes et conviennent aux formes 3D relativement simples.
En revanche, ils ne sont pas recommandés pour les formes longues, car ils peuvent présenter une déflexion sous pression, affectant ainsi la précision du formage.

Moules empilés horizontalement

Mieux adaptés aux géométries 3D complexes, ces moules nécessitent un usinage CNC à 5 axes ou multi‑axes.
Ils offrent un contrôle supérieur des contours sophistiqués et sont privilégiés pour les conceptions avancées de thermoformage.

5.2 Matériaux des moules

Choisir le matériau du moule

Le choix du matériau a un impact direct sur la qualité, la durabilité et la rentabilité du thermoformage. Les matériaux les plus utilisés sont le métal, les produits à base de bois et la mousse polyuréthane haute densité.

1. Moules métalliques

Les moules métalliques sont privilégiés pour les applications nécessitant un grand volume ou une utilisation à long terme.

Avantages :

• Excellents pour le formage répétitif de grandes pièces.
• Très bonne stabilité dimensionnelle et longue durée de vie.
• Maintien constant de la forme et de la qualité de surface.

Considérations :

• Coût initial plus élevé et temps de fabrication plus long.
• Leur forte conductivité thermique peut entraîner un refroidissement trop rapide du panneau HIMACS, augmentant le risque de fissures ou de déchirures.

Recommandation :

Adopter un refroidissement contrôlé et progressif lors de l’utilisation de moules métalliques.

2. Moules à base de bois (MDF, contreplaqué, bois dur)

Très répandus en raison de leur coût réduit et de leur facilité de fabrication.

Avantages :

• Peu coûteux et fabriqués rapidement.
• Idéals pour le prototypage ou une utilisation à court terme.

Considérations :

• Le grain du bois peut s’imprimer sur la surface du panneau HIMACS.
• Sensibilité aux variations d’humidité et de température, diminuant leur durée de vie.
• Nécessitent souvent une finition supplémentaire et une manipulation prudente.

Recommandations :

• Appliquer une couche d’époxy chargée en aluminium pour améliorer la qualité de surface et la durabilité.
• Conserver les moules en bois dans un environnement sec, stable et à l’abri du soleil.

3. Mousse polyuréthane haute densité

Une alternative légère au métal et au bois, particulièrement utile pour les formes complexes.

Avantages :

• Très légère et facile à manipuler.
• Convient aux géométries complexes si elle est usinée avec précision.

Considérations :

• Plus onéreuse que le bois.
• Nécessite un usinage CNC avancé (5 axes recommandé) et un opérateur expérimenté.
• Matériau non poreux : prévoir des canaux d’air pour le formage sous vide.
• Non compatible avec certaines méthodes manuelles de thermoformage nécessitant une forte pression.

Conseils généraux

• Il n’existe pas de limite stricte quant aux matériaux utilisables, à condition qu’ils répondent aux exigences mécaniques et de sécurité.
• Toujours prendre en compte l’application finale, le volume de production et la méthode de formage avant de choisir le matériau du moule.

Comparaison des matériaux de moulage pour le thermoformage

5.3 Tailles de moule

Le moule doit être conçu aux dimensions appropriées. Pour certains projets de grande taille, il peut être nécessaire de diviser le produit en plusieurs moules plus petits.

Pour définir la taille finale, il convient de vérifier les points suivants :

La taille du moule ne doit en aucun cas dépasser :

• les dimensions des panneaux HIMACS disponibles en usine,
• les limites du plateau des équipements de chauffage ou de pressage,
• la taille maximale manipulable en atelier,
• l’espace disponible pour transporter le moule jusqu’au site d’installation.

Le moule doit également être plus grand que la pièce finale, afin de permettre :

• l’ajout de matière supplémentaire pour une découpe précise après thermoformage,
• la dilatation du panneau sous l’effet de la chaleur.

5.4 Formes de moule

La fabrication d’un moule de qualité requiert une parfaite maîtrise des propriétés des panneaux HIMACS et des techniques de formage.
Un bon moule est celui qui garantit, de manière fiable, l’obtention de la forme souhaitée tout en restant simple à utiliser.

Il n’existe pas de norme unique pour la conception des moules. L’expérience du fabricant reste donc un facteur essentiel pour obtenir un résultat optimal.

Les recommandations ci‑dessous fournissent des orientations générales.

Respect des limites du matériau

Les moules doivent impérativement respecter les limites de déformation admissibles des panneaux HIMACS.

Distance de pliage

Pour obtenir des jonctions sans raccord visible lors de l’assemblage de pièces courbes, ou lors de la combinaison de surfaces planes et courbes, il est nécessaire de prendre en compte :

• les angles de coupe,
• les contraintes de serrage,
• la précision de l’ajustement final.

Ainsi, il est recommandé d’intégrer au moins 50 mm de surface plane adjacente à toute zone courbe.
Cela facilite considérablement l’assemblage et garantit un joint plus propre et plus précis.

Angle de libération

Lors du thermoformage de formes profondes sur un moule mâle, le matériau a tendance à se rétracter pendant le refroidissement. Cette contraction peut entraîner une adhérence importante de la pièce au moule, rendant son retrait difficile et risqué.

Pour faciliter le démoulage, il est indispensable d’intégrer un angle de libération positif (également appelé angle de dépouille).
Un angle minimum de 5° est recommandé.
Veuillez vous référer aux schémas techniques correspondants pour visualiser les configurations à angle positif.

Lorsque la géométrie de la pièce ne permet pas d’appliquer un angle positif suffisant, il est conseillé de concevoir le moule en sections séparables, afin de permettre un dégagement sûr et efficace de la pièce thermoformée.

Formes à angle négatif

L’utilisation de formes comportant des angles négatifs dans la conception des moules n’est pas recommandée. Ces géométries ne peuvent pas être réalisées avec des moules appariés (mâle/femelle), car elles provoquent des interférences qui empêchent le démoulage.

Bien que les machines de formage sous vide puissent théoriquement produire des formes à angle négatif, l’extraction de la pièce reste impossible dans la pratique. Cela entraîne souvent des dommages, une déformation ou une destruction de la pièce thermoformée.

La solution la plus efficace consiste à diviser la conception en plusieurs moules distincts, puis à assembler les différentes sections formées individuellement. Cette approche garantit un formage propre, un démoulage sûr et une précision accrue..

Prévenir les interférences lors du thermoformage

Toute forme d’interférence pouvant empêcher le matériau de se déplacer librement sur le moule pendant le thermoformage doit être anticipée et éliminée dès la phase de conception.

Par exemple, lors du formage de pièces profondes à l’aide d’un moule femelle et d’une machine de thermoformage sous vide, certaines zones du panneau peuvent se retrouver piégées entre les parois du moule. Cette obstruction empêche le matériau de suivre correctement la forme, entraînant une géométrie imparfaite ou un risque de déchirure.

Il est donc essentiel d’examiner attentivement les plans de conception et de visualiser le comportement du matériau pendant le formage afin d’identifier et d’éliminer toute interférence potentielle.

Pour les géométries complexes, une solution efficace consiste à concevoir le moule en plusieurs sections distinctes. Plus la forme est sophistiquée, plus il est recommandé de diviser le moule en composants séparés pour garantir un formage fiable et un démoulage sans risque.

Conseils de dépannage

Finition de surface

La surface du moule doit être parfaitement lisse et exempte de tout résidu. Une finition soignée permet de réduire les opérations de post‑traitement, comme le ponçage.

Les bords du moule en contact avec la membrane doivent être arrondis afin d’éviter tout risque de déchirure. Plus le rayon d’arrondi est important, meilleure sera la protection offerte à la membrane.

Recommandations

Protection de la membrane lors du thermoformage

La membrane utilisée dans les machines de formage sous vide joue un rôle essentiel dans la mise en forme du matériau chauffé en panneau. Pour garantir sa longévité et maintenir la précision du formage, certaines considérations de conception doivent être prises en compte afin de protéger la membrane contre d’éventuels dommages.

Directives clés pour la protection des membranes

Bords arrondis du moule Tous les bords du moule entrant en contact avec la membrane doivent être arrondis. Des arêtes vives ou anguleuses peuvent créer des points de contrainte, entraînant déchirures ou usure prématurée. Un rayon généreux permet de mieux répartir la pression et d’améliorer la protection. Surface lisse du moule La surface du moule doit être parfaitement propre, sans résidus, rugosités ni protubérances. Une finition lisse limite la friction et évite les accrochements susceptibles d’endommager la membrane durant le formage. Éviter les contre-dépouilles et angles négatifs Les géométries comportant des contre-dépouilles ou des angles négatifs peuvent emprisonner la membrane, compliquer le démoulage et augmenter le risque de déchirure. Si ces formes sont nécessaires, envisagez un moule segmenté ou multi‑pièces pour garantir un formage et un démoulage sûrs. Chauffage et pression contrôlés Une température excessive ou une pression sous vide trop élevée peut entraîner un étirement excessif de la membrane. Vérifiez que les réglages de la machine sont correctement calibrés en fonction du matériau et de la géométrie du moule. Inspection et entretien réguliers Inspectez fréquemment la membrane afin de détecter toute usure, amincissement ou dégradation. Remplacez-la si nécessaire pour maintenir une qualité de formage optimale et éviter des défaillances imprévues.

5.5. Positionnement des moules

Le positionnement des moules doit être soigneusement étudié afin d’obtenir des résultats de formage uniformes et précis. Un alignement correct prévient la déformation du matériau et contribue à une géométrie finale cohérente.

Lors de la mise en place des moules dans l’équipement, assurez-vous qu’ils sont solidement fixés et suffisamment espacés pour permettre une distribution homogène de la chaleur et une aspiration sous vide uniforme. Un mauvais alignement peut provoquer un formage irrégulier, des tensions internes ou des défauts visibles sur le produit fini.

Vérifiez systématiquement la disposition des moules en fonction des spécifications avant de lancer le cycle de formage.

6. Préparation des panneaux

Préparation et stockage des panneaux HIMACS pour le thermoformage

• Les panneaux HIMACS doivent être stockés à température ambiante pendant au moins 24 heures avant thermoformage.

• S’ils ont été transportés ou conservés dans un environnement froid, des variations dimensionnelles importantes dues à l’expansion ou à la contraction peuvent apparaître, augmentant le risque de défauts pendant le formage.

• Retirez toujours le film protecteur avant le chauffage.

• Inspectez chaque panneau conformément aux directives HIMACS afin de garantir l’absence de défauts.

• Découpez le panneau aux dimensions appropriées, en tenant compte du retrait, de l’expansion et des besoins de découpe.

• Lors du thermoformage, les panneaux HIMACS peuvent se rétracter de 4 à 7 %. Il est donc recommandé de les surdimensionner d’au moins 25 mm et jusqu’à 7 % des dimensions finales.

• Poncez ou adoucissez les bords et angles des panneaux pour obtenir un rayon minimal de 1,5 mm, ce qui réduit le risque de déchirure de la membrane et du matériau.

Avis important

Les opérations préparatoires telles que le perçage, l’usinage en épaisseur ou l’assemblage avant préchauffage augmentent considérablement le risque d’échec du thermoformage.

Il est fortement recommandé de limiter le pré‑traitement à la découpe du panneau aux dimensions requises et aux usinages strictement nécessaires pour faciliter le thermoformage.

Risques liés au pré‑traitement avant thermoformage

Contraintes et fissures
Les zones pré-percées ou usinées peuvent concentrer les contraintes. Une fois chauffé, le panneau risque de se fissurer ou de se déchirer en raison d’une expansion inégale.

Déformation de la forme finale
Toute modification réalisée avant le chauffage peut altérer la flexibilité du matériau et provoquer des déformations ou un mauvais alignement.

Perte de précision
Assembler ou coller des panneaux avant thermoformage limite leur capacité à épouser fidèlement le moule, ce qui entraîne des défauts dimensionnels et une moins bonne finition.

Risque accru pour la membrane
Les bords vifs ou surfaces irrégulières issues d’un pré‑traitement peuvent endommager la membrane sous l’effet du vide.

Incohérences thermiques
Les surfaces modifiées peuvent réagir différemment à la chaleur, générant des comportements imprévisibles lors du formage.

Recommandation

Pour réduire ces risques, limitez le pré‑traitement à :

la découpe du panneau aux dimensions requises ;

les usinages strictement indispensables au thermoformage.

Toutes les autres opérations doivent être réalisées après formage afin de préserver l’intégrité du matériau.

Conseil utile

Tracez au minimum trois repères au crayon sur le panneau et sur le moule. Ces points d’alignement facilitent le positionnement précis du panneau chauffé, réduisant les risques de désalignement et de défauts.

Importance des points de référence dans le thermoformage

Les points de référence sont essentiels pour garantir la précision, la cohérence et la répétabilité du processus. Ils assurent un formage de qualité et améliorent l’efficacité en production.

Avantages principaux :

• Alignement précis

• Répétabilité

• Contrôle qualité amélioré

• Simplification des opérations post‑formage

• Réduction du risque d’erreurs

Bonnes pratiques :

• Intégrer les points de référence dans la conception et les plans CAO.

• Les identifier clairement sur le panneau et le moule.

• Utiliser des repères symétriques, judicieusement placés.

• Vérifier l’alignement avant chauffage et formage.

Marge de thermoformage et perte de matériau

Une marge supplémentaire doit être prévue pour compenser la perte de matière, généralement plus importante qu’avec d’autres procédés. Une planification soignée et une expertise appropriée permettent de réduire les déchets et d’optimiser l’usage du matériau.

7. Chauffage

Procédure de chauffage pour les panneaux HIMACS

Une montée en température réussie est essentielle et dépend d’une application rigoureuse des recommandations et d’une distribution homogène de la chaleur.

Conseils :

Se référer à la section 2‑1 : Conditions de déformation.

Maintenir une température ambiante entre 15 °C et 25 °C.

S’assurer que le four est propre et exempt de résidus.

Préchauffer le four avant d’y placer le panneau.

Déposer le panneau uniquement lorsque la température est stable.

Utiliser des équipements de protection adaptés.

Manipuler les grands panneaux à deux personnes.

Transférer rapidement le panneau chauffé vers le moule.

Conseil couleur :
Le thermoformage peut entraîner de légères variations de couleur. Pour obtenir une teinte homogène, envisagez de chauffer aussi la section plane adjacente à la zone formée.

8. Mise en forme

Procédure de mise en forme des panneaux HIMACS

Le formage doit commencer immédiatement après avoir retiré le panneau du four afin de garantir une flexibilité optimale du matériau.

Assurez-vous que le moule est correctement positionné et que le chemin entre le four et la machine de formage est totalement dégagé.

Placez soigneusement le panneau chauffé sur le moule et alignez‑le à l’aide des repères prévus à cet effet.

Commencez le processus de pressage sans délai.

Pour les machines de pressage sous vide

• Accompagnez le pressage en appliquant une légère pression manuelle sur la membrane.

• Tirez délicatement la membrane si nécessaire afin d’éviter la formation de plis au début du pressage.

Recommandations de refroidissement

• Laissez le panneau refroidir naturellement sur le moule.

• Maintenez la pression et ne retirez pas le panneau tant que sa température n’est pas descendue à 60 °C.

• Évitez tout refroidissement rapide, qui pourrait provoquer un choc thermique et entraîner fissures ou défaillances structurelles.

Conseil utile – Gestion des plis et précision de la forme

Si des plis importants apparaissent ou si la forme obtenue est incorrecte en raison d’une membrane trop large par rapport au moule, envisagez d’ajouter un moule d’assistance à proximité du moule principal pendant le formage.

Cette solution peut aider à stabiliser la membrane et à améliorer la précision de la forme finale.

9. Finition et découpe

Finition et découpe des panneaux thermoformés HIMACS

Après le thermoformage, la plupart des panneaux HIMACS nécessitent une découpe afin d’obtenir des dimensions finales précises.
L’angle de coupe utilisé pour l’assemblage est particulièrement important, car il influence directement la qualité des joints et la précision de la forme finale.
Il est donc essentiel de prendre en compte la méthode de découpe dès la conception du moule.

Techniques de découpe

• Les formes simples en 2D ou en 3D peuvent généralement être découpées à l’aide d’une scie portative adaptée.

• Les géométries 3D complexes, telles que des surfaces courbes irrégulières, peuvent nécessiter l’utilisation d’une machine CNC et/ou l’intervention d’un fabricant hautement qualifié.

• Dans certains cas, le moule d’origine peut servir de guide de découpe. Toutefois, cette méthode présente un risque d’endommager le moule.

• Pour éviter cela, il est recommandé de dupliquer le moule spécifiquement pour les opérations de découpe, en particulier lorsque le moule de formage doit être réutilisé.

Recommandations pour la finition

• Un ponçage soigneux est indispensable pour obtenir une finition de surface de haute qualité.

• Utilisez du papier abrasif à support souple afin d’éviter d’endommager le panneau.

• Référez‑vous aux directives officielles HIMACS pour des instructions détaillées sur les procédures de ponçage et de polissage.

10. Dilution (amincissement) du matériau lors du thermoformage

Machines à presser sous vide

Le thermoformage peut entraîner un amincissement du matériau, en particulier dans les zones fortement étirées. Cet effet doit être anticipé lors de la conception et du moulage afin de garantir l’intégrité structurelle et une épaisseur uniforme du panneau HIMACS.

Une conception appropriée du moule, un contrôle précis de la température et une technique de formage adaptée sont essentiels pour maintenir les propriétés mécaniques du panneau.

Formation de petites courbes au‑delà des limites de déformation

Pour les courbes de petite taille dépassant les limites de déformation indiquées dans le tableau 2‑2 (Rayon intérieur minimum en 2D), il est généralement recommandé d’assembler des composants plus petits façonnés à l’aide d’une défonceuse.

Cette méthode permet de conserver une bonne stabilité structurelle et une précision dimensionnelle lorsque le thermoformage direct n’est pas possible.

Thermoformage par réduction d’épaisseur

Lorsque l’assemblage n’est ni possible ni autorisé, la réduction d’épaisseur localisée du panneau HIMACS peut constituer une alternative.

Les zones ainsi amincies peuvent devenir des points faibles et doivent être correctement renforcées et soutenues après formage.

Lignes directrices

• Utiliser une défonceuse pour réduire l’épaisseur du panneau HIMACS.

• Éviter de créer des angles vifs dans les zones amincies, car ils sont susceptibles de se fissurer au cours de la durée de vie du produit.

• S’assurer que la zone réduite est lisse et uniforme afin de faciliter un formage correct.

• Procéder au thermoformage une fois la préparation terminée.

• Après formage, renforcer, remplir et soutenir toutes les sections amincies pour garantir l’intégrité structurelle du produit final.

11. Résumé : Lignes directrices pour le thermoformage des panneaux HIMACS

Préparation et planification

• Élaborez toujours un plan complet avant d’entamer un projet de thermoformage.

• Documentez précisément les conditions de l’atelier ainsi que les résultats obtenus afin de renforcer votre maîtrise du procédé.

Manutention des matériaux et équipements

• Notez l’état et le comportement de chaque panneau HIMACS utilisé. Travaillez strictement dans les paramètres recommandés.

• Évitez d’utiliser des températures trop élevées ou trop basses.

• Ne tentez pas de former des géométries dépassant les rayons minimum autorisés.

• N’appliquez pas les rayons minimum 2D aux formes 3D : ces recommandations sont indicatives, et le succès du thermoformage 3D dépend fortement de la complexité des formes.

• Utilisez uniquement un matériel approprié. Proscrivez les méthodes de chauffage ne garantissant pas une répartition homogène de la chaleur.

Atelier et contrôle des procédés

• Déterminez les conditions optimales de thermoformage en fonction de votre équipement et des caractéristiques de votre atelier.

• Maintenez l’atelier à température ambiante pendant l’ensemble du processus.

• Assurez-vous que le temps de chauffe et la température sont correctement équilibrés selon les capacités de votre four.

Conception et efficacité du moule

• La réalisation de moules de haute qualité est essentielle pour optimiser le thermoformage.

• Une bonne maîtrise de la conception et de la fabrication des moules contribue directement à l’équilibre entre coût, efficacité et qualité du produit final.

• Sélectionnez des matériaux de moule adaptés aux exigences du projet.

• Choisissez des types de moules compatibles avec votre machine de formage.

• Utilisez des moules divisés ou segmentés lorsque cela améliore l’efficacité ou facilite le démoulage.

• Suivez rigoureusement les procédures éprouvées pour garantir des résultats constants et fiables.