Chapitre 3

Chapitre 3 : Recommandations pour le processus de séchage

Le séchage des polyamides avant transformation ou utilisation est une étape importante qui prévient la dégradation du matériau liée à une humidité élevée. Des paramètres de séchage mal choisis peuvent entraîner une endommagement de la structure du polyamide, une détérioration de ses propriétés mécaniques et visuelles.

Paramètres de séchage principaux :

1. Température :
2. Doit être supérieure à la température de transition vitreuse du polyamide et suffisamment élevée pour éliminer rapidement l'humidité, mais inférieure à la température de fusion.
3. Pour PA6 et PA66, la plage préférentielle est de 90-110°C, pour assurer un séchage efficace et éviter les défauts tels que les bulles et la surchauffe.
4. Une température de 80°C convient uniquement pour un pré-séchage de courte durée ou pour les matériaux ayant une humidité initiale faible, car une exposition prolongée à cette température peut entraîner un vieillissement thermique du matériau.

Risques d'une température élevée :
- En cas de surchauffe, des bulles, une perte de transparence et une oxydation thermique peuvent survenir. L'image ci-dessous montre les conséquences du séchage de PA6I/6T à 120°C.

Figure 4. Bulles à la surface du polyamide après surchauffe.

1. Durée :
2. Un temps de séchage prolongé, particulièrement à basses températures (par exemple, 80°C), peut provoquer un vieillissement thermique et une dégradation du matériau en raison d'une exposition prolongée à la chaleur.
3. Le temps optimal pour le séchage est de 4-8 heures à une température de 90-120°C, ce qui permet d'éliminer efficacement l'humidité sans risque d'endommagement du matériau.

4. Pour les matériaux ayant une humidité initiale élevée, il est recommandé de commencer le séchage à une température plus basse et de l'augmenter progressivement, afin de minimiser le risque de surchauffe.

5. Vitesse de circulation de l'air :

6. Une vitesse élevée de circulation de l'air dans le séchoir accélère le processus d'élimination de l'humidité, en assurant un chauffage uniforme et une évaporation.
7. Si le séchoir est équipé d'un système de soufflage et de la possibilité d'éliminer l'humidité excessive de la chambre, cela améliore considérablement l'efficacité du séchage, en maintenant des conditions stables et en prévenant l'accumulation d'air humide.
8. Un tel système convient à la plupart des polyamides, en aidant à éviter les surchauffes locales et une élimination inégale de l'humidité.

Types d'équipement de séchage :

1. Séchoirs à dessiccant :
2. Fonctionnent selon le principe de déshumidification de l'air à l'aide d'un absorbant.
3. Maintiennent des conditions de séchage stables et minimisent le risque de surchauffe.

4. Recommandés pour un usage professionnel lors de la transformation des polyamides et autres matériaux hygroscopiques.

5. Séchoirs sous vide :

6. Utilisent une pression réduite pour abaisser la température d'ébullition de l'eau.
7. Conviennent aux matériaux sensibles aux températures élevées.

8. Assurent une élimination uniforme de l'humidité, mais nécessitent des équipements complexes.

9. Séchoirs traditionnels (fours) :

10. Accessibles et simples d'utilisation, mais nécessitent un contrôle constant de la température.

11. L'utilisation d'un ventilateur améliore l'uniformité du séchage, cependant il est important d'éviter la surchauffe.

12. Séchoirs pour plastique :

13. Spécialement conçus pour la préparation des filaments d'impression 3D.
14. Équipés d'un contrôle de température et d'un puissant ventilateur assurant une circulation d'air uniforme.
15. Certains modèles sont dotés d'une fonction de contrôle de l'humidité, permettant d'éliminer l'humidité excessive par des orifices de ventilation.
16. Recommandés pour le séchage des polyamides, PLA, PETG et autres matériaux avant impression, pour éviter les défauts sur les produits finis.

Exigences pour les séchoirs à plastique :

• Réglage précis de la température avec une plage jusqu'à 90-120°C.
• Circulation d'air uniforme à l'intérieur de la chambre.
• Capacité à fonctionner pendant de longues périodes sans surchauffe.
• Taille compacte pour un placement pratique dans des environnements domestiques ou de bureau.

Recommandations pour le processus :

1. Avant le séchage, mesurez le niveau d'humidité (les méthodes sont discutées au chapitre 2).
2. Commencez le processus à une température plus basse, en l'augmentant progressivement.
3. Évitez un séchage prolongé, particulièrement à des températures élevées.
4. Utilisez des séchoirs avec contrôle des paramètres, pour minimiser le risque de surchauffe.

Guide pratique :

Le graphique ci-dessous présente les vitesses d'élimination de l'humidité à différentes températures :

Figure 6. Comparaison de la vitesse de séchage à différentes températures.

Le graphique montre qu'une température plus élevée accélère le processus de séchage, mais il est important de surveiller les limites de thermostabilité du matériau.

Conclusion :

Un séchage efficace assure la préservation des propriétés mécaniques du polyamide et prévient les problèmes lors de la transformation. En suivant ces recommandations, vous pourrez minimiser le risque d'endommagement du matériau. Dans le chapitre suivant, nous discuterons du rôle des additifs et des charges dans l'amélioration de la résistance des polyamides à l'humidité.