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Le recours à des méthodes de traitement différentes pour la fabrication des produits du plastique s'explique par la diversité des sortes de plastiques et des applications de ces derniers sur le marché. Chaque méthode est conçue en vue de l'obtention d'un produit final particulier. Les résines peuvent cependant être utilisées dans plus d'un processus de fabrication. Dans chaque cas, les travailleurs doivent être hautement qualifiés dans leur domaine de spécialisation afin de concevoir, d'utiliser ou d'entretenir les outils et les machines en toute sécurité et de manière efficace.

Thermoformage
Le thermoformage désigne un procédé au cours duquel une plaque de plastique est transformée en toutes sortes de pièces sous l'action conjuguée de la chaleur et de la pression. La plaque est d'abord chauffée, puis placée dans un moule dont elle épouse la forme. Pour effectuer cette opération, on doit tenir compte de normes précises et de tolérances serrées et faire preuve de minutie. L e thermoformage peut être rentable et efficient, selon la nature du produit. Il est le procédé le plus avantageux pour fabriquer des pièces présentant des éléments sur l'un des côtés.

Trois moules sont le plus souvent utilisés pour le thermoformage : les moules en aluminium usinés pour les pièces creuses, les moules en fonte d'aluminium pour les pièces ayant des rapports d'étirage élevés et les moules à empreintes différentes pour les prototypes et les produits à court terme.


Moulage par rotation
Pour rotomouler une pièce, on commence par placer un moule dans la machine à mouler. Une résine plastique, sous forme de poudre finement broyée, est déposée dans le moule, qui est lentement tourné sur les axes vertical et horizontal tout en étant chauffé. La résine fond, recouvre le moule et en prend la forme. Une fois refroidie, la pièce finie est éjectée du moule. Les matériaux bruts dont on se sert sont surtout le polyéthylène basse densité linéaire et le polyéthylène réticulé, qui est d'une grande dureté. Certains moules sont conçus pour le rotomoulage, à des fins spécialisées, du nylon, des polycarbonates et des polypropylènes broyés cryogéniquement.

Ce procédé est rentable puisqu'on évite de la sorte d'avoir à fabriquer et à rassembler de nombreuses pièces et qu'on peut facilement modifier le moule. Le moulage par rotation permet d'obtenir des pièces dont les parois sont d'une épaisseur uniforme et dont les angles extérieurs sont renforcés. Au nombre des produits du plastique rotomoulés, mentionnons les réservoirs agricoles de tous genres, les réservoirs à combustible, les jouets de plein air de grande taille, les accoudoirs d'automobile en vinyle souple, les formes sphériques et les balles pour enfants.

Moulage par injection
Le moulage par injection est la méthode la plus courante de mise en forme des plastiques. On se sert d'un piston ou d'une vis pour pousser la résine plastique dans un moule, à travers un cylindre chauffé. Lorsqu'il refroidit, le plastique se solidifie et prend la forme du moule. Ce dernier s'ouvre alors et le moulage est relâché. Les presses à injecter sont essentiellement formées de deux composantes, le dispositif d'injection et l'ensemble porte-moule. Le dispositif d'injection fluidifie la résine et l'injecte dans le moule. L'ensemble porte-moule tient le moule fermé, l'ouvre et le referme automatiquement, et éjecte la pièce finie. Le mécanisme peut être doté de divers systèmes : mécanique, hydraulique ou hydromécanique. Au nombre des objets fabriqués grâce à cette méthode, signalons les jouets, les peignes, les calandres d'automobile et divers contenants.

Le moulage par injection comporte les avantages suivants : cadence de fabrication élevée, souplesse de conception, répétabilité suivant les tolérances, capacité de traiter une vaste gamme de matériaux, coûts de main-d'œuvre relativement faibles, peu ou pas de finissage des pièces et pertes minimes attribuables aux déchets. Ses inconvénients sont le fort investissement initial (certains moules valent des millions de dollars!) et les coûts d'utilisation élevés (il est difficile d'établir avec précision les coûts du moulage par injection).

Extrusion
Des granules de plastique sont d'abord chauffées dans un long fourreau. Une vis d'Archimède les force ensuite à passer à travers une filière dont l'ouverture a la forme désirée; le principe est le même que celui de l'appareil pour fabriquer des pâtes ou le poussoir à saucisses. À mesure que la forme en plastique sort de l'ouverture de la filière, elle refroidit et se solidifie. Elle est ensuite coupée à la longueur désirée.

Contrairement aux alliages métalliques, les produits extrudés sont à la fois résistants, durables et flexibles. Des composantes rigides ou flexibles, en plus ou moins grand nombre, peuvent être combinées en un seul plastique extrudé. Les pièces étant moins nombreuses, les coûts d'assemblage sont inférieurs. Font partie des produits du plastique obtenus par extrusion les tuyaux d'arrosage, les pailles, les tuyaux, les cordes, etc. Des matières thermoplastiques en fusion forcées à travers une filière aux ouvertures extrêmement fines peuvent, une fois refroidies, être tissées et transformées en vêtements, rideaux ou tapis.

Moulage par soufflage
Le moulage par soufflage permet d'obtenir des contenants à partir de tubes thermoplastiques mous et creux. Après ajustement du moule autour du tube thermoplastique ramolli, ce dernier est chauffé. De l'air est ensuite soufflé à l'intérieur du tube ramolli pour forcer les parois externes de ce dernier à prendre la forme des parois internes du moule. Après le refroidissement, le moule s'ouvre et le nouveau contenant est éjecté. Le moulage par soufflage, tel qu'il se pratique de nos jours, a été élaboré dans les années 1940. Le coût des pièces est d'ordinaire supérieur à celui des pièces moulées par injection mais néanmoins inférieur à celui des pièces rotomoulées. Les frais d'outillage sont modérément dispendieux.

Ce procédé est avantageux en ce sens qu'on peut fabriquer n'importe quelle forme creuse, trouver sans difficulté l'équipement nécessaire dans la plupart des régions et réaliser des économies au titre des frais d'outillage, comparativement à la technique du moulage par injection. Ses inconvénients sont les suivants : les cycles sont plus lents que ceux du moulage par injection et le prix des pièces est plus élevé que dans le cas de ce dernier procédé. Le moulage par soufflage est la technique dont on se sert pour la fabrication de nombreux contenants en plastique, y compris les bouteilles de boissons gazeuses, les bocaux, les bouteilles de détergents et les cuves de stockage.

Moulage par compression
Le moulage par compression fonctionne sur le même principe que le gaufrier qui transforme la pâte en gaufres. Dans un premier temps, la résine thermodurcissable est déposée dans un moule en acier. L'application de chaleur et de pression ramollit la matière qui est injectée dans toutes les parties du moule en vue de l'obtention de la forme désirée. Ceci accélère en outre la réticulation de la résine qui forme un produit plus résistant. Après le refroidissement et le durcissement de la matière, l'objet qui vient tout juste d'être formé est relâché du moule.

Cette méthode de traitement des plastiques est la première à avoir été utilisée de façon intensive à des fins commerciales. Les frais d'outillage et le coût des pièces sont moyens. L'avantage du moulage par compression découle du fait que les pièces peuvent être soumises à des températures élevées étant donné que les matériaux bruts ne ramolliront plus. Parmi ses quelques inconvénients, signalons les coûts élevés liés aux rebuts ou déchets et les cycles relativement lents. Ce procédé permet d'obtenir des produits solides, résistants aux hautes températures, entre autres de la vaisselle, des téléphones, des châssis de télévision et des pièces électriques.

Moulage par injection et réaction (MIR)
Aux fins de ce procédé, la résine thermodurcissable liquide est combinée à un agent de traitement et injectée dans un moule. La plupart des produits obtenus par cette méthode sont à base de polyuréthane. Les pièces obtenues peuvent être flexibles, rigides ou à fini de surface lisse.

Le coût des pièces et de l'outillage est relativement élevé. La production de pièces solides, flexibles, légères et faciles à peindre est l'avantage que comporte ce procédé. La lenteur des cycles de même que le prix onéreux des matières brutes en sont les indéniables inconvénients. Le moulage par injection et réaction est utilisé pour la fabrication de produits solides, de grande taille et durables, comme des panneaux de carrosserie et des ailerons pour les automobiles, des skis et des enveloppes de machines de bureau.

Moussage
Les résines thermodurcissables et thermoplastiques peuvent être expansées grâce à l'injection de gaz dans la matière plastique en fusion. À mesure que la résine refroidit, de minuscules bulles de gaz sont emprisonnées à l'intérieur, formant une structure alvéolaire. Les plastiques mousses peuvent être classés suivant la forme de leurs bulles ou alvéoles. Les éponges et les sous-tapis sont des exemples de plastiques à alvéoles ouverts, c'est-à-dire dont les bulles communiquent entre elles. Les dispositifs de flottaison sont des exemples de plastiques à alvéoles fermés, c'est-à-dire dont les bulles sont scellées comme de minuscules ballons. Les plastiques mousses peuvent également se subdiviser selon la densité, le genre de résine de plastique utilisée et la souplesse. Ainsi, les plastiques de polyuréthane rigides, à alvéoles fermés, constituent d'excellents isolants pour les réfrigérateurs et les congélateurs. C'est par ce procédé qu'on obtient des produits en mousse plastique comme les coussins, les oreillers, les éponges, les boîtes à œufs et les verres de styromousse.

Les coûts du moussage peuvent varier mais, d'ordinaire, les prix des pièces sont bas tandis que les frais d'outillage sont assez élevés. Ce procédé est manifestement avantageux pour la fabrication de matières souples et légères particulièrement utiles comme garniture d'emballage. Le fait qu'elles ne soient ni très solides ni très durables est un inconvénient mineur.

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