Tous les types de plastique utilisés par LEGO (2022)
(bricknerd.com)- Les briques LEGO sont souvent perçues comme des jouets principalement en ABS, mais en réalité, la marque utilise depuis longtemps plusieurs plastiques selon l’époque, la transparence, la résistance et la flexibilité recherchées
- Les premiers matériaux, CA et Bakélite, offraient des couleurs vives et une belle brillance, mais le CA avait tendance à se déformer avec le temps, ce qui le rendait de moins en moins compatible avec les briques modernes et a conduit au passage à l’ABS vers 1963
- Après le CA, les pièces transparentes ont été principalement fabriquées en PC, puis à partir de 2018-2019, le MABS, capable de produire des couleurs transparentes et des effets pailletés, a commencé à en remplacer la majorité
- Des matériaux comme le PP, le PA, le POM, le TPU, le SEBS ou le PE sont choisis selon les contraintes mécaniques et les mouvements subis par les pièces, comme les charnières, engrenages, axes, pneus, feuilles ou emballages
- LEGO a investi dans des matériaux durables et dans la transition de ses emballages, mais aucun remplaçant définitif de l’ABS, qui représente l’essentiel de sa production, n’a encore été annoncé, et la majorité des pièces restent issues de matières fossiles
Les pièces LEGO ne sont pas faites d’un seul matériau
- Les pièces LEGO ne reposent pas sur un plastique unique, mais sur un choix de matériaux selon l’usage
- La plupart des briques de base sont en ABS, mais historiquement comme aujourd’hui, plusieurs plastiques sont utilisés en parallèle
- Les noms de plastiques désignent en général des familles comptant des centaines de formulations détaillées, et les additifs comme les colorants peuvent influencer les performances des pièces
- La formulation exacte des plastiques utilisés par LEGO reste un secret industriel
Des premières briques au passage à l’ABS
- Le CA (Cellulose Acetate) est un plastique thermoplastique assez rigide, apprécié pour sa brillance, ses couleurs vives et sa transparence
- Il a été utilisé pour les premières briques LEGO en 1949
- Il a continué à être utilisé jusqu’à l’époque de Town Plan et de Samsonite
- Avec le temps, il a une forte tendance à se déformer, si bien que de nombreuses anciennes briques ne sont plus compatibles avec les briques modernes
- LEGO est passé à l’ABS vers 1963 et a complètement abandonné le CA en 1970
- Bakelite est un nom de marque et le premier plastique synthétique au monde ; contrairement au CA ou à l’ABS, c’est un plastique thermodurcissable
- Une fois durci, il ne peut plus être remoulé
- Il résiste à la chaleur, se déforme peu, est très brillant et légèrement translucide
- Entre 1950 et 1953, l’entreprise suédoise Geas Konstharts a produit des briques LEGO
- Selon des chercheurs de l’histoire AFOL, les briques Geas étaient peut-être en réalité en Catalin ou en Beetle
- L’ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene) est un thermoplastique solide, stable et résistant aux rayures
- Il représente la majorité des pièces LEGO depuis 1963
- Sans colorant, il a un aspect laiteux semi-transparent, ce qui le rend peu adapté aux pièces transparentes
- LEGO recevait autrefois des granulés d’ABS de Bayer, et en 2004 l’activité ABS de Bayer est devenue Lanxess
- Lanxess fournit à LEGO son ABS sous la marque Novodur, coloré avec des colorants Macrolex
L’évolution des matériaux des pièces transparentes
- La SAN (Styrene-Acrylonitrile Resin) est un plastique très transparent, à l’aspect proche du verre
- C’est un matériau souvent utilisé pour des contenants de boisson bon marché
- Il est rigide et solide, mais peut jaunir avec le temps
- Sa transparence le rend adaptée aux prismes, et il a peut-être aussi été utilisé pour les pare-brise LEGO des années 1970 au début des années 1990
- Le PC (Polycarbonate) est un matériau solide pouvant être très transparent
- Il semble avoir remplacé le CA pour les pièces transparentes au moment où l’ABS remplaçait le CA dans les pièces opaques en 1963
- La majorité des pièces transparentes de l’histoire de LEGO ont été fabriquées en PC
- Depuis le passage au MABS vers 2019, le PC n’est plus utilisé que pour des pièces opaques comme les charnières et les joints
- Le PC transparent a tendance à adhérer à lui-même lorsqu’il est fortement emboîté, ce qui explique pourquoi il peut être difficile de retirer un cône transparent d’une barre 4L
- Le PC utilisé par LEGO est le Makrolon de Lanxess
- Le MABS (Methyl Methacrylate-Acrylonitrile-Butadiene-Styrene) est un thermoplastique offrant une grande résistance et une bonne tenue aux chocs
- Il n’est pas aussi robuste que l’ABS classique
- Contrairement à l’ABS, il offre une forte transparence et permet des couleurs transparentes vives ainsi que des effets pailletés
- À partir de 2018 environ, LEGO a commencé à utiliser le MABS pour la majorité de ses pièces transparentes
- Le fait que le PC utilise du BPA et que la réglementation européenne se durcisse est peut-être l’une des raisons de cette transition
- Il a tendance à paraître légèrement plus laiteux que les anciennes pièces transparentes, mais LEGO semble améliorer progressivement ce matériau
Des matériaux spécialisés selon la résistance, la friction et la flexibilité
- Le HIPS (High Impact Polystyrene) est un plastique durable
- Il a été utilisé pour les premières briques PRIMA, les waffle plates et les baseplates modernes
- Il résiste aux chocs, mais peut rester cassant
- Quand il s’use, ses arêtes ont tendance à blanchir
- Les anciennes briques en polystyrène produisent un son aigu, presque vitreux, lorsqu’on les laisse tomber
- LEGO semble aujourd’hui ajouter des additifs caoutchouteux au HIPS pour améliorer sa résistance et sa flexibilité tout en réduisant le blanchiment
- Le PP (Polypropylene) est un plastique résistant et flexible
- Il est utilisé pour la plupart des armes Bionicle et pour des éléments de minifigurines qui se casseraient facilement s’ils étaient faits dans un plastique plus rigide
- Sa flexibilité permet de l’utiliser dans des structures à charnière intégrée (
living hinge) - Il ne peut pas devenir parfaitement transparent, si bien que des couleurs comme Transparent Green peuvent paraître presque opaques en PP
- Il est aussi utilisé pour les grands seaux, les gobelets pick-a-brick et les polybags contenant des pièces ou de petits sets
- Le PA (Polyamide), autrement dit le nylon, est un plastique très solide et très résistant aux chocs
- Il convient bien aux éléments comme les connecteurs et les engrenages, où la durabilité compte davantage que l’exactitude de la couleur
- LEGO utilise du nylon depuis les années 1960 pour les attelages souples de véhicules
- Beaucoup de ces anciennes pièces ont aujourd’hui durci et sont devenues très cassantes
- Des briques Technic modernes comme la 42929 sont des pièces bi-injectées, avec une partie brique en ABS et une partie axe en PA
- Le POM (Polyoxymethylene), aussi appelé acétal, offre une grande stabilité et une faible friction
- Il présente des propriétés proches de celles du PA
- Il se courbe plus facilement, ce qui le rend adapté aux axes longs qui doivent pouvoir se plier légèrement sans casser
- Le TP (Thermoplastic Polyester) est une large catégorie de matériaux qui inclut le PET
- Il est solide et peut être très transparent
- Chez LEGO, il est plus tenace que le PC, ce qui évite que les fines pièces de flamme ne cassent trop facilement
- Il est plus souple que l’ABS, ce qui réduit le risque qu’un brick separator abîme d’autres briques
- Les anciens separators étaient fabriqués en HV-PC, il est donc possible d’avoir les deux types
Les matériaux des pièces souples ou caoutchouteuses
- Le PE (Polyethylene) est un thermoplastique courant, peu résistant, peu rigide et à bas point de fusion
- Il est relativement souple, ce qui le rend adapté aux pièces grandes et fines comme les feuilles et les tiges
- Il existe en HDPE et en LDPE, et plus la densité est faible, plus le matériau est souple
- Le plastique fin des sacs de courses des LEGO Store est en LDPE
- Certaines mallettes portables à charnière intégrée sont en HDPE
- En 2018, dans le cadre de son plan de durabilité à long terme, LEGO a commencé à s’approvisionner en PE à 98 % issu de la canne à sucre pour des pièces comme les feuilles
- Même si la source de matière première diffère, le produit final est théoriquement identique
- Le MTPO (Metallocene Thermoplastic Polyolefin) est un matériau très souple
- Il est utilisé pour des pièces qui doivent se plier fortement sans s’abîmer
- Il semble s’agir d’une variante du TPO, lui-même une catégorie de thermoplastiques mélangés à des élastomères
- Le TPU (Thermoplastic Polyurethane) est un thermoplastique à la fois solide et élastique
- Il convient bien aux usages où des flexions répétées useraient un matériau plus fragile
- LEGO utilise le TPU pour des pièces semi-flexibles comme les bracelets Dots et VIDIYO ou les oreilles de chien DUPLO
- Le TPU est plus rigide et plus solide que le MTPO
- Le SEBS (Styrene-Ethylene-Butylene-Styrene) est un thermoplastique qui se comporte comme du caoutchouc sans nécessiter de vulcanisation
- LEGO utilise le SEBS pour ses pneus
- LEGO est réputée être l’entreprise qui fabrique le plus grand nombre de pneus au monde, non pas en masse mais en nombre d’unités
- Par le passé, les pneus LEGO semblent avoir été fabriqués en SBS, moins stable et moins résistant à la chaleur que le SEBS
Le PET et les matériaux non plastiques
- Le PET (Polyethylene Terephthalate) est un type de polyester, utilisé dans de nombreux domaines comme les bouteilles d’eau, les textiles ou l’électronique
- LEGO utilise actuellement le PET pour des emballages thermoformés de type clamshell, comme ceux de Build-a-Minifig ou de promotions Comic-Con
- Grâce à sa facilité de recyclage, des prototypes de briques en PET sont également en cours de développement
- Les briques en PET n’ont pas encore été commercialisées
- Outre le plastique, LEGO a aussi utilisé dans ses sets du métal, du tissu, de la mousse, des élastiques et du bois
- Ces matériaux complètent ce que le plastique seul ne permet pas toujours d’offrir en matière de jeu, de texture ou de mouvement
La transition vers des matériaux durables
- En 2015, LEGO a annoncé vouloir investir 1 milliard de DKK, soit environ 150 millions de dollars, sur 15 ans dans le développement de nouveaux matériaux durables pour ses produits
- Le plan a démarré en 2016 avec l’ouverture du LEGO Sustainable Materials Centre à Billund
- En 2018, des pièces en polyethylene d’origine végétale ont commencé à apparaître dans les sets
- En 2020, LEGO supprimait progressivement les sacs plastiques de caisse dans ses magasins
- Fin 2020, LEGO a fortement renforcé son plan de durabilité avec un investissement de 400 millions de dollars
- Il comprenait un plan visant à remplacer l’ensemble des emballages par des matériaux durables
- Il incluait aussi des initiatives de responsabilité sociale
- En 2022, les sachets plastiques à l’intérieur des sets ont commencé à être remplacés par des sachets en papier
- L’ABS représente environ 80 % de la production de LEGO
- LEGO a testé plus de 250 variantes de PET ainsi que des centaines d’autres plastiques
- Il existe aussi des exemples de briques de test à base de maïs, d’algues ou de blé
- Aucun remplaçant définitif de l’ABS n’a encore été annoncé
- La majorité des pièces LEGO restent issues de matières fossiles
Exemples de matériaux de briques que LEGO n’a pas utilisés
- D’autres fabricants ont utilisé divers matériaux que LEGO n’a jamais retenus pour ses briques de construction
- Eco-Bricks et Mokulock ont fabriqué des briques en bois, et les American Bricks de Halsam proposaient déjà des briques en bois en 1939
- Plusieurs marques ont produit des briques en métal comme jouets de bureau pour adultes
- Minibrix et Bild-O-Brik utilisaient des briques en caoutchouc rigide dans les années 1930, parmi les premiers jouets de construction à concept stud-and-tube
- Kiddicraft, de Hilary Page, utilisait à la fois l’urée-formaldéhyde et la Bakélite dans ses jouets
- Il existe aussi des exemples de briques 2x4 en PLA à base de maïs, un matériau biosourcé et biodégradable
- Bio-On a testé des briques durables à base de PHA
- Dans les années 1930, la marque belge Batima fabriquait des briques en Galalith, un matériau issu de la caséine du lait
- Candy Blox, fabriqué à partir de dextrose compressé, est comestible
1 commentaires
Avis sur Hacker News
Lego a presque la même page sur son propre site
https://www.lego.com/en-us/sustainability/product-safety/mat...
Ce n’est plus vraiment ma « période Lego », mais l’article était intéressant parce qu’il se lit globalement comme une taxonomie des plastiques
Si l’on faisait quelque chose comme un tableau périodique des plastiques, on pourrait le remplir avec des pièces Lego. La plupart des gens connaissent bien les briques et leurs propriétés. Et le fait que Lego ait utilisé du Bakelite à une époque m’a vraiment surpris
Celle où les enfants veulent des jouets et construisent ce qui leur passe par la tête, celle où les adultes ravivent leurs souvenirs d’enfance, ou celle où des adultes achètent des modèles coûteux et sophistiqués de plusieurs milliers de briques, trop complexes pour les enfants ?
J’aime les Lego depuis l’enfance, et même adulte j’en manipule encore de temps en temps. Les sets de robots Mindstorms, en particulier, sont vraiment amusants
Je savais que l’ABS était le matériau principal et je me doutais que les pièces Bionicle flexibles utilisaient autre chose, mais je ne pensais pas que l’ensemble était aussi complexe. C’est impressionnant de gérer un immense catalogue de pièces tout en traitant les petites différences de procédés de fabrication selon les matériaux
Excellent article sur les plastiques du point de vue de l’ingénierie. J’ai particulièrement aimé le passage disant que « LEGO est célèbre pour être, sinon en masse, du moins en nombre, le plus grand fabricant de pneus au monde »
Je n’y avais jamais vraiment réfléchi, mais c’est peut-être pour ça que les plaques de base de mon enfance avaient tendance à casser quand on les pliait, alors que celles des enfants blanchissent en se pliant. Ou alors ce n’est pas le matériau, mais simplement l’effet du temps ?
En fait, c’est l’état de base d’un plastique sans plastifiant, et la surface devient grasse ou collante selon le matériau. Les « plastiques durs » deviennent huileux en surface, tandis que les plastiques « soft-touch » deviennent collants. Si vous avez déjà touché le câble d’un clavier Apple vieux de 40 ans, vous savez à quoi ressemble un plastique soft-touch qui a perdu ses plastifiants. Paradoxalement, un « plastifiant » rend le plastique plus élastique, au point de le faire plier sans dommage ; en pratique, c’est donc plutôt un elasticizer
Il y a encore des questions auxquelles je n’ai pas vu de réponse. Quelle est la meilleure façon de stocker des Lego pour qu’ils restent comme neufs, ou au moins bien conservés ? Le choix du matériau des contenants de stockage a-t-il aussi de l’importance ?
Stocker de vieilles briques avec des pièces neuves du même type de plastique pourrait-il améliorer leur état ? Un peu comme on ravive du pain ou des biscuits secs en les mettant avec des frais. Je me demande si quelqu’un a déjà une expérience là-dessus
Viennent ensuite la chaleur et l’oxygène. La sensibilité aux dégâts chimiques varie selon les matériaux. L’ABS se dégrade assez facilement même avec des solvants faibles, tandis que le PET résiste très bien aux solvants. Je ne pense pas que stocker de vieilles briques avec des neuves change grand-chose. L’ABS émet bien des gaz, mais surtout lorsqu’il est chauffé, et les dommages subis par l’ABS sont en grande partie irréversibles. Ce n’est pas un très bon matériau pour la conservation à long terme, et il a beaucoup d’inconvénients
Quelques pièces blanches avaient un peu jauni, mais pas de manière uniforme, ce qui laisse penser qu’elles avaient été exposées au soleil avant d’être emballées. Le boîtier à piles semblait être devenu un peu cassant. Les Lego ont d’abord été dans un carton au grenier chez mes parents, puis ont passé du temps dans plusieurs caves avant de retourner au grenier
Je ne connais pas très bien le caoutchouc, mais on dirait qu’ils sont passés du caoutchouc naturel à un caoutchouc à base de pétrole. Le problème des pneus qui fondent, c’est qu’ils endommagent aussi les autres pièces avec lesquelles ils sont en contact, ce qui peut ruiner tout un set
« Mais à ce jour, aucun substitut définitif n’a été annoncé, et l’écrasante majorité des pièces LEGO restent issues de combustibles fossiles »
Il me semble que l’objectif initial était de fabriquer des Lego durables d’ici 2030. Je soutiens la décision en soi, mais c’est dommage que cela semble avoir été si difficile à concrétiser. J’espère tout de même qu’ils continueront
Ce serait bien de pouvoir créer des plastiques de remplacement à plus faible impact environnemental, mais il ne faut pas adopter une solution moins écologique simplement parce qu’elle n’est pas issue des combustibles fossiles. Ce serait juste du greenwashing
En tant que personne qui, très jeune, poussait ses créations Lego dans leurs derniers retranchements, l’odeur de l’ABS surchauffé par frottement m’est très familière
Il est difficile d’éviter la dissonance cognitive sur ce sujet. J’adorais les Lego enfant, mes enfants en ont beaucoup aussi, mais quand je pense au plastique qui finira en décharge, j’ai un sentiment mitigé
Les Lego procurent beaucoup de plaisir, mais leur impact environnemental n’est pas négligeable. Je suis aussi un peu déçu de ne pas avoir pensé à en acheter d’occasion. C’est un exemple intéressant de ce qui rend la pollution si difficile à traiter. Ce n’est « qu’un jouet », ni essentiel à la qualité de vie, ni directement lié au confort ; si l’on ne trouve pas de moyen de le fabriquer écologiquement, pourrions-nous en théorie y renoncer ?
Si quelqu’un les jette, c’est un choix individuel ; cela ne veut pas dire que Lego doive absolument les rendre écologiques. Les substituts risquent d’être moins bons fonctionnellement et moins durables
Comme alternative écologique, l’entreprise allemande Anker propose de « vraies » briques faites d’un mélange de sable de quartz, de craie et d’huile de lin. https://en.wikipedia.org/wiki/Anchor_Stone_Blocks
Vous pouvez continuer à acheter du LEGO, et considérer qu’en le faisant vous contribuez à réduire le problème des déchets plastiques
Quand on ne fabrique pas un produit avec les matériaux les plus bas de gamme possible, les gens voient la différence et agissent en conséquence
L’acétate de cellulose est-il le matériau utilisé pour les lunettes de soleil ou les lunettes de vue ? Je ne savais pas qu’il avait tendance à se déformer
Ce suintement a aussi été appelé « syndrome du vinaigre » à cause de l’odeur, laquelle est bien sûr due à l’acide acétique