MAKER CAMP: fabrication de plaques en plastique recyclé
Contexte
Ce tutoriel a été élaboré dans le cadre d'un MakerCamp. L'objectif principal était d'explorer les cycles de revalorisation des déchets plastiques au sein d'un FabLab, en se concentrant particulièrement sur les chutes d'impressions 3D (PLA) et les plastiques de type PP (Polypropylène).Plutôt que de considérer ces chutes comme des déchets, nous avons cherché à les transformer en une nouvelle matière première exploitable. La fabrication de plaques rigides permet de redonner une forme utile au plastique broyé, ouvrant ainsi la voie à de nouveaux projets de fabrication numérique (usinage à la CNC, découpe laser ou thermoformage).
Étape 1: Conception des cadres (le gabarit)
Le cadre constitue le moule de la future plaque. Il définit non seulement sa forme et ses dimensions, mais influence aussi directement la qualité du fini de surface et la facilité de démoulage.Nos expérimentations au Maker Camp ont permis de comparer deux types de bois pour la structure des cadres :
- Le MDF (3mm) : Cadre à usage unique. A 230°C il brunit. Le plastique s'incruste sur le bords, rendant le démoulage impossible sans détruire le cadre.
- Le CP (5mm) : Le papier cuisson adhère plus fortement au plastique. Mais les bords intérieurs brûlés par la découpeuse laser facilite grandement le démoulage.
- Formes complexes : La matière (ici 10,8g de PLA) s'étend parfaitement et remplit les moindres détails de la découpe laser. Mais le démoulage est trés compliqué.
Étape 2: Processus de fabrication
Calibration du Grammage (données test)
Le calcul du poids de plastique est crucial pour éviter que la plaque ne soit "creuse" ou qu'elle ne déborde du cadre.Le calcul se fait à partir du volume du cadre et de la masse volumique du matériau utilisé.
En théorie :
- PLA : 1.25 g/cm3
- PP : 0.90 g/cm3
Exemple : Pour un cadre de 100x100x3mm, le calcul donne 37.5g. Nos tests à 37g: après passage de la presse à imprimer, le cadre n’était pas plat et le démontage très laborieux voir impossible sans détruire complétement le cadre , la pièce en PLA passe à 27gr.
Journal des essais et résultats d'expérimentation
Afin de stabiliser notre protocole, nous avons réalisé plusieurs itérations. Chaque test a été effectué à une température constante de 230°C.
Étape 3: Usinage des plaques
Une fois nos plaques produites, nous avons testé leur transformation à la découpeuse laser pour voir si elles pouvaient servir de base à de nouveaux objets.Retour d'expérience sur la découpe laser Perezcamp:
Les tests sur le PLA recyclé ont été assez décevants. Le résultat visuel est "très moche" : la matière fond de manière irrégulière et la démarcation de coupe bave énormément. De plus, la combustion dégage une odeur très forte et nauséabonde, ce qui nécessite une excellente extraction d'air.
Pour réussir à traverser la matière, il a fallu pousser la machine sur des réglages similaires à du MDF de 5 mm. Quant à la gravure, les résultats sont peu satisfaisants à cause de l'hétérogénéité des plaques (bulles d'air, variations de densité ou de couleurs).
Paramètres de découpe testés (Laser PerezCamp)
| Matériau | Épaisseur | Puissance | Vitesse | Focus |
| PLA | 3mm | 65/63 | 5 | 4.4mm |
| PP | - | 65/63 | 10 | 9.2mm |
Bibliographie
- Tutoriel de la casemat avec du PLA et PETG
- Tutoriel plaques PLA au Dôme
- Experimentation à la condition publique (Roubaix)
- Avec HDPE et cadre aluminium
- Avec des bobines de filament (PP)