Plastique POM : principaux avantages et applications

Le POM est un plastique technique rigide et à faible coefficient de frottement, conçu pour la fabrication de pièces usinées et moulées de haute précision.

POM

Qu'est-ce que le POM ?

Le polyoxyméthylène (POM), également appelé acétal ou polyacétal, est un plastique technique rigide à faible coefficient de frottement qui conserve sa stabilité dimensionnelle dans le temps. Il résiste à l'usure, s'usine facilement et est souvent utilisé pour la fabrication d'engrenages, de bagues, de roulements et d'autres pièces nécessitant des performances fiables et reproductibles.

Il existe deux types principaux de POM :

  • POM-H (acétal homopolymère) : souvent appelé Delrin, ce grade offre une rigidité, une résistance à la traction et une résistance à la fatigue supérieures. Découvrez comment le Delrin peut remplacer le métal dans certaines applications. 
  • POM-C (acétal copolymère) : sa résistance est légèrement inférieure, mais il offre une meilleure résistance aux produits chimiques et à la chaleur de transformation. Il ne présente en outre aucune porosité centrale, ce qui peut en faire un meilleur choix pour les sections transversales plus épaisses. 

Dans la pratique, les ingénieurs utilisent souvent le terme « acétal » pour désigner le POM-C et « Delrin » pour désigner le POM-H, même si les deux sont techniquement des acétals. 

Glossaire POM

  • POM (polyoxyméthylène) : la famille des polymères
  • Acétal : nom générique couramment utilisé pour désigner les matériaux POM
  • POM-H : acétal homopolymère
  • POM-C : acétal copolymère
  • Delrin : nom de marque du POM-H

Capacités de Protolabs en matière de POM 

Protolabs propose le POM aussi bien pour l'usinage CNC que pour le moulage par injection, avec les capacités suivantes : 

POM pour le moulage par injection

Le moulage par injection est la méthode idéale pour produire des pièces en POM à grande échelle, en particulier lorsque vous avez besoin d’une grande répétabilité et d’une géométrie constante. Protolabs prend en charge aussi bien l’acétal moulé par injection que le Delrin moulé par injection, en fonction de la nuance spécifique d’homopolymère ou de copolymère requise. 

Capacité Détails
Idéal pour Pièces destinées à un usage final en grande série, géométries complexes et production reproductible. 
Tolérance Généralement entre environ 0,003 et 0,005 pouce par pouce, en fonction de la géométrie, de la nuance de matière et du comportement au retrait.
Rétrécissement Généralement entre 1,5 et 2,5 %, selon la nuance et le sens d’écoulement. Une épaisseur de paroi uniforme et un angle de dépouille adéquat contribuent à maintenir la précision dimensionnelle. 
Épaisseur de paroi Généralement lisse, mais la finition finale dépend de la qualité du moule et de la géométrie de la pièce.
Finition de surface Generally smooth, but final finish depends on mould quality and part geometry. 
Fiches techniques Celcon M90 (copolymère d’acétal), Delrin 500P (homopolymère d’acétal), Delrin 520 MP, Delrin 577, RTP 800 GB 10 (10% de billes de verre), RTP 800 GB 20 (20% de billes de verre) 

POM pour l'usinage CNC

L'usinage CNC constitue un excellent choix pour la fabrication rapide de prototypes et de pièces en POM en petites séries ; l'acétal et le Delrin sont tous deux disponibles. 

Capacité  Détails 
Idéal pour  Prototypes, production en petites séries et pièces nécessitant des tolérances serrées ou des sections transversales plus importantes.
Tolérance  Conforme à la norme ISO 2768 (classe moyenne), sauf indication contraire.
Choix de couleurs  Couleurs : naturel et noir. Le copolymère d'acétal naturel est conforme aux normes FDA, USDA, NSF et 3A Sanitary, tandis que la version noire du copolymère est également certifiée conforme aux normes FDA.
Finition de surface
 		 Généralement usiné et mat, en fonction du parcours d'outil et de la vitesse.
Fiches techniques Tecaform (copolymère d'acétal), Tecaform SD (copolymère d'acétal ESD), Delrin 150 (homopolymère d'acétal), Delrin 570 (renforcé à 20 % de fibres de verre) 

Fabrication à partir de POM

Le POM est un matériau polyvalent, mais son comportement varie légèrement en fonction du procédé de fabrication utilisé. Qu'il s'agisse du retrait lors du moulage par injection ou des considérations relatives au serrage lors de l'usinage CNC, il est important de bien comprendre ces principes de base dès le départ afin d'obtenir les performances souhaitées.

Usinage CNC du POM 

L'usinage CNC est particulièrement adapté aux prototypes à délai de livraison court et aux pièces en POM produites en petites séries, pour lesquelles des tolérances serrées et un usinage soigné sont des priorités absolues. C'est un choix courant pour les engrenages, les bagues et les bandes d'usure, car ce matériau s'usine proprement et conserve bien sa forme. 

Consignes de conception

  • Optez pour le POM-C pour les pièces plus épaisses, lorsque la porosité centrale peut poser problème avec le POM homopolymère standard 
  • Optez pour le POM-H lorsque la rigidité, la résistance mécanique et la résistance à la fatigue sont primordiales 
  • Renforcez les éléments fins pendant l'usinage afin d'éviter toute déformation, en particulier sur les pièces plus longues 
  • Le POM s'usine proprement, mais l'utilisation d'outils bien affûtés permet d'éviter l'accumulation de chaleur et de préserver l'état de surface 

Moulage par injection du POM 

Lors du passage des prototypes à la production, le moulage par injection est souvent le moyen le plus efficace de fabriquer des pièces en POM. Il garantit une géométrie constante et une bonne répétabilité, mais une conception adéquate des pièces est essentielle pour gérer le retrait et éviter les défauts esthétiques. 

Consignes de conception

  • Maintenez une épaisseur de paroi uniforme pour compenser le retrait relativement important du POM 
  • Utilisez des angles de dépouille (≥ 1°) pour faciliter le démoulage des pièces 
  • Évitez les sections épaisses, qui peuvent provoquer des creux dus au retrait 
  • Ajoutez des congés pour améliorer l'écoulement de la matière et réduire les concentrations de contraintes 

Avantages et inconvénients du POM 

Le POM présente des atouts évidents, mais aussi quelques compromis. Voici les domaines dans lesquels il se montre particulièrement performant, et ceux où un autre matériau pourrait s'avérer plus adapté.  

Avantages 

  • Rigidité et stabilité dimensionnelle : le POM respecte des tolérances serrées et conserve sa forme dans le temps, ce qui explique son utilisation très répandue dans les pièces de précision.
  • Faible frottement et bonne résistance à l'usure : il offre de bonnes performances dans les applications de glissement telles que les engrenages, les roulements et les bagues, souvent sans nécessiter de lubrification supplémentaire.
  • Résistant à l’humidité : les grades standard non chargés absorbent très peu d’eau (environ 0,20 à 0,25 % en 24 heures), ce qui aide les pièces à conserver leur stabilité dimensionnelle.
  • Bonne résistance aux mouvements répétés : les grades homopolymères, en particulier, offrent une excellente résistance à la fatigue pour les assemblages par encliquetage, les ressorts et les composants mobiles.
  • Usinage propre : le POM est l’un des plastiques techniques les plus faciles à usiner, car il se coupe proprement, respecte des tolérances serrées et produit des surfaces lisses.

Inconvénients

  • Résistance chimique limitée dans les environnements agressifs : bien qu’il résiste bien aux carburants et à de nombreux solvants, le POM n’est pas adapté aux acides forts ni aux produits chimiques oxydants.
  • Peu adapté à une exposition prolongée aux UV : les grades standard peuvent se dégrader à découvert sans stabilisation. Consultez notre guide des plastiques résistants aux UV pour découvrir de meilleures options de matériaux. 
  • Peut rétrécir lors du moulage : le POM moulé par injection rétrécit davantage que certains plastiques ; il convient donc de tenir compte de la conception des pièces et du sens d'écoulement de la matière.
  • Limites de température modérées : il offre de bonnes performances dans de nombreuses applications techniques, mais ne supporte pas des températures élevées prolongées comme le font des matériaux tels que le PEEK.
  • Difficile à coller : les fixations mécaniques, les assemblages par pression ou les méthodes de soudage sont souvent plus fiables que le collage.

Le PEHD par rapport aux autres thermoplastiques

Le PEHD partage de nombreuses propriétés avec d'autres thermoplastiques, mais chacun présente ses propres avantages et inconvénients. Voici un comparatif des alternatives courantes en termes de souplesse, de durabilité, de résistance chimique et bien plus encore :

 

Matériau Rigidité  Résistance à l'usure  Résistance à l'humidité  Température maximale d'utilisation  Utilisations courantes  Avantages Inconvénients
POM (acétal / Delrin)  Élevé Excellent  Excellent ~185–195°F Engrenages, bagues, roulements Rigide, faible coefficient de frottement, stabilité dimensionnelle
 Sensible aux acides, difficile à coller
Nylon (PA 6/66) Modéré  Bon Médiocre ~200–220°F Engrenages, rouleaux, pièces structurelles Solide, résistant à la chaleur, résistant à la fatigue
 Absorbe l'humidité
PEEK Très élevé

 Excellent

Excellent

 ~480–500°F

Structures aérospatiales, dispositifs médicaux

 Résistance extrême à la chaleur et aux produits chimiques
 Coût élevé 
PTFE Faible Bon Excellent ~500°F Joints d'étanchéité, chemises, pièces coulissantes
 Coefficient de frottement ultra-faible, résistance aux produits chimiques
 Faible rigidité, difficile à usiner
HDPE Faible à modéré

 Moyen Excellent ~175–180°F Réservoirs, carters, équipements alimentaires
 Léger, économique, résistant aux produits chimiques
 Souples, moins précis
PP (polypropylène)  Modéré Moyen Excellent ~210°F Réservoirs chimiques, charnières souples Résistant aux produits chimiques, résistant à la fatigue Rigidité inférieure à celle du POM

Toutes les valeurs sont représentatives et fournies à titre indicatif uniquement. Veuillez consulter notre  page consacrée aux matériaux ainsi que les fiches techniques spécifiques à chaque nuance avant de choisir un matériau. 

Material Highlights 

  • LDPE: More flexible but less stiff and less dimensionally stable than HDPE 
  • PP (Polypropylene): Better fatigue resistance, similar chemical profile, more rigid 
  • Acetal (POM): Higher stiffness and dimensional stability, but more expensive 
  • Nylon (PA): Higher strength and thermal resistance, but absorbs more moisture 
  • ABS: Easier to machine and finish than HDPE, but less chemically resistant and not ideal for outdoor use 

Applications 

Le POM est utilisé dans de nombreux secteurs industriels pour la fabrication de pièces nécessitant précision, faible frottement et performances mécaniques fiables :

  • Médical : composants pour l'administration de médicaments, pièces d'inhalateurs et poignées 
  • Aérospatiale : engrenages, bagues, entretoises et composants légers 
  • Automobile : mécanismes de serrures de porte, pièces de régulateurs, engrenages et composants du système d'alimentation en carburant 
  • Industrie : guides de convoyeurs, sièges de soupapes, bagues, bandes d'usure et composants de pompes  

Obtenir un devis 

Le POM présente des atouts évidents et quelques compromis. Vous souhaitez usiner ou mouler des pièces en POM ? Téléchargez votre fichier CAO pour obtenir un devis instantané et des conseils sur la conception.