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Sumitomo (SHI) Demag et BASF testent les polymères à Ludwigshafen

Tiziano Polito
Sumitomo (SHI) Demag et BASF testent les polymères à Ludwigshafen

© BASF-SE / Hans-Juergen Doelger

Installée sur le lieu même où sont formulées les résines, la presse d’injection IntElect 1000 kN préfigure de nouvelles méthodes de production des pièces plastique. -

Le premier compte parmi les plus importants constructeurs de presses d’injection de pièces plastique au monde quand le second figure parmi les leaders de la chimie et des polymères de spécialités. Nous avons cité Sumitomo (SHI) Demag et BASF. Les deux entreprises annoncent la mise en place d’une cellule d’injection de polymères haute performance sur le site de BASF de Ludwigshafen (Allemagne), le plus gros complexe chimique intégré du monde, où le fabricant allemand réalise une bonne partie de ses activités de recherche. L’objectif ? Comprendre les mécanismes chimiques et mécaniques qui président à la transformation des polymères durant les phases de production. La cellule est dotée d’une presse à injection IntElect 1000 kN de Sumitomo (SHI) Demag. L’automatisation a été confiée à H+S. Sélectionnée pour sa compacité, son efficacité énergétique et sa précision, la presse dispose d’un fonctionnement complètement automatisé.

Douze moules

Un robot linéaire SDR 5-35S est chargé de sélectionner l'un des douze moules à inserts situés à l’intérieur d’un magasin, puis de le placer dans la machine. Dès que la presse a injecté le plastique, le même robot extrait la pièce à l’aide d'une pince multifonctionnelle et la transmet à un deuxième robot, un 6 axes Yaskawa GP8 qui effectue la découpe à travers une machine à poinçonner servomotorisée (en photo ci-dessous). Au-delà de son automatisation et de sa répétabilité, la cellule se distingue par la présence d’une unité de contrôle de température et d’un nouveau système numérique de fabrication (MES) permettant de cartographier chaque séquence de production. La cellule est notamment dédiée à la réalisation de tests sur des thermoplastiques fondant à des températures élevées, jusqu’à 400°C. Il était donc essentiel de comprendre comment ont lieu les échanges de chaleur, sachant que les moules doivent ensuite être refroidis très vite pour qu’il soit possible d’extraire les pièces, et ce sans compromettre les cadences.

Parler avec le MES

« Afin d'abaisser la température à 80°C, dépressuriser l'insert pour garantir que le robot SDR puisse le retirer du moule en toute sécurité, notre commande de machine doit parler et interagir de manière transparente avec le MES », indique Markus Hausmann, ingénieur en systèmes d'automatisation chez Sumitomo (SHI). Un autre challenge était représenté par le poinçonnage, qui permet de découper les pièces à partir du squelette en raison de la grande variété des applications. BASF teste une large gamme de matériaux, allant des polymères souples aux résines rigides et cassantes. Il existe également de nombreuses géométries et des pièces plus ou moins lourdes avec des épaisseurs comprises entre 0,8 mm et 4 mm. L’équipe de recherche BASF configure généralement vingt paramètres de test par jour sur cette machine. Cela signifie que le programme de contrôle de la cellule doit être adapté à différents matériaux, différentes géométries d'échantillons, et autant de températures et paramètres de process. « Contrairement à nos anciens systèmes MES, celui-ci enregistre tous les aspects d'un essai et les résultats, ce qui nous donne un aperçu très précis. Ces données sont extrêmement précieuses, car elles représentent toute la séquence de traitement et nous permettent de tirer des conclusions approfondies sur la façon dont les matériaux fonctionnent dans certaines conditions et comment un client peut les traiter ultérieurement », explique Angelika Homes, responsable projet chez BASF.  La cellule peut effectuer 4 000 essais par an. 

 

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