Polycarbonate (PC)

Propriétés physiques

Usinage au laser

Les fumées de polycarbonate contiennent du bisphénol-A (BPA), un perturbateur endocrinien. Libère également du monoxyde de carbone et divers composés phénoliques. L'extraction est extrêmement importante et, si possible, ne jamais travailler sans EPI. Ventilation adéquate et filtration HEPA+charbon actif obligatoires. Les fumées ont une odeur douce et piquante.

CO₂: Le PC se coupe très bien au laser CO2. Le bord de coupe est coloré d'une légère teinte orange-jaune, signe caractéristique d'une bonne coupe PC. Le bord est légèrement fondu et brillant. La gravure crée une marque permanente gris clair avec un excellent contraste. Le PC pur est le choix premium pour les panneaux transparents/éclairés découpés au laser. Épaisseur maximale pour une coupe nette : 10 mm (avec puissance adéquate).

Diode : Le PC est complètement transparent à la lumière laser diode visible/proche IR. Les diodes laser (445 nm, 455 nm, 450 nm) traversent le PC sans chauffer. Seul le PC de couleur foncée, chargé (noir, gris foncé) est significativement découpable. Le PC blanc est partiellement réfléchissant et extrêmement difficile. Limite d'épaisseur ~2 mm avec diode 10W+ en plusieurs passes. Déconseillé pour la production.

Fibre : Non applicable.

Usinage CNC / fraisage

Bon mais nécessite de l'attention : le PC est plus mou et plus flexible que l'acrylique. Lorsqu'il chauffe pendant le fraisage CNC, il se comporte comme du chewing-gum, crée des bavures collantes et fond si la fraise est inappropriée. Les fraises O-flute une dent sont essentielles. Charge de copeau recommandée : 0,08–0,12 mm/dent (agressive). Haute vitesse (18 000+ tr/min) + air comprimé pour évacuer les copeaux avant qu'ils ne se ressoudent. Le refroidissement est essentiel.

Traceur et thermoformage

Post-traitement

Ponçage : Le PC se ponce correctement mais tend à former des bavures lors du ponçage à sec. Pour la finition mécanique : grains 320 → 600 → 1200 avec ponçage humide pour dissiper la chaleur. Le polissage à la flamme ne fonctionne PAS sur le polycarbonate — la surface devient blanchâtre et opaque au lieu de brillante. Pour le brillant, utiliser le polissage vapeur (dichlorométhane, extrêmement dangereux) ou l'application de vernis transparent.

Apprêt : obligatoire. Apprêt spécifique PC requis. Les apprêts standard n'adhèrent pas et de nombreuses peintures à base de solvants attaquent/fissurent la surface du PC. Apprêt plastique acrylique ou à base d'eau recommandé. Pour les peintures solvantées : toujours tester sur un petit coin pendant 24h avant application. Le PC est très sensible aux fissures de contrainte par solvants.

Collage : L'adhésif définitif pour PC est le dichlorométhane (DCM), mais le DCM est un cancérigène de classe 2 : ne doit être utilisé qu'avec une extraction complète et des protocoles de sécurité approuvés. Alternative : résines acryliques UV-durcissables conçues pour le polycarbonate (ex. Loctite AA 3492). Le cyanoacrylate fonctionne mais provoque des fissures de contrainte sur les bords ; pour le collage général, utiliser des adhésifs polyuréthane bicomposants ou polymères MS.

Séchage : Le PC absorbe une petite quantité d'humidité ; pour les applications sensibles, sécher à 120 °C pendant 2–4 heures (pas plus, car le PC peut se déformer). Éviter le nettoyage avec des alcools, cétones ou ammoniac — tous provoquent des fissures de contrainte. Nettoyer uniquement à l'eau + savon doux. Manipuler avec des gants pour éviter les empreintes digitales.

Avec le temps : Résistance aux chocs exceptionnelle, le PC est pratiquement incassable (200 fois plus résistant aux chocs que le verre). Cependant, le PC se dégrade sévèrement sous la lumière UV : la surface jaunit et devient cassante après 6–12 mois en extérieur. Les qualités PC stabilisées UV offrent 3–5 ans en extérieur. Pour l'utilisation intérieure, il est pratiquement éternel. Absorbe l'humidité lentement : ~0,15 % à 50 % HR.

Défauts courants

• Jaunissement aux UV sans revêtement protecteur
• Craquèlement sous contrainte (microfissures superficielles) au contact de solvants incompatibles
• Bords de coupe laser brunâtres et jaunis — non adapté aux finitions esthétiques laser

Sécurité

EPI recommandés : safety_glasses, mask_p2

Le BPA est libéré lors du traitement laser. Le BPA est un perturbateur endocrinien connu. Ne jamais traiter sans extraction. Le collage au solvant avec DCM nécessite une extraction des fumées. La poussière CNC n'est pas classée toxique mais les particules fines peuvent causer une irritation pulmonaire mécanique ; utiliser au moins une protection FFP2.

Disponibilité et formats

Formats commerciaux : Feuilles 1–20mm, Plaques alvéolaires, Tubes, Barres rondes et plates

Matériaux associés

Sources

• ISO 7391 — Polycarbonate (PC) moulding and extrusion materials
• Covestro Makrolon — Technical data sheet
• SABIC Lexan — Material safety data sheet