Le moulage par soufflage-extrusion est un procédé utilisé pour fabriquer des produits thermoplastiques creux.
La résine plastique est fondue à l'intérieur de l'extrudeuse et poussée à travers une tête de filière pour former un tube creux appelé paraison.
Le moule se ferme autour de la paraison. De l'air comprimé est ensuite introduit à l'intérieur de la paraison, ce qui plaque le plastique chaud contre la empreinte du moule.
Une fois que le plastique a refroidi et est devenu suffisamment rigide pour conserver sa forme, le moule s'ouvre et le produit est retiré.
Ce processus est largement utilisé pour des produits tels que :
- Bouteilles de détergent
- Bouteilles de lubrifiant
- Flacons de produits chimiques
- Contenants de produits agrochimiques
- Flacons de réactifs de laboratoire
- Jerricans
- Contenants à large ouverture
- Jouets en plastique
- Flotteurs
- Boules de piscine
- Conduits d'air automobiles
- Autres pièces industrielles creuses
Comment fonctionne une machine de extrusion-soufflage ?
Alimentation en plastique → Plastification & Extrusion → Formation de la parison → Fermeture du moule → Moulage par soufflage → Refroidissement → Ouverture du moule & Démoulage du produit
Ceci est le cycle de production de base d'une machine de moulage par soufflage-extrusion.
1. Alimentation et plastification du plastique
Des granulés de plastique sont introduits dans la trémie et pénètrent dans le cylindre chauffé.
La vis tourne à l'intérieur du fourreau, faisant avancer la matière tout en la chauffant, en la comprimant et en la mélangeant. Au moment où le plastique atteint la tête de filière, il doit avoir formé un bain de matière fondue stable et homogène.
Le contrôle de la température est important ici.
Si la température de fusion est trop basse, l'extrusion peut être instable et la surface de la paraison peut ne pas être lisse.
Si la température est trop élevée, la matière fondue devient trop molle. Une paraison longue peut s'allonger sous son propre poids avant que le moule ne se ferme.
La température doit donc convenir à la fois au matériau et au produit.
2. Formage de la paraison
Du plastique fondu traverse la tête de filière et forme un tube creux appelé paraison.
Le produit final est formé à partir de cette paraison, de sorte que son diamètre, sa longueur et son épaisseur ont un effet direct sur la qualité du produit.
Pour une bouteille simple, une épaisseur de paraison relativement uniforme peut suffire.
Pour un jerrican doté d'une poignée, d'un épaulement et d'une grande surface de fond, la répartition de la matière devient plus importante. Différentes parties du produit peuvent nécessiter des quantités de matière différentes.
Dans ce cas, un système de contrôle du paraison peut ajuster l'entrefer de la filière pendant l'extrusion et modifier l'épaisseur des différentes sections de la paraison.
Le but n'est pas simplement de rendre le conteneur plus épais. Il s'agit de placer la matière là où elle est nécessaire.
3. Fermeture du moule
Lorsque le paraison atteint la longueur requise, le moule se ferme autour de lui.
Les deux moitiés du moule pincent le plastique et forment la forme de base requise pour le soufflage.
L'unité de fermeture doit offrir suffisamment d'espace pour le moule et le maintenir fermé pendant le processus de soufflage.
C'est pourquoi la sélection des machines ne peut pas se baser uniquement sur le volume des bouteilles.
Deux produits peuvent faire tous les deux 5L, mais l'un peut être haut et étroit tandis que l'autre est court, large et muni d'une poignée. Leurs dimensions de moule peuvent être très différentes.
Les dimensions du produit et la taille de moule prévue doivent toujours être vérifiées avant de confirmer la machine.
4. Moulage par soufflage
Après la fermeture du moule, de l'air comprimé pénètre dans la paraison.
Le plastique chaud se dilate jusqu'à entrer en contact avec la surface intérieure de la cavités du moule.
La cavité détermine la forme extérieure du produit, y compris le corps, l'épaule, la poignée et d'autres détails moulés.
La pression de soufflage, la position de soufflage et l'évent du moule influencent tous la qualité du formage.
Si l'air ne peut pas s'échapper correctement de la caviré du moule, certaines zones du produit risquent de ne pas se former clairement, même si la pression de soufflage est suffisante.
5. Refroidissement
Le plastique doit refroidir à l'intérieur du moule avant que le produit puisse être retiré.
L'eau de refroidissement circule dans des canaux situés dans le moule et évacue la chaleur du plastique.
Le refroidissement est une composante majeure du cycle de moulage par soufflage, en particulier pour les récipients grands ou lourds.
Une bouteille légère de 500 ml nécessite normalement beaucoup moins de refroidissement qu'un bidon de 20 L à parois épaisses.
C'est aussi pourquoi le rendement de la machine n'est pas déterminé uniquement par le niveau d'automatisation. Pour un même produit, un même système d'extrusion et une même configuration de moule, les machines semi-automatiques et automatiques peuvent avoir un rendement de moulage similaire.
Le poids du produit, la vitesse d'extrusion, l'efficacité du refroidissement, la conception du moule et le cycle de mise en forme ont généralement une plus grande influence sur la production.
5. Refroidissement
Le plastique doit refroidir à l'intérieur du moule avant que le produit puisse être retiré.
L'eau de refroidissement circule dans des canaux situés dans le moule et évacue la chaleur du plastique.
Le refroidissement est une composante majeure du cycle de moulage par soufflage, en particulier pour les récipients grands ou lourds.
Une bouteille légère de 500 ml nécessite normalement beaucoup moins de refroidissement qu'un bidon de 20 L à parois épaisses.
C'est aussi pourquoi le rendement de la machine n'est pas déterminé uniquement par le niveau d'automatisation. Pour un même produit, un même système d'extrusion et une même configuration de moule, les machines semi-automatiques et automatiques peuvent avoir un rendement de moulage similaire.
Le poids du produit, la vitesse d'extrusion, l'efficacité du refroidissement, la conception du moule et le cycle de mise en forme ont généralement une plus grande influence sur la production.
6. Ouverture du moule et extraction du produit
Après un refroidissement suffisant, le moule s'ouvre et le produit est retiré.
Les produits moulés par soufflage-extrusion présentent généralement des bavures autour de zones telles que le col, le fond ou la poignée.
Avec une machine semi-automatique, le démoulage et l'ébarbage sont généralement réalisés manuellement.
Une machine entièrement automatique peut intégrer l'extraction des produits, l'ébavurage, le transport et la gestion des déchets dans le processus de production.
La principale différence réside donc dans la manutention post-moulage et les besoins en main-d'œuvre plutôt que dans une grande différence de production de moulage de base.
Principaux composants d'une machine de extrusion-soufflage
Bien que la conception des machines varie, la plupart des machines de extrusion-soufflage comprennent plusieurs systèmes principaux.
Système d'extrusion
Son rôle est de plastifier le matériau et de fournir suffisamment de plastique fondu pour chaque cycle de moulage.
Le système d'extrusion comprend généralement :
- Hopper
- Vis
- Baril
- Zones de chauffage
- Moteur d'entraînement
- Boîte de vitesses
Lors du choix d'une extrudeuse, le diamètre de la vis n'est qu'une seule référence.
La capacité d'extrusion réelle est plus importante.
Par exemple, un récipient de 20 litres pesant 1 kg nécessite beaucoup plus de matière par cycle qu'une bouteille légère de 5 litres.
Si l'extrudeuse ne peut pas préparer suffisamment de matière dans le cycle requis, l'extrusion devient le goulot d'étranglement de la production.
Tête de filière
La tête de filière façonne le plastique fondu en paraison.
Selon le produit, une machine peut utiliser :
- Tête simple
- Double tête
- Plusieurs têtes
- Tête d'extrusion continue
- Tête d'accumulation
Les petites et moyennes bouteilles sont généralement produites par extrusion continue.
Les produits volumineux et lourds peuvent nécessiter une tête d'accumulation, qui stocke une plus grande quantité de matière fondu et l'extrude dans un délai plus court.
La tête filière doit être choisie en fonction du poids du produit, de la taille, du nombre d'empreintes et des dimensions requises de la carcasse.
Unité de serrage
La tête de filière façonne le plastique fondu en paraison.
Selon le produit, une machine peut utiliser :
- Tête simple
- Double tête
- Plusieurs têtes
- Tête d'extrusion continue
- Tête d'accumulation
Les petites et moyennes bouteilles sont généralement produites par extrusion continue.
Les produits volumineux et lourds peuvent nécessiter une tête d'accumulation, qui stocke une plus grande quantité de matière fondu et l'extrude dans un délai plus court.
La tête filière doit être choisie en fonction du poids du produit, de la taille, du nombre d'empreintes et des dimensions requises de la carcasse.
Système de soufflage
Le système de soufflage fournit de l'air comprimé pour former le produit à l'intérieur du moule.
La position de soufflage dépend de la conception du produit et du moule.
La structure du col de la bouteille, la position de la poignée et la conception de l'ouverture peuvent toutes influencer la disposition du soufflage.
Système hydraulique et de commande
Le système hydraulique contrôle les mouvements tels que l'ouverture et la fermeture du moule.
Les systèmes asservis hydrauliques peuvent ajuster la puissance hydraulique en fonction de la demande réelle de la machine et réduire la consommation d'énergie inutile.
Le système de commande électrique coordonne l'extrusion, le chauffage, le mouvement du moule, le soufflage, le refroidissement et la synchronisation des cycles.
Le contrôle par API et écran tactile permet d'ajuster et d'enregistrer les paramètres de production pour différents moules et produits.
Quels produits une machine de moulage par soufflage-extrusion peut-elle fabriquer ?
Le moulage par soufflage-extrusion peut être utilisé pour de nombreux produits en plastique creux.
Les exemples courants incluent :
- Bouteilles de détergent
- Bouteilles de shampooing et de produits chimiques ménagers
- Bouteilles d'huile moteur
- Bouteilles de lubrifiant
- Agrochemical bottles
- Flacons de réactifs de laboratoire
- Jerricans
- Chemical containers
- Contenants à large ouverture
- Jouets en plastique
- Boules de piscine
- Flotteurs
- Conduits d'air automobiles
- Other hollow industrial plastic parts
The suitable machine depends on more than product volume.
For example, two 5L products can require different machine configurations if one weighs 150g and the other weighs 400g.
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