Le plastique constitue le principal matériau utilisé pour la fabrication des biens de consommation les plus variés en fonction de ses caractéristiques techniques et structurelles, qui permettent de développer des solutions plus résistantes, plus légères et plus polyvalentes, mais surtout à des coûts plus contenus.

Toutefois, encore aujourd’hui, de très nombreuses fabrications prévoient l’utilisation de matériaux métalliques à la place du plastique, justifiant leur utilisation par une prétendue plus grande résistance aux éléments atmosphériques ou aux contraintes physiques, mais est-ce vraiment le cas ?

Nous savons que, depuis leur invention, les matières plastiques ont contribué à innover de manière toujours plus massive les autres secteurs industriels, se révélant d’emblée plus malléables et polyvalentes qu’une grande partie des matières premières naturelles précisément en raison des caractéristiques intrinsèques du plastique.

Au fil du temps, grâce au développement de nouveaux catalyseurs et à la synthèse de nouveaux technopolymères, l’industrie du plastique a occupé un rôle toujours plus central dans la production mondiale de produits manufacturés, au point de pouvoir enfin commencer à parler de « transition vers le plastique » ou de « remplacement du métal », dans la mesure où le métal est à tous égards le dernier matériau le plus difficilement remplaçable par des solutions équivalentes.

Néanmoins, bien qu’encore aujourd’hui une partie de l’industrie ne soit pas convaincue des avantages découlant du « remplacement du métal », nous nous trouvons face à une période de tournant historique, portée par les nombreux bénéfices étroitement liés à l’utilisation de polymères à hautes performances à la place de matériaux plus lourds et plus coûteux, dont l’utilisation perd lentement sa justification grâce aux excellentes performances et aux économies liées aux nouvelles matières plastiques.

Désormais, en effet, réaliser en plastique une pièce en métal n’est plus une question liée exclusivement à la réduction du poids du produit manufacturé, dans la mesure où les plastiques techniques les plus modernes parviennent à rivaliser avec le métal sous plusieurs points de vue, faisant de la substitution du matériau un véritable investissement à long terme.

Mais concrètement, quelles sont les caractéristiques souhaitables qui font des polymères à haut potentiel un substitut aussi valable ?

  1. En premier lieu, il est fondamental de souligner l’économie considérable en termes tant économiques que de ressources découlant de l’utilisation du plastique. En effet, grâce au procédé de moulage par injection, l’utilisation du matériau est optimisée et les temps du cycle industriel sont accélérés, dans la mesure où la production des pièces ne nécessite aucune opération secondaire visant à rendre les produits identiques, réduisant par conséquent la production de déchets.
  2. En second lieu, la nature malléable des polymères permet d’intervenir déjà pendant le procédé de moulage par injection, pour effectuer une série d’opérations plus structurées sur le matériau, comme la coloration, la stratification ou le polissage, éliminant ainsi toutes ces opérations secondaires qui compliquent le processus de production. Ce faisant, le processus de production et d’assemblage de pièces complexes, composées de plusieurs parties en métal fondues ou fixées ensemble par soudure, peut également être simplifié, en réalisant un seul élément en plastique moulé par injection et en contournant la nécessité de joints soudés entre les parties, prévenant par conséquent d’éventuelles fuites.
  3. L’utilisation de matières plastiques techniques de très haute qualité permet d’atteindre de très hauts niveaux de résistance aux contraintes physiques, presque comparables à ceux de très nombreux alliages métalliques. De plus, pendant le procédé de moulage par injection, il est possible de prévoir des solutions de conception spécifiques qui augmentent la résistance structurelle sans que cela ne pèse particulièrement sur le coût de la pièce.
  4. Conséquence naturelle de l’utilisation du plastique à la place du métal est la réduction du poids global du produit, facteur sensible tant pour les besoins de l’utilisateur final que pour la réduction des coûts d’expédition et d’assemblage.
  5. En raison de leur nature technique, les pièces individuelles en polymères à haut potentiel peuvent être conçues de manière à mieux résister aux agents atmosphériques. De plus, grâce à la plus grande résistance chimique typique du matériau, celui-ci n’est pas influencé par les facteurs corrosifs qui peuvent attaquer le métal, comme la rouille ou l’oxydation.
  6. Enfin, l’utilisation des matières plastiques permet l’optimisation du processus de production en récupérant et en réutilisant les parties de rebut de manière plus simple et immédiate par rapport à ce qu’il serait possible de faire avec les déchets de production en métal, lesquels peuvent certes être à nouveau fondus, mais avec des délais plus longs et des modalités plus complexes. Les résidus thermoplastiques peuvent être aisément broyés dans leur forme originale, c’est-à-dire en granulés, et réintroduits dans le cycle industriel sans difficultés particulières ni coûts supplémentaires.

Nous avons vu que les matières plastiques, et plus précisément les technopolymères, donnent le meilleur d’eux-mêmes lorsque la filière de production est repensée en fonction du plastique, en innovant les processus de production et en reconfigurant l’approche pendant la phase de conception.

Au rythme actuel de substitution, il a été estimé que dans un avenir proche, 25 % du poids d’un véhicule sera constitué de composants en plastique, démontrant les avantages liés à la mise en œuvre plus massive de ce matériau dans les processus de production.

C’est précisément dans cette direction que se dirige l’industrie du plastique, comme le démontre le thème principal du congrès Smart Plastic 2021, axé sur les technopolymères, auquel Rifra a eu l’occasion de participer en présentant sa propre gamme de Masterbatches couleur, Rifra Ultratech, capable de garantir le maximum de performance même à des températures supérieures à 300 °C.

En conclusion, il est indéniable que grâce au développement des polymères à hautes performances, l’ère du remplacement du métal vient tout juste de commencer.

Certes, tout ce qui est aujourd’hui réalisé en métal ne peut pas être remplacé par des matériaux synthétiques polymères ; toutefois, les avantages découlant de la mise en œuvre de produits manufacturés plastiques à la place de leurs équivalents en métal sont évidents tant du point de vue des délais et des coûts que du point de vue de l’impact environnemental, aidant notre société à s’orienter vers un avenir plus vert et plus durable.