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Technique
thermoformage plastique sous vide  
 
Thermoformage plastique sous vide pour les amateurs :
          Les Outils, les Matériaux et le Processus de réalisation

                    des moules en Plastique, à la maison...
moule thermoformage plastique sous videLe principe de base
  1. Le modèle à reproduire, aussi appelé "master" (ex : dalle ou pavé) est posé sur la face supérieure d'une "boîte à vide", la face à reproduire orientée vers le haut.
  2. Une plaque, film ou feuille de plastique thermoformable, de 1 à 3mm d'épaisseur, est fixée sur un cadre support, en bois ou en métal.
  3. La feuille plastique fixée au cadre est placée sous une source de chaleur (four grill de cuisine) pour être portée à une température de l'ordre de 150 à 250°c, de manière à devenir molle.
  4. Le cadre, la feuille plastique molle étant orientée vers le bas, est présenté à la verticale du modèle et enfoncé jusqu'à venir en appui sur la boîte à vide.
  5. Alors que la feuille plastique est encore chaude et molle, elle est intimement et instantanément plaquée contre le modèle par la pression atmosphérique externe, grâce au vide créé dans la boîte à l'aide d'une pompe à dépression (aspirateur ménager).
  6. Après refroidissement de la feuille plastique thermoformée, le cadre en bois est séparé et le master est retiré.
  7. Le moule est terminé et prêt à être utilisé pour réaliser des copies en pierre reconstituée du modèle. Il est composé de la feuille plastique maintenant thermoformée.

Les outils nécessaires
  1. Pour réaliser la boîte à vide et les cadres supports de thermoformage :
    Les outils de base du bricoleur pour couper et assembler le bois, scie égoïne, scie cloche, perceuse électrique et forets à bois, marteau, tournevis cruciforme, équerre, crayon papier, mètre, réglet, scie à onglets, petites pointes à têtes plates, mastic silicone...

  2. Pour l'opération de thermoformage des moules :
    Un aspirateur ménagere et un four électrique de cuisine équipé d'un grill.

La réalisation du support de moulage
  • Le cadre servant de support pour la feuille thermoformable, est réalisé rapidement et sur mesure avec des tasseaux de bois. Il est assemblé simplement par vissage ou pointage. Il peut être utilisé de nombreuses fois pour réaliser plusieurs moules.

  • La feuille ou plaque de plastique se trouve relativement facilement : 

    • En grande surface de bricolage, dans les rayons déco, "verre organique" pour l'encadrement des photos sous verre.
       Exemple :
      - Plaques de Verre organique transparent ep = 1.2mm 80 x 120 cm pour cadre photo.
      Avantages : Facile à trouver, mince, bonne finesse de moulage, peu cher
      Inconvénients : Rigide et cassant, démoulage délicat, contre-dépouilles "interdites"

    • En grande surface de bricolage, dans les rayons vitrage.
      Exemples :
      - Plaques Polystyrène Blanc translucide ep = 1,5 ou 2mm, 100 x 100 cm
      Avantages : Facile à trouver, relativement mince, bonne finesse de détail, peu cher
      plaque PVC expansé blanc 3mmInconvénients : Rigide et cassant, démoulage délicat, contre-dépouilles "interdites"

      - Plaques PVC expansé blanc ep = 3mm, 100 x 50 cm
      Avantages : Mou et souple, non cassant, démoulage facile, peu cher
      Inconvénients : Relativement épais, peu de finesse de détail

    • Plastiques mous d'emballage, de récupération ou de "détournement".
      Exemples :
      - Bidons de pétrole (ex 20L) ou de liquides en matière plastique relativement molle, épaisseur 1 à 3mm.
      - Grandes boîtes de rangement en plastique mou, type "sous-lit".
      Avantages : Mou et souple, non cassant, démoulage facile, gratuit ou peu cher
      Inconvénients : Tailles de moules limitées par les surfaces planes récupérables
  • La feuille plastique est découpée au cutter et est fixée à intervalles réguliers sur le cadre en bois à l'aide de petites pointes fines à têtes plates.
    • Pour pointer les plastiques rigides, il faut pratiquer des avant-trous à la perceuse à l'aide d'un foret de petit diamètre.

La réalisation de la "boîte à vide"

La boîte à vide est nécessaire pour le procédé de thermoformage par dépression sous vide. Il s'agit d'une boîte en bois très simple à réaliser à l'aide de panneaux de bois ou contre-plaqué et de tasseaux. Il ne faut pas hésiter à la faire de grande taille pour permettre les plus grands projets de moulage. Il est par contre inutile de la faire très épaisse. Elle est fermée, étanche sur cinq faces et constellée de trous sur la face supérieure, sur laquelle sera posé le modèle. L'étanchéité peut être obtenue à l'assemblage par un joints de silicone continu, ou après assemblage par application d'un ruban adhésif à l'extérieur, sur toutes les arrêtes et les angles.
Un trou légèrement conique est pratiqué sur l'un des côtés de la boîte pour introduire directement en force l'embout de l'aspirateur qui fera le vide dans la boîte.

Un plan pour la réalisation de la boîte à vide est disponible dans l'Atelier des mouleurs et dans l'Atelier Plastique.


La création d'un moule thermoformé par "dépression sous vide"

Voici la méthode la plus efficace et la plus rapide pour le thermoformage plastique. Il faut avoir construit au préalable une boîte à vide et disposer d'un aspirateur et d'un four de cuisine électrique avec grill :

  1. Branchez l'embout de l'aspirateur sur la boîte à vide et posez le modèle "master" au centre, sur la plaque supérieure percée. 
  2. Si votre master présente des zones ou des faces abruptes, pratiquez des angles de dépouille, à la pâte à modeler par exemple.
  3. Si le plastique que vous utilisez est relativement rigide, appliquez éventuellement un agent de démoulage sur le master.
  4. Si le plateau de la boîte à vide est plus grand que le cadre du moule, bouchez les trous qui dépassent en périphérie avec du scotch d'emballage, ou mieux, utilisez la "méthode du cache souple".
  5. Réglez le four électrique avec grill à 250°c.
  6. Placez la cadre équipé de la feuille thermoplastique dans le haut du four, à environ 5 cm sous la grille infrarouge, le plastique orienté vers le haut, et observez. Vous pouvez laisser la porte du four entre-ouverte.
  7. Démarrez l'aspirateur.
  8. Prenez des gans ou des maniques et, lorsque la feuille de plastique devient molle et commence à fléchir nettement sous son propre poids, sortez le cadre du four.
  9. Présentez rapidement le cadre, feuille plastique vers le bas, à la verticale du modèle et abaissez-le jusqu'à ce qu'il soit en appui sur toute la périphérie de la plaque à trous, sur la boîte à vide.
  10. Le vide se crée dans la boîte et la feuille plastique est instantanément plaquée contre le modèle. 
  11. Maintenez la pression sur le cadre, attendez que la feuille soit refroidie, puis arrêtez l'aspirateur.
  12. Désolidarisez la feuille du cadre en bois (enlevez les pointes).
  13. Démoulez. C'est l'opération la plus délicate. Elle sera nettement facilitée si vos angles de dépouille sont correctement ouverts.

Les atouts et les limites de cette technique

moule plastique thermoformé pour dalle pierreLa principale limite de cette technique réside dans la taille des thermoformages. La taille maximale de vos moules sera fonction de la taille de votre four de cuisine. Dans un four classique de 40 x 40 cm, il sera par exemple possible de réaliser un moule pour des dalles de 30 x 30 cm maximum.

Hormis la limite de taille, cette technique est idéale et très économique pour reproduire des modèles avec des surfaces lisses, des reliefs grossiers, arrondis et peu saillants, sans contre-dépouilles. S'il y a des contre-dépouilles, elle peuvent être assez facilement réduites, par diverses manières afin de permettre le démoulage.

En revanche, elle ne permet pas de reproduire les détails très fins, précis et saillants comme des trous nets, des  brisures, des arrêtes vives, des grains de surface fins, etc. Pour ces cas de figure, la technique du moule en élastomère de silicone (type RTV) reste la plus adéquate.


Video et Livre pratique sur le thermoformage plastique

Après avoir lu ci-dessus la présentation de cette technique et visionné cette video, vous avez déjà pas mal d'informations pour tester et réaliser vos premiers thermoformages sous vide si vous le souhaitez.
Si vous avez un accès dans l'Espace des Mouleurs , vous y trouverez un plan pour réaliser une boîte à vide de 60 x 50 x 5 cm.

Livre : Moulage et Thermoformage plastique sous videPour vraiment tout savoir sur la méthode de thermoformage plastique sous vide, les plastiques utilisables et la fabrication des outils de base, découvrez le livre Moulage et Thermoformage plastique sous vide pour amateurs et artisans.
Vous y apprendrez la méthode "minimaliste" qui ne necessite qu'une boîte à vide facile à réaliser et des cadres en bois très simples, avec votre aspirateur et votre four de cuisine. Pour vos projets plus importants, nécessitants des moules plus grands ou des tirages en plastique plus nombreux, vous découvrirez aussi comment réaliser votre voûte infrarouge et des supports de moulage en aluminium astucieux.


Le thermoformage plastique sur le WEB

Les mots clé pour trouver l'information sur le web sont :
thermoplastique, thermoplastic, thermoformage, sous vide, boite à vide, vacuum forming, vacuum box...

Voici une selection de liens :

Découvrez aussi :

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