Usinage CNC du PMMA (acrylique)

L'acrylique, également appelé PMMA ou Plexiglas, vient de l'anglais acrylic (acrylic plastic) et est le nom chimique du polyméthacrylate de méthyle.

Il s'agit d'un matériau polymère plastique précoce important, caractérisé par une bonne transparence, une bonne stabilité chimique et une bonne résistance aux intempéries, une facilité de coloration et de mise en œuvre, ainsi qu'un bel aspect. Il est utilisé dans le secteur de la construction et offre un large éventail d'applications. Les produits en plexiglas se divisent généralement en plaques coulées, en plaques extrudées et en plastiques moulés.

Propriétés mécaniques

Le polyméthacrylate de méthyle présente de bonnes propriétés mécaniques globales et se classe parmi les plastiques à usage général les plus performants. Ses résistances à la traction, à la flexion et à la compression sont supérieures à celles des polyoléfines, du polystyrène, du polychlorure de vinyle, etc. Sa résistance aux chocs est faible, mais légèrement supérieure à celle du polystyrène. Les plaques de polyméthacrylate de méthyle polymérisées coulées (comme les plaques de plexiglas pour l'aviation) présentent des propriétés mécaniques supérieures à celles du polyamide, du polycarbonate et d'autres plastiques techniques.

En général, la résistance à la traction du polyméthacrylate de méthyle peut atteindre 50 à 77 MPa et la résistance à la flexion 90 à 130 MPa. Ces performances atteignent, voire dépassent, la limite supérieure de certains plastiques techniques. Son allongement à la rupture n'est que de 2 à 3 %. Ses propriétés mécaniques sont donc essentiellement celles d'un plastique dur et cassant, sensible aux fissures et facile à fissurer sous contrainte. Cependant, la rupture n'est pas aussi nette et irrégulière que celle du polystyrène et du verre inorganique ordinaire. 40 °C est une température de transition secondaire, équivalente à la température à laquelle le méthyle latéral commence à se déplacer. Au-delà de 40 °C, la ténacité et la ductilité du matériau sont améliorées. Le polyméthacrylate de méthyle présente une faible dureté superficielle et est facilement éraillable.

La résistance du polyméthacrylate de méthyle est liée au temps d'action de la contrainte et diminue avec l'augmentation de ce temps. Les propriétés mécaniques du polyméthacrylate de méthyle (plexiglas orienté) après orientation en traction sont nettement améliorées, tout comme sa sensibilité à l'entaille.

La résistance thermique du polyméthacrylate de méthyle est faible. Bien que sa température de transition vitreuse atteigne 104 °C, sa température maximale d'utilisation continue varie entre 65 °C et 95 °C selon les conditions d'utilisation. Sa température de fléchissement sous l'effet de la chaleur est d'environ 96 °C (1,18 MPa) et son point de ramollissement Vicat est d'environ 113 °C. La résistance à la chaleur peut être améliorée par copolymérisation du monomère avec de l'acrylate, du méthacrylate ou de l'acrylate bis-ester de glycol. La résistance au froid du polyméthacrylate de méthyle est également faible, avec une température de fragilité d'environ 9,2 °C. Sa stabilité thermique est moyenne, supérieure à celle du polychlorure de vinyle et du polyformaldéhyde, mais inférieure à celle de la polyoléfine et du polystyrène. Sa température de décomposition thermique est légèrement supérieure à 270 °C et sa température d'écoulement est d'environ 160 °C. La plage de températures de fusion reste donc large. La conductivité thermique et la capacité thermique spécifique du polyméthacrylate de méthyle sont moyennes dans les plastiques, respectivement 0,19 W/M.K et 1464 J/Kg.K.