Tout commence par un moule parfait
le thermoformage du materiau solid surface necessite experience et competence
Le Solid Surface est un matériau durable de qualité: il est teinté dans la masse, résistant à l'humidité et aux taches, hygiénique, résistant au feu et aux UV ... Mais la caractéristique unique de ce matériau est qu'il est thermoformable. Cela signifie que vous pouvez lui donner la forme souhaitée après l'avoir fait chauffer. De quoi avez-vous précisément besoin pour thermoformer le Solide Surface? Et comment procéder concrètement?
Le processus de thermoformage
Préparation du matériau
Le matériau Solid Surface travaille beaucoup sous l'effet des variations de température. Il est évident que le fait de chauffer ce matériau en le faisant passer de 20 à 130 voire 160 °C (selon les instructions spécifiques du fournisseur) pour ensuite le refroidir à 20 °C peut avoir un impact significatif sur les dimensions du panneau. Il est donc recommandé de découper ce matériau en prévoyant une marge.
Ensuite, lorsque vous aurez formé l'élément et que vous l'aurez fait refroidir, vous pourrez lui conférer la dimension finale souhaitée avec une fraiseuse. Veillez à ce que votre panneau ne présente pas de bords ou d'angles tranchants pouvant abîmer la membrane de la presse sous vide. Même la phase de préparation implique un certain travail de ponçage.
Chauffage au four
La pièce à thermoformer est placée 'froide' dans un four préchauffé à une température d'environ 165 à 180 °C (voir les instructions de votre fournisseur et les résultats de votre test de calibrage). La durée du passage au four dépend de l'épaisseur de la plaque et du type de four. En gros, il faut compter une à deux minutes par millimètre d'épaisseur du panneau. Mais ce timing doit être précis. Si l'on ne chauffe pas assez le panneau, on risque d'être confronté à une rupture du matériau ou à un étirement visible du matériau à certains endroits.
Si on laisse le panneau au four trop longtemps, cela peut provoquer des renflements, des bulles, même des changements de couleur. Celui qui n'a aucune expérience ou qui utilise un nouveau four a donc intérêt à effectuer quelques essais au préalable. Pour ce faire, vous pouvez utiliser des chutes de matériau. Apprenez à bien connaître votre four (voir encadré consacré au calibrage du four)!
Pressage sous vide
Il faut battre le fer tant qu'il est chaud. Une fois qu'elle est souple, manipulez la pièce de Solid Surface avec la plus grande prudence et bien sûr avec des gants adaptés! L'opération est plus facile si vous êtes à deux car le Solid Surface est très lourd (il a la même masse volumique que le verre ou le béton). Déposez le panneau sur le moule dans la presse à membrane, refermez cette dernière et faites le vide progressivement. Si vous allez trop vite, cela fera des marques blanches ou autres dégâts visibles. Si le processus est trop lent et que le matériau refroidit, vous risquez une rupture du matériau.
Entre-temps, avec les mains ou à l'aide d'un outil mou (ex. un marteau en caoutchouc), pressez le matériau souple dans la forme souhaitée autour du moule. Veillez à ce qu'il n'y ait pas de bulles d'air entre la pièce et la membrane. Ensuite, maintenez le vide pendant un certain temps, au moins jusqu'à ce que la pièce ait refroidi et que sa température soit inférieure à 70-80 °C! En général, cela prend environ 25 minutes. Si vous arrêtez le vide trop tôt, il y a de grandes chances que le matériau Solid Surface se rétracte. Ici aussi, la durée de cette phase de refroidissement doit être déterminée de manière expérimentale (voir l'encadré à la page précédente).
Post-traitement de la pièce thermoformée
Une fois sortie de la presse sous vide, la pièce thermoformée devra encore refroidir et durcir
une petite demi-heure, en fonction de sa taille et de son épaisseur. Ensuite, vous pourrez la traiter. D'abord, vous pouvez fraiser tous les bords avec une défonceuse jusqu'à ce qu'ils soient bien droits et bien propres et jusqu'à atteindre les dimensions correctes. L'idéal est une machine CNC (cinq axes) commandée par un logiciel de CAO/FAO 3D flexible. Si vous n'avez pas de machine CNC et si la pièce ne rentre pas dans la machine, vous pouvez aussi utiliser une défonceuse électrique manuelle. L'utilisation d'un modèle est fortement recommandée. Ainsi, vous êtes sûr que la pièce thermoformée s'intégrera parfaitement dans l'ensemble du meuble à réaliser.
Jusqu'où pouvez-vous aller avec le thermoformage du matériau Solid Surface?
Les matériaux Solid Surface ne sont pas thermoformables à l'infini. Les possibilités sont limitées.
Par exemple, le rayon minimum requis lors du cintrage est étroitement lié à l'épaisseur de la pièce. La règle est la suivante: plus le matériau Solid Surface est fin, plus le rayon minimum est faible. Ainsi, le rayon minimum d'une pièce de 6 mm d'épaisseur est de seulement 25 mm tandis que pour une pièce de 18 mm d'épaisseur, il est de 127 mm. Attention: cela ne signifie pas qu'un rayon de 25 mm est impossible avec une plaque de 18 mm d'épaisseur. Vous pouvez fraiser dans cette plaque un évidement de 12 mm de profondeur. Ainsi, à hauteur de la flexion, vous arriverez à une épaisseur de 6 mm. Ensuite, le mieux est alors de remplir l'évidement en collant un renfort. De façon générale, on peut dire que le matériau ne peut pas être comprimé ou étiré de plus de 25%.
Deux types de four
Four à air chaud
On distingue deux types de four. Tout d'abord, il y a le four à air chaud, à l'intérieur duquel la chaleur est répartie uniformément grâce à un ou plusieurs petits ventilateurs. Le principal avantage de ce type de four est qu'il est opérationnel assez rapidement. L'inconvénient, c'est que le matériau Solid Surface va chauffer un peu plus lentement.
Four à deux plaques chaudes
Le deuxième type de four est un modèle à deux plaques chaudes: une voûte et une sole. Ces plaques sont chauffées de manière électrique ou via un système d'huile chaude. Le matériau Solid Surface est placé entre les deux plaques et chauffé par la chaleur de conduction. Le principal avantage de ce type de four est que le panneau chauffe un peu plus vite. L'inconvénient, c'est que le four met plus longtemps à démarrer.
Différentes zones
La plupart des fours sont aussi subdivisés en différentes zones que l'on peut facilement activer ou désactiver en fonction de la taille de la pièce. Bien sûr, ce fonctionnement par zone joue un rôle important dans l'économie de coûts. Mais tenez compte du fait que vous devez chauffer toute la pièce, pas seulement la partie que vous souhaitez thermoformer!
Critères de choix
Le coût, la taille et la consommation du four constituent des facteurs importants dans le processus de choix mais soyez également attentifs à la nature de votre production. Celui qui ne doit transformer des pièces que de manière sporadique a peut-être intérêt à opter pour un four à air chaud, plus rapide à chauffer. En revanche, celui qui thermoforme souvent optera plutôt pour le modèle à plaques étant donné qu'il permet de réduire sensiblement le 'temps de production'.
Presse a membrane sous vide
A l'instar du four, la presse à membrane sous vide est un appareil assez simple. Le vide créé ne doit pas être particulièrement puissant et est uniquement destiné à tout maintenir en place correctement. La table de la presse à membre se compose généralement d'un panneau HPL plat, évidemment doté des encoches nécessaires pour maintenir le vide. La membrane, quant à elle, est réalisée dans un épais film de silicone. Les points importants lorsqu'on utilise une presse à membrane sont les suivants:
- veillez à faire le vide relativement lentement. Ainsi, vous aurez suffisamment de temps pour bien positionner le matériau Solid Surface souple et chaud autour du moule ou à l'intérieur du moule;
- maintenez le vide suffisamment longtemps. Le matériau doit pouvoir refroidir à cœur jusqu'à une température de 70 à 80 °C. Si vous arrêtez le processus trop tôt, vous risquez que le matériau Solid Surface se rétracte.
Appareils combines
Beaucoup de menuisiers et de constructeurs d'intérieur manquent de place dans leur atelier. Dans ces cas-là, l'achat d'un appareil combiné constitue une bonne solution. Idem pour les appareils sur roulettes que vous pouvez facilement placer dans un coin de l'atelier.
Peut-on s'en passer?
Est-il possible de thermoformer un matériau Solid Surface sans four et sans presse sous vide? Pour les pièces relativement petites, vous pouvez remplacer le four par de simples lattes chauffantes. Un bel exemple est le bord épaissi d'une plaque de table ronde. Dans certains cas, la presse sous vide n'est pas vraiment nécessaire non plus. En effet, vous pouvez toujours travailler avec un moule et un contre-moule, combinés avec des vis de serrage. A condition toutefois que les deux moules soient parfaitement fabriqués. Toute correction est quasiment impossible. Autrement dit, un four et une presse à membrane sous vide sont des outils quasi indispensables pour ceux qui souhaitent thermoformer régulièrement.
