De plus en plus de transformateurs exigent une plus grande précision dans leurs équipements d'alimentation. C'est ce que font certains. #Indice de processus
Le distributeur de disques par gravité Plastrac a été modifié pour fonctionner sur les machines de moulage par injection verticales utilisées par la division de moulage par injection de Weiss-Aug Surgical Products.
Preform Solutions se spécialise principalement dans le moulage par injection de préformes personnalisées dans une variété de couleurs, mais ici, elle utilise des doseurs Plastrac pour garantir la précision du dosage et des changements rapides sur sa ligne de moulage par soufflage par étirage.
Le MCNexus de Movacolor est actuellement en phase d'essais clients après un lancement en douceur au K 2016 ; le chargeur à basse vitesse fera ses débuts commerciaux à Fakuma en octobre.
Pour éviter l'utilisation de résines pré-mélangées, les transformateurs de certains marchés demandent de plus en plus à leurs fournisseurs d'équipements de manutention une alimentation plus précise, au gramme près, de granulés et d'additifs individuels. Par exemple, l'application d'une seule particule de colorant qui se détache fait toute la différence entre une pièce correcte et une pièce inutile. Roger Hultquist s'appuie sur des travaux médicaux récents pour illustrer son propos. Le client en question souhaitait introduire avec précision trois granulés de colorant cylindriques dans l'orifice d'alimentation de la presse à injecter, avec un temps de récupération de la vis d'environ 3 secondes.
« Ce n'est pas comme alimenter à 45 kg/h », explique Hultquist, cofondateur et président des ventes et du marketing chez Orbetron, fournisseur d'équipements d'alimentation, de mélange et de manutention basé à Hudson, dans le Wisconsin. « Un seul coup, une seule particule, peut faire une énorme différence en termes de précision, un problème qui devient de plus en plus important, notamment dans les applications médicales et la fabrication de produits translucides. »
En résumé, la diminution des exigences en matière de débit d'alimentation s'accompagne d'une réduction des exigences de précision. Orbetron, spécialiste des pipettes à faible vitesse, a adapté aux plastiques une technologie d'alimentation en poudre initialement utilisée dans l'industrie pharmaceutique. (Voir l'article de Hultquist de juillet 2017 : Comprendre les faibles débits d'alimentation pour les procédés continus et par lots.)
Plusieurs fournisseurs d’équipements ciblent le marché de niche des transformateurs qui utilisent la précision et la flexibilité des alimentations à faible vitesse pour mélanger des matériaux dans des machines et d’autres applications où une précision maximale est requise.
Pour les transformateurs ajoutant des additifs à un débit de 0,5 à 1 lb par heure, une précision élevée n'est pas essentielle, mais à mesure que ce débit diminue, la précision devient cruciale. « Dans un projet de fils et câbles où l'on alimente 15 g/h, il est essentiel que ces particules soient acheminées exactement là où elles doivent aller », a déclaré Hultquist. « Lorsque les taux d'intérêt sont bas, cela devient crucial, surtout en ce qui concerne la couleur ; l'homogénéité de la couleur de ce produit est l'un de nos points forts. »
« Vous pouvez le servir, mais une fois servi, vous devez maintenant vous assurer qu'il est correctement distribué dans votre processus », a expliqué Hultquist.
Hultqvist a souligné qu'outre la précision, les acteurs de ce secteur exigent également une grande flexibilité. « Pour un atelier de moulage sur mesure qui change rapidement de couleur, peut-être 10, 12 ou 15 fois par jour, il est essentiel de pouvoir s'arrêter et changer de couleur en quelques minutes. » est retiré de l'appareil, permettant aux transformateurs de passer d'un chargeur à l'autre en fonction des changements de couleur.
Orbetron propose actuellement des doseurs en quatre tailles – les séries 50, 100, 150 et 200 – avec des capacités allant de 1 gramme/heure à 800 lb/heure. Outre la peinture sur des marchés tels que les fils/câbles et les produits médicaux, a indiqué Hultqvist, l'entreprise s'est récemment développée dans le secteur des matériaux de construction, où les doseurs à disques sont utilisés pour alimenter des agents gonflants, des colorants pour parements, des profilés et panneaux, des agents et autres additifs.
« Notre priorité », explique Jason Christopherson, directeur de Preform Solutions Inc., basée à Sioux Falls, dans le Dakota du Sud. Des solutions pour les petites et moyennes séries de moules de 16 et 32 empreintes sont proposées. Cela évite la course effrénée aux volumes associés aux préformes de bouteilles d'eau ou de boissons gazeuses, qui peuvent atteindre 144 empreintes, voire plus.
« Beaucoup de nos projets utilisent des colorants », explique Kristofferson. « Chaque jour de la semaine, nous pouvons avoir deux, trois, voire quatre lignes avec des couleurs et des additifs différents pour nos préformes. »
Toutes ces nuances nécessitent une distribution précise du colorant, et les objectifs de l'entreprise deviennent de plus en plus complexes, jusqu'à 0,055 % à 672 g et 0,20 % à 54 g (ce dernier étant 98,8 % de résine et 0,2 % de couleur). Preform Solutions est en activité depuis 2002 et, pendant la majeure partie de cette période, sa solution d'alimentation de précision à changement rapide privilégiée a été le Gravity Auto-Disc Feeder de Plastrac, Inc. d'Edgemont, en Pennsylvanie. L'entreprise possède actuellement 11 unités Plastrac et quatre autres sont en commande.
L'avantage des solutions de préformage basées sur la technologie Plasrac réside dans leur conception unique et leur impact sur la précision. Le doseur utilise une lame, qui dose les granulés par découpe. Le doseur dépose les granulés dans les alvéoles du disque et la lame racle toute partie des granulés dépassant des alvéoles. « Lorsque le dispositif Plastrac coupe les grains et lisse les alvéoles où le matériau passe sous la lame, il est très précis », a déclaré Christofferson.
Les doseurs Plastrac ont également trouvé une application dans le secteur connexe, chez Weiss-Aug Surgical Products à Fairfield, dans le New Jersey. Selon Elisabeth Weissenrieder-Bennis, directrice de la planification stratégique, les pièces sont généralement petites, souvent de 1 à 2, voire moins.
Selon Leo Czekalsky, responsable moulage, 12 unités Weiss-Aug Plastrac ont été spécialement adaptées par Plastrac pour fonctionner sur les presses à injecter verticales d'Arburg. Les unités Plasrac permettent d'obtenir des portions de 2 à 6 onces et des diamètres de vis sans fin de 16 à 18 mm. « Les dimensions d'injection et les tolérances que nous devons respecter pour ces pièces sont de l'ordre du millième de pouce », a déclaré Chekalsky. « Et comme la répétabilité et le volume d'injection sont absolument essentiels, il n'y a aucune marge de manœuvre. »
Selon Chekalsky, cette répétabilité s'étend aux couleurs proposées par Plastrac. « Je n'ai jamais rien vu d'aussi précis et fiable que cet appareil », a déclaré Chekalsky. « De nombreux autres systèmes nécessitent un étalonnage et un réglage lors des changements de forme ou de couleur, mais ici, le système ne nécessite rien. »
Weiss-Aug a apprécié cette précision et cette simplicité d'utilisation, notamment compte tenu du marché de ses activités à Fairfield. « Ces composants présentent un niveau visuel élevé, car ils sont utilisés en chirurgie », a déclaré Weissenrieder-Bennis. « Les normes de couleur sont très strictes et il n'y a aucune variation possible. »
Au salon K 2016, la société néerlandaise Movacolor BV (distribuée aux États-Unis par ROMAX, INC. de Hudson, Massachusetts) a présenté sa propre technologie à faible alimentation, MCNexus, qui, selon elle, peut alimenter de 1 à 5 particules (voir le rapport du salon K de février 2017).
Un porte-parole de Movacolor a déclaré que MCNexus est actuellement testé par plusieurs clients en Europe qui l'utilisent pour doser avec précision de petites quantités de colorants dans les jouets et les produits ménagers. Movacolor présentera MCNexus au salon Fakuma 2017 de Friedrichshafen, en Allemagne, en octobre, marquant ainsi son lancement commercial officiel.
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