Extrusion de thermoplastique
L’art de l’extrusion : formage, façonnage et optimisation
Extrusion de thermoplastique
Des mélanges de matériaux innovants et des caractéristiques techniques exceptionnelles qui vont bien au-de là de l’ordinaire. Comme nous sommes capables de traiter des composés à fibres courtes ou longues d’une variété de matériaux tels que le verre, le carbone et les minéraux - même ceux avec un taux de remplissage élevé, nous ouvrons des portes à l’innovation et aux opportunités. En combinaison avec une variété de différents polymères de base, diverses propriétés matérielles deviennent possibles -cela pourrait signifier des plastiques à conductivité électrique ou thermique, ou des profilés avec des chambres à creux microscopiques pour des utilisations spécifiques. En utilisant un processus d’extrusion spécialisé, nous pouvons également transformer ces mélanges de matériaux avec une précision impressionnante. Cela signifie des surfaces extrêmement lisses, des contours nets et uniques, les taux de tolérance les plus faibles et la plus haute précision.
Entretien avec Konal Khurana, Purchasing Manager et Philipp Sälzer, Research & Development chez Technoform
Konal, Technoform a plus de 50 ans d’expérience dans le domaine de l’extrusion. En quoi votre processus de fabrication est-il si spécial ?
Konal: Nous sommes spécialisés dans les thermoplastiques. Les profilés en thermoplastiques sont principalement fabriqués par extrusion continue. Ce type de produits n’est pas rentable avec d’autres processus de fabrication tels que le fraisage ou le moulage par injection.
Konal Khurana
Et au-delà de la technique, qu’est-ce qui caractérise Technoform ?
Konal: Nous ne nous contentons pas d’extruder. Nous conseillons notre clientèle sur l’évolution des produits. Nos ingénieurs façonnent des solutions pour différents secteurs. C’est ce qui nous distingue des autres extrudeurs. Nos experts techniques s’impliquent très rapidement dans les projets de recherche et développement et s’adaptent aux besoins individuels de nos clients tout en prenant en compte la faisabilité du projet. Au-delà du savoir-faire en matière de transformations des matériaux, nous avons également le savoir-faire des applications.
La construction interne d’outils y est pour beaucoup et nous les fabriquons sur mesure pour chacun de nos clients. Nous avons l’avantage de connaître notre métier sur le bout des doigts.
Quels matériaux extrudez-vous?
Konal: Nous sommes spécialisés dans l’extrusion des profilés thermoplastiques en polypropylène, polyamide ou sulfure d’oxyphényle (PPS) avec un matériau de renforcement, comme la fibre de verre, et d’autres additifs pour la fonction souhaitée par le client, comme la protection contre les UV, une faible conductivité thermique ou une protection contre la corrosion. Il faut également savoir que les thermoplastiques se recyclent, qu’ils peuvent être fondus à souhait et qu’ils sont donc considérés comme l’option la plus durable parmi les plastiques.
Quand le matériau prend forme
Dans quelle mesure le choix du matériau est-il important?
Konal: Il est primordial pour garantir l’efficacité et la qualité du processus d’extrusion. En principe, on choisit un matériau en fonction des exigences liées à son application ultérieure dans le produit. IDans le détail, une spécification précise des propriétés requises du matériau réduit ensuite le risque que des matériaux prétendument identiques provenant de différents fabricants produisent des résultats différents lors de l’extrusion.
Il est primordial que la qualité soit constante! C’est le seul moyen de garantir la qualité des profilés et le maintien des paramètres de fabrication sur la ligne d’extrusion.
Dans le cas contraire, des défauts apparaissent sur le profilé, dans la transformabilité ou même seulement après l’extrusion, au moment d’effectuer les tests mécaniques. Le matériau a donc un impact considérable sur l’efficacité du processus.
C’est pourquoi nos équipes en recherche et développement testent avant même de les approuver les nouveaux matériaux et leur combinaison avec nos processus de fabrication et l’outillage du client.
Combien de temps faut-il pour passer à un nouveau matériau?
Philipp: Les exigences spécifiques du produit nous guident pour instaurer de nouveaux matériaux. Compte tenu des procédures complexes d’homologation, telles qu’elles existent par exemple dans le secteur de la construction, homologuer des matériaux est une procédure assez chronophage.
De nos jours, les matériaux recyclés, appelés matériaux recyclés post-industriels (PIR) et matériaux recyclés post-consommation (PCR), revêtent une importance particulière. Nous travaillons de concert avec nos clients et nos fournisseurs pour créer des solutions durables tout en protégeant l’environnement et le climat.
Quels critères prenez-vous en compte pour vous approvisionner?
Philipp: Nous recherchons bien évidemment constamment la meilleure solution. Comme nous disposons d’un portefeuille de produits fourni pour servir nos clients à l’échelle mondiale, nous accordons une attention particulière à la fiabilité des fournisseurs et à la qualité de leurs matériaux. Ce faisant. Les matériaux doivent respecter les normes et directives correspondantes, spécifiques à chaque pays, telles que les obligations de l’UE, le règlement REACH et d’autres certificats tels que Cradle to Cradle (C2C). Depuis le COVID, nous accordons une importance accrue à la minimisation des risques et à disposer de plusieurs sources de matériaux de qualité et de fiabilité éprouvées. Notre objectif est de créer des partenariats durables. Nous n’en oublions pas pour autant les aspects sociaux. En effet, nous tenons à garantir des rapports responsables envers les individus et la nature.
L’avenir de l’extrusion
Quelles technologies ou matériaux changeront l’extrusion?
Philipp: L’évolution de l’extrusion dépend des exigences du marché. Citons par exemple une construction durable et efficace ou la nécessité que les produits atteignent de meilleurs résultats en matière de durabilité.
Nous misons actuellement sur le prototypage rapide comme alternative à la fabrication rapide de modèles et de prototypes. Même si toutes les options qui s’offrent à nous ne sont pas encore mûres et qu’elles n’atteignent pas encore la précision et l’efficacité de notre processus d’extrusion, nous testons d’autres options d’utilisation. Le prototypage rapide ouvre également de nouveaux horizons dans le domaine de la construction d’outils. Cette technique permettrait de fabriquer des pièces non fabricables avec des processus traditionnels.
Notre clientèle bénéficie également de nouveaux aciers à outils qui prolongent la durée de vie (longévité) des outils et permettent de prendre nouvelles libertés dans la conception des profilés. La longévité constitue également un avantage de taille pour la fabrication en série puisqu’elle permet d’économiser des coûts et du temps.
À l'avenir, le circuit des matériaux recyclables devra être établi. Le passage à un processus de fabrication de matériaux plus durable et plus respectueux des ressources pose donc de nouveaux défis aux producteurs.
Et pourtant, le matériau n’est pas le facteur primaire en matière de durabilité. Nous avons besoins de matières premières plus durables.
Quel rôle joueront à l’avenir les jumeaux numériques ou la simulation dans l’extrusion?
Philipp: Un jumeau numérique est un modèle virtuel d’un objet physique ou d’un système. Ce modèle utilise les données en temps réel pour simuler le comportement de l’objet réel. Ces modèles sont utilisables dans différentes phases du cycle de vie du produit, du développement à la maintenance.
Le jumeau numérique représente numériquement un matériau ou un objet immatériel du monde réel dans le monde virtuel. Son application est envisageable sur n’importe quel système et appareil et offre des options de simulations plus avancées que les méthodes traditionnelles. Le jumeau numérique permet de représenter plusieurs scénarios et fournit des résultats précis.
L’analyse des données et l’apprentissage automatique permettent au jumeau numérique de faire des prédictions et de proposer des optimisations. Ces méthodes aident à identifier les ruptures de stock et à mieux utiliser les ressources. Bref, le jumeau numérique nous permet d’utiliser les matériaux plus efficacement et à produire de manière plus durable, ce qui nous est d’une aide précieuse pour atteindre notre objectif de créer un circuit de matériaux fermé (« closed loop »).