Regular Article

Synthèse bibliographique : micro-texturation et microinjection de thermoplastiques

Micro-texturing and microinjection of thermoplastics: a review

¹ Laboratoire de Tribologie et Dynamique des Systèmes, UMR CNRS 5513, École Centrale de Lyon, 36 avenue Guy-de-Collongues, 69134 Écully cedex, France
² Laboratoire de Génie de la Fonctionnalisation des Matériaux Polymères, Institut Textile et Chimique de Lyon, 87 chemin des Mouilles, 69134 Écully cedex, France

^* e-mail: julie.vera@hotmail.com

Reçu : 29 Mai 2017
Accepté : 3 Octobre 2017

Résumé

La fonctionnalisation de surface des matériaux et notamment des polymères fait l'objet de recherches intenses dans de nombreux secteurs tels que l'industrie du biomédical ou du transport afin de conférer aux pièces des propriétés spécifiques comme l'antibuée, la réduction du frottement ou le dégivrage… Dans le cas d'une production en grande série de pièces polymères fonctionnalisées, il est préférable, pour des questions de coûts, de générer des textures, au moyen d'une technique de reproduction d'empreinte comme l'injection plastique. Toutefois les fonctions requises nécessitent parfois la reproduction de dimensions microniques voire submicroniques poussant à ses limites la maîtrise du procédé conventionnel, avec les caractéristiques de l'injection de micro-pièces, mais aussi des spécificités propres à la micro-texturation. L'objet de cette revue bibliographique est de couvrir le large spectre des problèmes techniques et scientifiques associés à la micro-texturation des pièces plastiques. Les techniques d'usinage de ces micro-motifs sur les outillages et le rôle des revêtements est particulièrement décrit ainsi que le besoin de mettre en œuvre des approches spécifiques de caractérisation topographique des textures. L'influence des paramètres du procédé d'injection est aussi discutée, soulignant la nécessité d'appréhender la micro-texturation des pièces plastiques avec une nouvelle grille de lecture de la microinjection.

Abstract

For several years, scientists try to confer specific properties to the surfaces of materials (anti-fogging, reduction of friction, defrosting, etc.). Thus, the surface functionalization of materials and specially polymer, is the subject of intensive research in many industries such as the biomedical industry or the transportation industry. In the case of large-scale production of functionalized polymer parts, it is preferable, for reasons of cost, to generate patterns using a replication technique. However, the required functions can require pattern reproductions with micronic or submicronic lengths which push to its limits the control of the conventional process, with micro-injection characteristics, but also specificities of micro-texturing process. The objectives of this review is to cover a broad range of technical and scientific problems associated to micro-texturing polymer parts. The machining technique of these micro-patterns on the mold and the coating role is particularly described as well as the need to carry out specific approaches of topographic characterization. The influence of the injection process parameters is also discussed in detail, emphasizing the necessity to have a new approach to control micro-texturing polymer parts by injection molding.