Analyse de la déformation des produits soufflés

Avec le développement rapide de la production d’articles soufflés, les exigences en matière d’aspect et de performances ne cessent de croître. Cet article analyse les défauts de déformation des produits soufflés et propose des solutions à l’intention de la profession.

La déformation d’un produit soufflé désigne l’écart entre sa forme extérieure et celle de l’empreinte du moule : bombement ou creusement, déformation longitudinale ou radiale, ou écart de forme local. C’est l’un des défauts les plus courants des produits soufflés, et un problème complexe et difficile à traiter. Le degré de déformation et les performances sont des indicateurs importants de la qualité. La déformation ayant un fort impact sur le coût de production, la profession y accorde une attention croissante.

Analyse et résolution des défauts de déformation des produits soufflés : plus la déformation est importante, plus l’aspect et les performances d’usage se dégradent, et les produits les plus touchés sont mis au rebut. La déformation nuit non seulement à la qualité, mais aussi au rendement et au coût de production. Sa résolution est donc un sujet technique important pour toute entreprise de transformation des plastiques. Les causes de déformation sont nombreuses.

Il ne suffit pas d’ajuster les paramètres du procédé. L’analyse d’une longue expérience pratique et des données disponibles montre que les propriétés thermophysiques des matières ainsi que les conditions et paramètres du soufflage influent différemment sur la déformation ; ils doivent être pris en compte globalement et traités de manière rationnelle. Influence des propriétés thermophysiques des matières sur la déformation :

(1) L’utilisation de pigments à base de cyanine dans la formulation des plastiques de soufflage affecte la cristallinité du polyéthylène et entraîne la déformation du produit ;

(2) Les produits soufflés en couleur naturelle, fabriqués sans aucun pigment, se déforment peu, ce qui améliore la qualité et le rendement.

(3) L’utilisation de plastiques à bas point de fusion et bonne fluidité améliore la qualité et le rendement, grâce à un faible retrait, un refroidissement rapide et une faible tendance à la déformation.

Influence des écarts d’épaisseur de paroi et du refroidissement sur la déformation :

(1) La conception du produit soufflé influence directement les écarts d’épaisseur de paroi et le refroidissement. Un fort écart d’épaisseur entraîne un fort écart de vitesse de refroidissement et donc une déformation.

Aux endroits où la structure du produit change brusquement, la paroi est mince d’un côté et épaisse de l’autre. Les zones de transition doivent donc être progressives, sans arêtes ni angles vifs. Si la structure du produit est particulière et l’épaisseur de paroi variable, il faut renforcer le refroidissement des parties épaisses et adapter le circuit de refroidissement du moule.

(2) Plus l’écart entre l’épaisseur de paroi longitudinale et radiale des produits soufflés est grand, plus la déformation est probable. Le retrait au niveau de la ligne de soudure des contenants soufflés est plus important que dans les zones voisines, car la zone plus épaisse refroidit beaucoup plus lentement. Des vitesses de refroidissement différentes entraînent des retraits différents et donc des déformations. La meilleure solution consiste à combiner un contrôle servo de l’épaisseur de paroi longitudinale et radiale, mais l’équipement est coûteux.

Le contrôle radial de l’épaisseur peut aussi être remplacé par une modification du noyau de la filière, avec un résultat moins bon. Pour les petits et moyens contenants plats ou carrés, on peut réduire l’écart d’épaisseur en prévoyant une filière et un noyau légèrement plus grands, afin d’équilibrer le retrait et de supprimer la déformation.

Influence du procédé de mise en forme sur la déformation :

(1) Les températures du fourreau, de la tête et du moule ne doivent pas être trop élevées : une température excessive ralentit le refroidissement des produits soufflés, qui se déforment facilement ;

(2) Un temps de refroidissement insuffisant entraîne un refroidissement hétérogène et la déformation des produits après extrusion.

(3) Selon la forme du produit, la courbe servo d’épaisseur de paroi est réglée finement pour rendre l’épaisseur aussi uniforme que possible.

(4) Un refroidisseur d’eau alimente le moule en eau de refroidissement en circuit fermé pour améliorer le refroidissement.

(5) Un mauvais réglage des paramètres de course d’ouverture étire et déforme le produit à l’ouverture du moule.

Influence d’un mauvais démoulage sur la déformation

(1) Une dépouille insuffisante dans les zones en creux du contenant (sous la poignée, rainure du fond, etc.) provoque une déformation par arrachement à l’ouverture ;

(2) Un mauvais refroidissement du col ou une bavure trop longue au col provoque une déformation par arrachement à l’ouverture ;

(3) Un sablage différent des deux demi-moules provoque une déformation par arrachement lorsque le produit adhère au demi-moule le mieux sablé.

Influence d’une force d’éjection inégale sur la déformation : la production de pièces soufflées en forme de plaque nécessite généralement un dispositif d’éjection dans le moule. Une force d’éjection inégale déforme le produit. Lors de la conception, la force doit être équilibrée avec la résistance au démoulage ; il est préférable de combiner pression pneumatique ou hydraulique et éjection mécanique.

Influence d’une fermeture prématurée du col sur la déformation : les produits fraîchement fabriqués ne sont pas encore complètement refroidis ; s’ils sont bouchés trop tôt, ils se déforment sous l’effet des différences de vitesse de refroidissement et de pression atmosphérique. Influence des contraintes sur la déformation : les contraintes résiduelles, de cisaillement et de refroidissement du soufflage peuvent également provoquer des déformations. Ce sujet étant complexe, il n’est pas détaillé ici.

Conclusion : les degrés d’influence diffèrent. Le traitement des défauts de déformation des produits soufflés doit être global et rationnel, afin de garantir solidement la qualité, le rendement et le coût de production.

Autres guides de dépannage

Défauts de retraitProblèmes de fermeture et d'ouverture du mouleÉtape de démoulageProblèmes courants du soufflageContrôle de l'épaisseur de paroi