POM / Acétal
Usinage CNC

Le POM (Polyoxyméthylène, également appelé Acétal ou Delrin — Delrin étant la marque déposée de DuPont pour l'acétal homopolymère) est un thermoplastique semi-cristallin d'ingénierie connu pour sa combinaison exceptionnelle de rigidité, de faible friction, d'excellente usinabilité et de stabilité dimensionnelle. C'est l'un des plastiques les plus usinés car il produit des copeaux propres, maintient des tolérances strictes et ne nécessite pas de finition secondaire pour la plupart des applications. Le POM est utilisé pour les engrenages, les bagues, les glissières, les composants d'automatisation, les gabarits et les pièces de guidage où le métal serait trop lourd ou corrosif, et où les plastiques plus souples manqueraient de la rigidité et de la résistance à l'usure requises.

POM-H (homopolymère, nom commercial Delrin) possède une rigidité, une dureté et une résistance à la fatigue légèrement supérieures — préféré pour les engrenages et pièces mécaniques. Cependant, la barre POM-H de diamètre supérieur à environ 50 mm présente une porosité en ligne de centre (un vide au centre géométrique) qui peut apparaître lors de l’usinage de pièces avec de grands trous centraux. POM-C (copolymère) est plus homogène — pas de porosité en ligne de centre — ce qui le rend préféré pour les pièces usinées de précision avec des trous, et pour les pièces nécessitant une bonne résistance chimique. POM-C est également disponible en couleurs conformes à la FDA et détectables métalliquement pour l’alimentation. Pour la plupart des composants d’automatisation, bagues et pièces de guidage, l’un ou l’autre grade convient.

La tolérance standard CNC pour le POM est de ±0,05 mm. Pour les ajustements précis de trous, diamètres d’arbre et dimensions de guides de glissière, nous maintenons couramment ±0,02–0,03 mm. Notez que le POM a un coefficient de dilatation thermique supérieur à celui des métaux (environ 10 fois celui de l’acier) : pour des pièces fonctionnant sur une large plage de températures, la dilatation thermique doit être prise en compte dans le calcul des jeux. Un bague POM de 50 mm s’étendra d’environ 0,3 mm de diamètre pour chaque hausse de 10°C — ce qui est significatif pour des ajustements serrés contre des arbres en acier.

Les grades naturels (blanc/ivoire) POM-C et POM-H sont disponibles en formulations conformes à la FDA, adaptées au contact direct avec les aliments selon la FDA 21 CFR 177.2470. Pour les environnements de transformation alimentaire, le POM-C bleu détectable métallique est particulièrement utile — si un fragment de plastique se détache, il déclenche les détecteurs de métaux en ligne. Pour les applications de dispositifs médicaux, du POM de qualité médicale avec traçabilité complète du matériau et documentation de biocompatibilité selon ISO 10993 est disponible. Demandez toujours le certificat FDA à votre fournisseur pour les applications réglementées.

Le POM offre une meilleure stabilité dimensionnelle que le nylon (absorption d’humidité beaucoup plus faible — le nylon absorbe 1,5–31 % d’eau, provoquant des changements dimensionnels importants et un gonflement), une meilleure rigidité, un coefficient de frottement inférieur, et une meilleure usinabilité pour des tolérances serrées. Le nylon possède une meilleure résistance aux chocs, une résistance à la fatigue plus élevée, et de meilleures performances à haute température. Pour des applications nécessitant des dimensions constantes malgré les variations d’humidité — engrenages de précision, composants de guidage, et dispositifs de mesure — le POM est fortement préféré au nylon. Pour des applications à impact élevé ou à haute température, le nylon peut être plus approprié.

Le POM est l’un des plastiques d’ingénierie les plus faciles à usiner, mais plusieurs considérations sont importantes : (1) Expansion thermique — le POM se dilate considérablement avec la chaleur ; le refroidissement à l’air ou à la brume est préféré à la lubrification par bain de liquide. (2) Détente de contrainte — les grandes pièces en POM doivent être annealées avant l’usinage final pour libérer les contraintes résiduelles. (3) Porosité en ligne centrale dans la barre POM-H — pour les pièces avec de grands alésages centraux, spécifier le POM-C pour éviter le vide central. (4) Outils tranchants — des outils émoussés provoquent des bavures ; des outils en carbure ou en HSS tranchants donnent les meilleurs résultats. (5) Gestion des copeaux — les outils à spirale empêchent la recoupe des copeaux longs dans les caractéristiques profondes.

Le POM est disponible en naturel (blanc/ivoire), noir, bleu, rouge, et autres couleurs. Le POM naturel est le plus courant et possède la plus haute pureté pour les applications alimentaires et médicales. Le POM noir contient du pigment noir de carbone qui offre une résistance aux UV pour les applications extérieures. Le bleu et d’autres couleurs vives sont utilisées dans les équipements de transformation alimentaire pour une identification visuelle — certains grades bleus sont également détectables par métal. La couleur n’affecte pas significativement les propriétés mécaniques de base (rigidité, dureté, résistance à l’usure) mais peut influencer la stabilité UV et la résistance chimique.

Le POM a des options de collage limitées en raison de sa faible énergie de surface. Le collage adhésif est possible avec du cyanoacrylate après activation de la surface par UV/ozone ou traitement au plasma, mais la résistance du joint est modérée. Le fixation mécanique (vis, inserts à pression, clips) est la méthode de jonction préférée. Les inserts filetés peuvent être installés par ultrasons pour des points de fixation à haute résistance. Le POM peut être soudé par soudage ultrasonique, soudage à plaque chaude ou soudage par rotation pour assembler deux pièces en POM. La couche de surface n’est généralement pas appliquée car le POM possède une faible friction et une résistance chimique inhérentes.