PET vs PETG : propriétés, usinage CNC et choix des matériaux

Le PET et le PETG sont tous deux des polyesters thermoplastiques, mais ce ne sont pas des matériaux interchangeables. Le PET désigne une vaste famille de matériaux qui comprend des produits destinés à la fabrication de bouteilles, de films, de fibres et des produits techniques. Dans le secteur de l'usinage, le PET-P ou PETP désigne généralement le PET semi-cristallin de qualité technique. Le PETG, en revanche, est un copolyester amorphe modifié, réputé pour sa transparence, sa résistance et sa thermoformabilité.

En usinage CNC, le PET-P est généralement choisi pour sa rigidité, sa résistance à l'usure, sa résistance au fluage et sa stabilité dimensionnelle, ce qui le rend adapté aux pièces structurelles de précision, aux engrenages, aux bagues et aux composants de guidage. Le PETG est quant à lui plus couramment utilisé pour les capots transparents, les hublots, les panneaux et les composants de protection soumis à de faibles charges. Cet article compare leur structure chimique, leurs propriétés mécaniques, leurs performances physiques et thermiques, leurs propriétés électriques, leur résistance chimique, leur usinabilité CNC et les critères de sélection des matériaux.

Que sont le PET et le PETG ?

Le PET et le PETG appartiennent à la même famille de polyesters thermoplastiques, mais leurs structures et leurs caractéristiques fonctionnelles diffèrent. Le PET constitue la famille de matériaux de base ; « PET-P » est une appellation couramment utilisée pour désigner le PET semi-cristallin de qualité technique ; quant au PETG, il s'agit d'une forme de PET modifiée par copolymérisation.

Qu'est-ce que le PET ?

PET signifie polyéthylène téréphtalate. Il est généralement obtenu par polycondensation de l'acide téréphtalique et de l'éthylène glycol. En fonction de sa cristallinité, de sa qualité et de son mode de transformation, le PET peut être utilisé pour la fabrication de bouteilles, de films, de fibres et de composants techniques. De ce fait, les différents produits en PET peuvent présenter des variations importantes en termes de transparence, de rigidité, de résistance à la chaleur et de performances mécaniques.

Dans cet article, le terme « PET » désigne principalement le PET technique utilisé pour la fabrication de plaques, de tiges et de composants usinés par CNC, plutôt que le PET conventionnel destiné à la fabrication de bouteilles ou de films. Le PET technique se caractérise généralement par une grande rigidité, une faible absorption d'humidité et une bonne stabilité dimensionnelle, ce qui le rend adapté aux pièces nécessitant un ajustement précis ou une résistance à long terme aux charges.

Qu'est-ce que le PET-P ?

PET-P, également écrit sous la forme PETP, désigne généralement une forme semi-cristalline de PET destinée à des applications techniques. Il ne s'agit pas d'un polymère distinct, mais d'un type de PET mis au point pour offrir une résistance mécanique, une stabilité dimensionnelle, une résistance à l'usure et une usinabilité améliorées. Il est généralement commercialisé sous forme de plaques, de tiges et de tubes.

Le PET-P est souvent utilisé pour la fabrication d'engrenages, de bagues, de rouleaux, de composants de guidage, d'isolateurs électriques et de pièces structurelles de précision. C'est pourquoi les propriétés mécaniques et d'usinage du PET abordées dans cet article se rapportent principalement au PET-P.

Qu'est-ce que le PETG ?

PETG signifie Polyéthylène téréphtalate modifié au glycol. Il est obtenu en introduisant des comonomères tels que le CHDM dans le système polymère du PET, ce qui réduit la tendance du matériau à cristalliser et lui permet de rester essentiellement amorphe.

Cette structure confère au PETG une grande transparence, une bonne résistance et une large plage de traitement. Il est couramment utilisé pour la fabrication de protections transparentes, de hublots, de panneaux et de boîtiers. Le PETG peut également être usiné par fraisage CNC, percé, découpé et tourné, bien que sa surface relativement tendre le rende plus sensible à la chaleur générée par la découpe, aux rayures et à la pression de serrage.

PET vs PETG : en bref

Le tableau ci-dessous présente les huit facteurs les plus importants en matière d'usinage CNC et de choix des matériaux.

Dans l'ensemble, le PET-P est mieux adapté aux composants de précision, résistants à l'usure et soumis à des charges importantes, tandis que le PETG convient davantage aux pièces transparentes, résistantes aux chocs et soumises à des charges légères.

Composition chimique et structure moléculaire

Le PET est obtenu par polycondensation de l'acide téréphtalique (PTA) et de l'éthylène glycol (EG). Selon les conditions de transformation, il peut présenter une structure amorphe ou semi-cristalline. Le PET-P utilisé pour l'usinage CNC est généralement semi-cristallin, ce qui lui confère une rigidité, une résistance à l'usure et une stabilité dimensionnelle supérieures.

Le PETG est un copolyester modifié obtenu en introduisant des comonomères tels que le CHDM dans la chaîne polymère du PET. Cette modification empêche la cristallisation, ce qui permet au PETG de rester en grande partie amorphe. De ce fait, le PETG offre une meilleure transparence et une meilleure ténacité, mais sa rigidité, sa résistance à la chaleur et sa stabilité dimensionnelle à long terme sont généralement inférieures à celles du PET-P.

Propriétés mécaniques

Les valeurs ci-dessous comparent des matériaux PET-P et PETG représentatifs de qualité technique. Les valeurs réelles peuvent varier en fonction de la qualité, de l'épaisseur, de la température et de la méthode d'essai.

Résistance à la traction et rigidité

Le PET-P présente généralement une limite d'élasticité et un module de traction supérieurs à ceux du PETG, ce qui le rend moins susceptible de se déformer ou de perdre sa forme sous l'effet d'une charge. Il est donc mieux adapté aux éléments de support, aux blocs de fixation, aux pièces à ajustement de précision et aux composants soumis à des charges mécaniques continues.

Le PETG présente une rigidité moindre mais une plus grande ductilité, ce qui le rend plus adapté aux boîtiers transparents, aux capots de protection et aux pièces structurelles qui ne sont pas appelées à supporter de lourdes charges.

Comportement à la flexion

Le PET-P présente une résistance à la flexion d'environ 117 MPa et un module de flexion d'environ 3,31 GPa, ce qui lui confère une meilleure résistance à la flexion. Il est donc adapté aux composants de grande longueur, aux plaques de support minces et aux pièces usinées qui doivent conserver leur planéité.

Le PETG présente un module de flexion plus faible et est plus susceptible de se déformer sous l'effet d'une charge continue ou à des températures élevées, ce qui le rend plus adapté aux applications peu sollicitées.

Résistance aux chocs et ténacité

Le PETG présente généralement un allongement à la rupture et une résistance aux chocs avec entaille nettement supérieurs à ceux du PET-P. Il peut supporter une déformation plus importante avant de céder, ce qui le rend adapté à la fabrication de protections et de boîtiers transparents susceptibles d'être exposés à des chocs, des chutes ou des vibrations.

Le PET-P privilégie la rigidité et la stabilité dimensionnelle plutôt qu'une résistance élevée aux chocs. Les parois minces, les angles vifs et les encoches doivent donc être conçus avec soin afin de réduire la concentration des contraintes.

Dureté, usure et fluage

Le PET-P présente généralement une dureté de surface supérieure à celle du PETG, ce qui lui confère une meilleure résistance à l'indentation et à l'usure. Il est couramment utilisé pour la fabrication d'engrenages, de bagues, de rouleaux et de composants de guidage.

Le PET-P offre également une meilleure résistance au fluage, ce qui lui permet de conserver plus efficacement ses dimensions sous une charge continue. Le PETG est quant à lui plus susceptible de se déformer progressivement sous l'effet d'une contrainte prolongée ou de températures élevées.

Propriétés physiques et thermiques

Les valeurs suivantes sont représentatives des plaques en PET-P et PETG de qualité technique. Les valeurs exactes doivent être vérifiées à l'aide de la fiche technique du fournisseur.

Densité et absorption d'humidité

Le PET-P est légèrement plus dense que le PETG, bien que ces deux matériaux présentent une absorption d'humidité relativement faible. Grâce à cette faible absorption d'humidité et à sa plus grande rigidité, le PET-P conserve sa précision dimensionnelle même lorsque les conditions d'humidité varient.

Le PETG absorbe également beaucoup moins d'humidité que des matériaux tels que le nylon, mais il offre généralement une stabilité dimensionnelle inférieure à celle du PET-P dans les applications nécessitant des tolérances serrées ou soumises à des charges à long terme.

Transparence et apparence

Le PET-P de qualité technique est généralement disponible en couleur naturelle, blanche, grise ou noire. Il est principalement choisi pour ses performances mécaniques, sa résistance à l'usure et sa stabilité dimensionnelle, plutôt que pour sa transparence.

Le PETG se caractérise généralement par une grande transparence et une surface brillante, ce qui le rend adapté à la fabrication de hublots, de composants d'affichage, de boîtiers transparents et de protections de machines. Sa surface est toutefois plus sensible aux rayures.

Résistance à la chaleur

Dans des conditions de charge équivalentes, le PET-P présente généralement une température de déformation sous charge bien supérieure à celle du PETG. Il est donc mieux à même de conserver sa rigidité et sa précision dimensionnelle à des températures élevées.

Le PETG est plus sensible à la chaleur. Lors de l'usinage CNC, une vitesse de broche trop élevée, une avance insuffisante ou une mauvaise évacuation des copeaux peuvent entraîner un ramollissement du matériau, l'adhérence de l'outil et la fusion des bords.

Dilatation thermique et stabilité dimensionnelle

PET-P generally has a lower coefficient of linear thermal expansion than PETG, resulting in smaller dimensional changes as temperature varies. This makes it better suited to parts requiring tight tolerances, precision fits, and long-term dimensional stability.

PETG is more appropriate when transparency, toughness, or appearance is more important than strict dimensional control.

Electrical Properties

The following values are representative of unreinforced PET-P and PETG grades. Test frequency, thickness, and test method may affect the results.

Both PET-P and PETG have high electrical resistivity and can be used as general electrical insulation materials. PET-P, combined with its better dimensional stability, is suitable for insulation blocks, supports, and precision electrical components. PETG is more suitable for transparent electrical covers and protective panels.

Standard PET-P and PETG are not naturally antistatic or electrically conductive. Applications requiring static control should use grades containing antistatic additives or conductive fillers.

Résistance chimique

PET-P and PETG do not rust like metals, but exposure to incompatible chemicals may cause swelling, softening, cracking, loss of transparency, or reduced mechanical strength.

PET-P and PETG generally resist many oils, weak acids, and common detergents. However, caution is required with strong alkalis, ketones, aromatic solvents, and high-temperature hydrolysis environments. Transparent PETG parts may also become cloudy, develop stress cracks, or lose surface gloss after exposure to incompatible chemicals.

Actual chemical resistance depends on concentration, temperature, exposure time, residual stress, and material grade. Components used in chemical equipment, cleaning systems, or long-term immersion applications should be evaluated using supplier compatibility data and actual-media testing.

PET vs PETG for CNC Machining

Both PET-P and PETG can be CNC machined, but they differ in cutting stability, heat sensitivity, and dimensional control.

PET / PET-P CNC Machining

• Cutting performance: PET-P has high rigidity and good support during cutting, making it suitable for milling, turning, drilling, and precision contour machining.
• Dimensional accuracy: Low thermal expansion and moisture absorption help maintain hole positions, flatness, and fit dimensions.
• Finition de la surface : Sharp tools and appropriate feed rates can produce a stable, clean machined surface.
• Drilling and threading: PET-P is well suited to drilling, reaming, tapping, and turned threads, with relatively stable hole walls and thread profiles.
• Deformation risk: Thin-wall parts or components with large amounts of material removed may warp as internal stresses are released.
• Typical parts: Gears, bushings, rollers, guides, insulators, and precision structural components.

PETG CNC Machining

• Cutting performance: PETG can be milled, drilled, cut, and turned, but it is softer and more sensitive to frictional heat.
• Dimensional accuracy: Cutting temperature and clamping pressure can have a greater effect on final dimensions.
• Finition de la surface : Transparent surfaces are susceptible to scratches, clamp marks, tool marks, and localized whitening.
• Drilling and threading: Chips should be removed frequently during drilling to prevent heat buildup. Threads are best used for light-duty fastening.
• Deformation risk: Thin sheets and transparent parts may distort under excessive clamping force.
• Typical parts: Viewing windows, machine guards, transparent panels, instrument housings, and display components.

CNC Machining Tips for PET and PETG

PET / PET-P Machining Tips

• Use sharp carbide tools: Sharp cutting edges reduce cutting force, heat generation, and burr formation.
• Maintain a stable feed rate: A feed rate that is too low increases friction, while an excessive feed may damage edges.
• Remove material in stages: Avoid deep cuts when machining thin-wall or high-precision parts.
• Evacuate chips promptly: Chip buildup in deep holes and slots can cause localized heating and surface damage.
• Control clamping force: Thin plates, slender parts, and precision components should not be over-clamped.
• Leave a finishing allowance: Allow the part to stabilize after rough machining before final finishing.

PETG Machining Tips

• Use sharp, polished tools: This reduces material pulling, tool adhesion, and melted edges.
• Maintain sufficient feed: Avoid allowing the cutting tool to rub repeatedly in the same area.
• Control spindle speed: Excessive speed combined with insufficient feed can soften the material.
• Use compressed air: Compressed air improves cooling and chip evacuation without adding excessive liquid coolant.
• Protect transparent surfaces: Retain the protective film or use soft pads to prevent scratches and clamp marks.
• Use peck drilling: Periodically retract the drill to remove chips and reduce heat buildup.
• Reduce clamping pressure: Thin sheets and transparent covers should be supported with even, low-pressure clamping.

PET or PETG: Which One Should You Choose?

Choose PET / PET-P When You Need

• Une plus grande rigidité
• Tight dimensional tolerances
• Better wear resistance
• Long-term load-bearing performance
• Higher operating temperatures
• Precision milling, turning, drilling, or tapping
• Gears, bushings, rollers, and guide components

Choose PETG When You Need

• High transparency
• Better impact resistance
• Transparent machine guards or viewing windows
• Good surface appearance
• Secondary heat bending or thermoforming
• Light-duty transparent structural parts
• Components with moderate tolerance requirements

PETG should not replace PET-P solely because of its higher impact toughness, and PET-P cannot satisfy applications that require high transparency. Final material selection should consider mechanical load, operating temperature, dimensional tolerances, friction conditions, chemical exposure, and appearance requirements.

Conclusion

Although PET-P and PETG belong to the same polyester family, they serve different engineering purposes. PET-P is better suited to precision mechanical parts requiring rigidity, wear resistance, creep resistance, and dimensional stability. PETG is more suitable for transparent, impact-resistant, and lightly loaded components such as guards, panels, and viewing windows.

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