Machine de moulage par soufflage à extruder pour le marché européen : solutions certifiées CE de haute performance énergétique

Acheter une machine de soufflage par extrusion pour une usine européenne est une opération bien différente de celle d'acheter une telle machine pour presque toute autre région. Deux facteurs ont une influence déterminante sur les spécifications : un cadre de conformité juridiquement contraignant qui détermine si la machine peut légalement être mise sur le marché et mise en service, et une structure de coûts énergétiques qui transforme chaque kilowatt-heure évitable en un poids permanent sur le coût par emballage. Une machine qui produit des bouteilles magnifiques mais arrive sans un dossier technique défendable ne peut pas être mise en service. Une machine en parfaite conformité mais consommant quarante pour cent plus d'électricité que l'alternative va progressivement érodé les marges pendant toute sa durée de vie de quinze à vingt ans.

Ce guide est destiné aux convertisseurs, groupes d'emballage, fabricants contractuels et ingénieurs d'usine européens qui doivent spécifier une machine de吹-Molding par extrusion capable de répondre à ces deux exigences. Il explique dans les détails nécessaires à un ingénieur le cadre de conformité CE, décode les normes de sécurité qui définissent la disposition de la machine, quantifie le décalage énergétique entre les technologies motrices grâce à des données utilisables et associe les exigences en matière de contact avec les matériaux et les aliments aux configurations de la machine. Il présente ensuite des plateformes techniques avec des tableaux de spécification et un lien entre les exigences et les modèles, de sorte que la discussion sur la conformité s'achève par une décision d'achat et non par une liste de vérification abstraite.

Apollo, une fabrique Wanplas, est un fabricant de machines à extrusion et吹 moule automatique situé à Zhangjiagang dans le delta de la rivière Yangtze. Avec plus de vingt ans d'histoire de fabrication, un site de production de 8000 mètres carrés, une capacité de production annuelle d'environ 100 machines et plus de 4000 machines en service dans plus de 90 pays, elle propose dix séries de machines et plus de quatre-vingts modèles, englobant les produits plastiques creux, allant des bouteilles de 200 ml aux contenants industriels de 1500 L. Apollo fabrique des machines pour les destinations européennes selon la norme électrotechnique européenne, le dossier de documentation CE étant préparé dans le cadre de la commande, et non ajouté par la suite. Wanplas, la marque mère, applique les mêmes normes de qualité et d'après-vente dans son réseau de fabriques spécialisées, y compris l'engagement commun de 500 USD en pièces de rechange gratuites chaque année et une politique d'usine ouverte pour les audits des clients.

Principe clé pour les marchés publics européens : le marquage CE est une déclaration du fabricant appuyée par un dossier technique, et non un certificat d'un tiers que vous pouvez acheter. L'efficacité énergétique est une décision d'architecture de la machine, et non une disposition accessoire. Les deux doivent être déterminées avant la confirmation de la commande, car ni l'une ni l'autre ne peuvent être rétro-conformées à moindre coût.

Pourquoi le marché européen impose des exigences différentes pour les équipements d'EBM ?

Les acheteurs européens exercent simultanément trois pressions que les acheteurs des autres régions exercent habituellement une à la fois : la conformité obligatoire des machines, les coûts énergétiques industriels et les obligations de circulairelité des emballages qui s'appliquent de l'hôte de la marque au transformateur en passant par la machine. Comprendre la façon dont ces trois éléments interagissent explique la plupart des différences de spécifications que vous observerez entre une machine conçue pour l'Europe et une machine identique, mais conçue pour un marché moins réglementé.

La conformité légale est une condition préalable, et non une préférence

Sur le marché unique européen, les machines ne peuvent être mises sur le marché et mises en service que si elles satisfont aux exigences essentielles en matière de santé et de sécurité établies dans les directives applicables. La responsabilité ne s'arrête pas au fabricant. Un importateur ou une entreprise qui plaque son propre nom sur une machine, la modifie considérablement ou assemble une ligne à partir de machines distinctes peut devenir le fabricant légal de l'ensemble résultant, avec l'obligation complète de compiler un fichier technique et de délivrer une déclaration de conformité. C'est pourquoi les acheteurs européens posent des questions plus franches sur la documentation que les acheteurs d'autres pays : un dossier incomplet transfère le risque directement sur leur bilan et les autorités de surveillance du marché nationales peuvent exiger que la machine soit retirée de service.

Les coûts énergétiques changent les calculs de retour sur investissement

L'électricité industrielle sur la plupart des marchés européens est chère par rapport aux moyennes mondiales, et elle est volatile. Cela entraîne deux conséquences pour le choix des machines. D'abord, le classement relatif des technologies de transmission change : une architecture qui semble comme un supplément inutile dans une région où le coût de l'énergie est faible devient l'option par défaut rationnelle en Europe, car la différence de consommation est multipliée par un coût unitaire beaucoup plus élevé sur une très longue période d'utilisation. Ensuite, la performance énergétique devient un aspect contractuel. Les acheteurs européens insistent de plus en plus pour que la consommation d'énergie soit spécifiée en kilowatt-heures par kilogramme, et ils la vérifient lors des essais d'acceptation, de la même manière qu'ils vérifient le temps de cycle et le poids du produit.

De nombreuses installations européennes exploitent également un système de gestion de l'énergie certifié conforme à la norme EN ISO 50001, ce qui leur impose d'établir une base d'énergie, de définir des indicateurs de performance énergétique et de démontrer des améliorations continues. Une nouvelle machine de moulage par soufflage est un important utilisateur d'énergie dans ce système, donc ses capacités de mesure sont primordiales. Une machine capable de déclarer sa consommation par zone et par poste est bien plus utile dans ce cadre que celle qui ne peut pas le faire.

Les obligations de circularité s'étendent en amont jusqu'à la machine

La politique européenne concernant l'emballage a évolué de cibles volontaires en obligations. La direction de cet évolution est cohérente : une teneur en matière recyclée plus élevée dans les emballages en plastique, des critères de conception pour le recyclage qui pénalisent les structures difficiles à recycler et des taxes renforcées à charge des producteurs en fonction de la recyclabilité. L'effet concret pour le convertisseur est que la résine entrant dans la machine devient moins uniforme. Le HDPE recyclé à la consommation varie de lot à lot en ce qui concerne le taux de fluidité en fusion, la couleur, le niveau de contamination et la solidité en fusion, d'une manière que la résine vierge ne le fait pas.

Une machine spécifiquement conçue pour le marché européen a besoin d'une fenêtre de traitement stable plus large que celle d'une machine dédiée à un seul grade vierge. En pratique, cela nécessite une filtration préalable de la fusion avant la tête de couteaux, une géométrie des vis qui tolère les variations de la densité apparente et de la viscosité de la fusion, un contrôle fermé de l厳de la parison pour maintenir le poids du récipient lors du changement de la résistance de la fusion, et, lorsque cela est approprié, une tête de couteaux à extrusion coîncidente permettant de placer les matières recyclées dans une couche intermédiaire protégée, entre les supports vierges.

Comparaison de la pression de spécification régionale

Le cadre CE décortiqué : directives, normes et dossier technique.

Le marquage CE sur une machine de moulage par injection sous pression est une déclaration du fabricant selon laquelle la machine répond à toutes les exigences européennes applicables. Elle est soutenue par un ensemble de preuves structurées et, pour une machine de ce type, cet ensemble repose sur trois directives, une hiérarchie de normes harmonisées et un dossier technique qui doit être disponible aux autorités pendant dix ans après la sortie du dernier appareil sur le marché.

Directive relative aux machines 2006/42/CE

Cette directive s'applique principalement aux machines à soufflage. Elle définit les exigences essentielles en matière de santé et de sécurité, qui portent sur les principes de l'intégration de la sécurité, la conception des contrôles, la protection contre les risques mécaniques, les dispositions relatives aux protections, la protection contre d'autres dangers, notamment l'électricité, la température et le bruit, et les informations que le fabricant est tenu de fournir avec la machine. Le fabricant doit réaliser une analyse des risques, éliminer ou réduire les risques grâce à la conception, appliquer des mesures de protection lorsque les risques persistent et informer les utilisateurs des risques résiduels.

Pour la plupart des machines à extrusion sous pression, la voie de conformité est le contrôle de production interne, car ces machines ne sont pas listées à l'annexe IV de la directive. Cela n'est nullement exempt d'efforts techniques. Le fabricant doit tout de même compiler un dossier technique à l'annexe VII contenant une description générale de la machine, des dessins généraux et des schémas électriques, les descriptions et explications nécessaires pour comprendre ces dessins, la documentation de l'évaluation des risques comportant la liste des exigences essentielles applicables, les normes utilisées, des rapports techniques sur les tests effectués, une copie du manuel d'exploitation, ainsi que la déclaration de conformité elle-même.

Les acheteurs européens doivent également être informés que le cadre juridique relatif aux machines est en transition vers un règlement directement applicable, le règlement (UE) 2023/1230, qui remplacera la directive 2006/42/CE à partir de janvier 2027. La logique technique de l'évaluation des risques et des normes harmonisées se maintient, avec une attention particulière consacrée à la documentation numérique, aux fonctions de sécurité basées sur le logiciel et à la cybersécurité des systèmes de contrôle relevant de la sécurité. Les machines contractées pour une livraison proche de cette limite devraient préciser explicitement cette transition dans les spécifications d'achat.

Directive relative à la basse tension 2014/35/UE

La directive sur les installations sous basse tension couvre les équipements électriques conçus pour une utilisation avec une tension comprise entre 50 et 1 000 V pour un courant alternatif. Lorsque les aspects de sécurité électrique d'une machine sont entièrement couverts par la directive sur les machines, la machine suit la voie de la directive sur les machines, mais les objectifs de sécurité de la directive sur les installations sous basse tension continuent de s'appliquer aux équipements électriques. Dans la pratique, cela signifie que le panneau de commande, la distribution d'énergie, la protection contre le contact direct et indirect, la coordination de l'isolation, les distances de dégagement et de glissement, ainsi que la montée en température doivent être conçus et vérifiés selon une norme électrique reconnue. Les ensembles sous basse tension fournis séparément, tels qu'un panneau de commande de machine de refroidissement indépendant ou un transformateur accessoire, sont évalués en vertu de la directive sur les installations sous basse tension, de leur propre chef.

Directive EMC 2014/30/UE

La directive EMC impose que la machine n'émet de troubles électromagnétiques au-dessus de la valeur autorisée et ne soit pas excessivement affectée par les perturbations présentes dans son environnement. Sur une machine de moulage par soufflage, les sources d'émissions importantes sont les variateurs de fréquence, les servo-accéléromètres, les alimentations de puissance et les dispositifs de commutation de la bande chauffante. Les domaines d'immunité concernés sont les entrées des thermocouples, les signaux analogiques de retour de pression et de position, les entrées de sécurité et les bus de communication.

Le respect des normes est obtenu par la discipline d'installation de même que par le choix des composants : filtres de courant sur les entrées motrices, câbles de moteur étanchés avec le drapage joint à chacune de ses extrémités grâce à de bonnes vannes, séparation du câblage du courant et des signaux à l'intérieur du boîtier, mise à la terre à un seul point des écrans de signal, et pose correcte de la structure du boîtier. Dans un environnement industriel, la machine est évaluée généralement aux niveaux d'émission et d'immunité industriels plutôt qu'aux niveaux résidentiels et le milieu d'utilisation doit être indiqué dans la documentation.

Hiérarchie des normes harmonisées

Les normes harmonisées européennes sont agencées en trois types. Les normes de type A présentent les concepts de base et les principes de conception applicables à toutes les machines. Les normes de type B relèvent d'un aspect de sécurité particulier ou d'un certain type de dispositif de sûreté applicable à de nombreuses machines. Les normes de type C ont trait aux prescriptions de sûreté détaillées concernant une machine déterminée ou un groupe de machines. Lorsque une norme de type C existe, ses dispositions prévalent sur les normes plus générales.

Le résultat de l'évaluation du risque

Une évaluation des risques Norme EN ISO 12100 relative à une machine à emboutissage par soufflage n'est pas une formalité. Elle parcourt systématiquement les phases du cycle de vie de la machine : transport, installation, réglage, fonctionnement normal, nettoyage, dépannage, entretien et mise hors service, et identifie les dangers présent dans chacune d'entre elles. Dans le cas d'une machine à emboutissage par soufflage, les familles de dangers fréquents sont les risques de décharge dans l'unité de serrage, de sectionnement au poste de coupe du parison et de retraitement, de brûlures dues au tambour, à la tête de matrice et au polymère fondu, d'engagement quand on met en place le convoyeur et la prise de sortie, d'injection de fluides à haute pression provenant des circuits hydrauliques, de l'énergie stockée dans les accumulateurs, de risques électriques, de bruit et de dangers liés à l'ergonomie lors des changements de matrice.

Chaque danger est estimé pour sa gravité, la fréquence de l'exposition et la possibilité d'éviter l'exposition, puis réduit dans un ordre de priorité fixe : un concept de fabrication sûr intrinsèquement d'abord, puis des mesures de protection techniques et complémentaires, puis des informations pour l'utilisation. Seul le risque résiduel qui ne peut être raisonnablement enlevé par la conception est traité par des avertissements et des instructions. Le résultat est un enregistrement traçable qui montre, pour chaque danger identifié, quelle mesure a été appliquée et quelle norme la soutient. Lorsqu'un acheteur européen demande à voir ce registre, un fabricant qui a fait le travail peut le produire immédiatement.

Ingénierie de sécurité des machines : protections, parois lumineuses, interrupteurs et circuits d'arrêt

Le concept de sécurité d'une machine de rotomoulage européenne n'est pas un ensemble d'accessoires soudés à la fin. Il définit la disposition de la machine, le flux de travail de changement de moule, l'architecture de contrôle et le temps de cycle. Cette section décrit comment les normes se traduisent en matériel physique sur la machine. Les acheteurs européens font peser simultanément trois pressions – ce que les acheteurs des autres régions appliquent généralement une par une : la conformité obligatoire de la machine, le coût de l'énergie industrielle et les obligations de circularité des emballages qui remontent du propriétaire de la marque jusqu'au transformateur et à la machine. Comprendre comment ces trois éléments interagissent explique la majorité des différences de spécification que vous observerez entre une machine conçue pour l'Europe et une machine identiquement conçue pour un marché moins réglementé.

Protection de la zone de serrage

L'unité de serrage est le danger à la plus haute énergie sur la machine. Les forces de fermeture sur une machine à soufflage par extrusion à moyennement d'extrusion vonthabitually de 40 kNà 800 kN selon la superficie projetée et la taille de la plaque, et les vitesses de fermeture sont élevées parce que le temps de cycle dépend de celles-ci. La méthode standard consiste en une protection avant mobile avec un dispositif d'interdépendance qui garantit le verrouillage de la protection, de sorte que celle-ci ne puisse être ouverte lorsque le mouvement dangereux est possible, et que le mouvement dangereux ne puisse démarrer tant que la protection est ouverte.

Il s'agit d'une sélection faite selon les prescriptions de la norme Norme EN ISO 14119. Le verrouillage rétractable et déverrouillage par compression est normalement préféré pour la protection de serrage, car la protection reste verrouillée si l'alimentation électrique est coupée. Le dispositif de verrouillage doit être sélectionné et monté de manière à résister à un éventuel effacement raisonnablement prévisible, ce qui signifie dans la pratique l'utilisation d'appareils à code plutôt que d'actuateurs mécaniques simples, et d'un montage empêchant l'utilisation d'un second actuateur pour contourner la protection. Les points d'accès arrière et latéraux, qui ne sont pas nécessaires à l'exploitation quotidienne, sont élaborés avec des protections fixes fixées par des éléments de fixation qui restent attachés à la protection ou nécessitent l'utilisation d'outils.

Cortines lumineuses et calcul de la distance minimale.

Lorsque le processus d'exploitation exige un accès régulier de l'opérateur, par exemple pour l'insertion manuelle d'une ferrure ou le retrait manuel d'un grand récipient, un dispositif de protection électrosensible est utilisé. Sur les équipements de mouleur par soufflage, il s'agit généralement d'une barrière optique de type 4, avec une résolution de 14 millimètres pour la détection du doigt ou de 30 millimètres pour la détection de la main, et sélectionnée en conformité avec la norme EN IEC

La distance d'installation n'est pas arbitraire. EN ISO 13855 indique la distance minimale correspondante au produit de la constante de la vitesse de rapprochement et du temps total d'arrêt du système, auquel s'ajoute une marge d'intrusion qui dépend de la capacité de détection. En utilisant la constante de deuxième vitesse de rapprochement de 1 600 mm par seconde pour une approche normale et une marge d'intrusion provenant de la capacité de détection, le calcul nécessite une mesure précise du temps total d'arrêt, qui comprend le temps de réaction du rideau lumineux, le temps de réaction du contrôleur de sécurité, le temps de réaction de la vanne ou du moteur, et le temps de recul mécanique du plateau qui se déplace.

Ce point est souvent source d'écart entre la documentation et la réalité. Le temps d'arrêt doit être mesuré sur la machine finie, et non estimé à partir des fiches techniques des composants, et il doit être révérifié après toute modification du système hydraulique, de la masse de la plaque ou de la configuration du contrôleur de sécurité. Une machine bien documentée comprend la performance d'arrêt mesurée dans le protocole d'acceptation.

Contrôle à deux mains et mode de configuration.

Les dispositifs de commande à deux mains conformes à la norme EN ISO 13851 sont utilisés lorsqu'un opérateur doit déclencher un mouvement dangereux pendant que ses mains sont clairement en dehors de la zone à risque. Le type IIIC est la norme habituelle pour les machines-outils et les machines de moulage, qui requièrent un actuation synchrone dans une courte durée, un actuation continu pendant le mouvement dangereux et la libération des deux actuateurs avant de pouvoir débuter un nouveau cycle.

Les modes de réglage et d'essai du moule nécessitent une attention particulier. Pendant le réglage du moule, l'opérateur doit être capable de déplacer les plaques avec la colle ouverte, ce qui serait autrement interdit. La solution standard est un mode de réglage sélectionnable à l'aide d'une clé dans lequel le mouvement est limité en vitesse, dans l'increment d'ampleur du mouvement et autorisé seulement par le biais d'un dispositif d'attente à déclencher suivi d'un interrupteur à trois positions. Le choix du mode doit être sécurisé afin que la machine ne puisse pas être laissée en mode de réglage lors de la production.

Arrêt d'urgence and stop categories

Les dispositifs d’arrêt d'urgence doivent être placés à chaque poste d'exploitation et à toute position depuis laquelle la machine peut être utilisée, y compris la plate-forme de la tête de moule sur les machines à accumulateur de grande hauteur, la zone de coulis, ainsi que les extrémités de l'évacuation et du convoyeur. Leur action doit se faire par un dispositif pouvant être ouvert et actionné directement, qui s'ouvre après action et dont il faut volontairement ré-établir le blocage, sans que le redémarrage de la machine n'en découle.

La norme EN 60204-1 définit les catégories d'arrêt. La catégorie 0 interrompt complètement l'alimentation, la catégorie 1 fait stopper le machine en douceur puis interrompre l'alimentation, et la catégorie 2 est un arrêt automatique avec maintien de l'alimentation. Sur une machine à soufflage par extrusion, un arrêt contrôlé dans la catégorie 1 est souvent préférable pour le train principal de l'extrudeuse, car un arrêt brutal dans la catégorie 0 sur un convoyeur qui transporte résulte en un stress mécanique et laisse la matière saillante dans un état non contrôlé, alors que le mouvement de logement est pour la plupart conçu pour assurer l'arrêt le plus rapide possible en toute sécurité.

Performance du système de contrôle lié à la sécurité.

À chaque fonction de sécurité doit être attribué un niveau de performance exigé conformément à la norme EN ISO 13849-1, vérifié en fonction de la gravité des risques possibles, de la fréquence et de la durée de l'exposition, ainsi que de la possibilité d'éviter le danger. Sur une machine d'injection, le verrouillage de la garde de serrage et la fonction de rideau lumineux exigent habituellement un niveau de performance d, avec une architecture de catégorie 3, c'est-à-dire des canaux redondants avec surveillance croisée, pour que la défaillance d'un seul canal ne conduise pas à la perte de la fonction de sécurité et qu'elle soit détectée au cours ou avant la prochaine demande.

Efficacité énergétique par technologie de l'entraînement : comparaison quantitative

La décision d'énergie la plus importante sur une machine de soufflage par extrusion est l'architecture du train moteur. Quatre architectures sont actuellement en usage et l'écart entre la plus ancienne et la plus récente est suffisamment grand pour modifier l'économie de l'installation. La comparaison ci-dessous exprime le coût relatif à une base indexée, avec une machine conventionnelle à pompe à déplacement constant du même tonnage fixée à 100 points d'indice à cause que les chiffres absolus dépendent de la configuration, du nombre de moules et de la destination.

Alimentation hydraulique des pompes à déplacement fixe

Dans l'architecture traditionnelle, une pompe à déplacement constant entraînée par un moteur à induction tourne sans cesse à pleine vitesse et fournit un débit constant, quels que soient les besoins. Le débit non requis par le mouvement actif est rejeté à travers une vanne de décharge vers le réservoir, transformant l'énergie électrique directement en chaleur d'huile. Pendant la partie importante du cycle où rien ne bouge, la pompe continue de tourner et le moteur continue de consommer une grande partie de sa puissance nominale. Il en résulte une consommation d'énergie spécifique élevée, une température d'huile élevée, une charge de refroidissement importante et un niveau sonore élevé.

Hydraulique de la pompe à déplacement variable

Une pompe à déplacement variable modifie l'angle de la palette de pulsation pour que le débit délivré corresponde à la demande, ce qui réduit considérablement les pertes de throttling. Le moteur fonctionne en continu à la fréquence de ligne, ce qui laisse subsister des pertes de fonctionnement, mais le flux rejeté est beaucoup réduit. Cette architecture constitue un progrès significatif par rapport à la pompe fixe et est toujours courante sur les marchés soucieux des coûts, mais en Europe, elle n'occupe en général plus la position centrale, mais dessert plutôt la cible.

4. Moteur servo-hydraulique.

Un système servo-hydraulique associe un moteur servo à magnésime permanente à une pompe de déplacement fixe et contrôle le débit et la pression en modifiant la vitesse du moteur. Lorsque aucun mouvement n'est nécessaire, le moteur ralentit presque à l'arrêt et consomme seulement une faible fraction de la puissance nominale. Étant donné que la pompe ne fonctionne qu'aussi rapidement que requis pour le mouvement actuel, les pertes par throttling et le chauffage de l'huile diminuent considérablement, ce qui réduit à son tour la charge de refroidissement. Le contrôle de la pression et du débit est en boucle fermée et reproductible, ce qui rend la programmation des parements et le mouvement de serrage plus cohérentes cycle après cycle. Le bruit diminue nettement car le moteur est silencieux en position d'arrêt. Pour la plupart des acheteurs européens de machines d'extrusion et de moulage par soufflage hydraulique, le système servo-hydraulique est maintenant la base rationnelle.

Entraînement tout électrique

Une machine entièrement électrique remplace l'actionnement hydraulique par des moteurs servo et une transmission mécanique pour le serrage, le déplacement de la table, le déplacement de la tige et le fonctionnement de l'extrudeur. Il n'y a pas d'unité de puissance hydraulique, pas d'huile, pas de charge de refroidissement de l'huile et aucun risque de fuite hydraulique. La consommation d'énergie spécifique est la plus basse des quatre architectures, la répétabilité des mouvements est la plus grande, le bruit est le plus faible et l'absence d'huile rend la machine attrayante pour la production pharmaceutique et alimentaire située à proximité de salles blanches, où toute buée d'huile est indésirable. Les compromiss sont une classe de coût d'acquisition plus élevée et une transmission mécanique qui doit être entretenue plutôt qu'un circuit hydraulique. La série entièrement électrique d'Apollo couvre la gamme des contenants de 200 ML à 20 L pour des applications exactement puis spécifiées.

Comment lire les comparaisons indexées

Les colonnes indexées sont délibérément relatives. Une usine travaillant une seule séquence, cinq jours par semaine, avec un faible taux d'utilisation, trouvera que la différence d'indice d'énergie est moins importante que la différence d'indice d'acquisition. Une usine travaillant trois séquences, six ou sept jours, qui est normale pour les convertisseurs d'emballages qui alimentent des lignes de remplissage de produits laitiers, de boissons ou de lessives, accumule tellement d'heures d'exploitation que l'indice d'énergie domine en quelques années. La méthode correcte consiste à construire la comparaison en fonction de vos propres heures d'utilisation, de votre propre poids moyen de contenants et de votre propre tarif électrique contracté, puis de comparer les coûts indexés cumulés sur une période de huit à dix ans plutôt que de comparer les prix d'achat.

Deux effets secondaires favorisent systématiquement les options servo et entièrement électriques dans les installations réelles, et sont généralement omis lors de calculs simples. Premièrement, la réduction du chauffage de l'huile diminue la charge du chilographe, qui lui-même consomme une quantité importante d'électricité, de sorte que l'économie obtenue s'accumule. Deuxièmement, une meilleure reproductibilité de la motorisation permet d'obtenir une meilleure distribution du poids des conteneurs, ce qui permet de fixer le poids cible plus près du minimum spécifié sans risquer qu'il soit inférieur. Sur une bouteille à forte production, traitant plusieurs millions d'unités par an, une faible réduction du poids moyen des conteneurs représente une économie de matière plastique qui est totalement indépendante de l'économie d'électricité.

Où vont exactement les kilowatts-heures : l’ingénierie de l’énergie au niveau des composants Le temps de cycle sec ne mesure que la séquence mécanique de la machine sans matériau ni refroidissement et décrit donc la vitesse mécanique. Le temps de cycle réel ajoute le temps de refroidissement nécessaire au récipient réel et, pour tout ce qui dépasse environ la moitié de litre, le refroidissement domine le total. Lorsque vous comparez les devis des machines, comparez le temps de cycle réel atteint sur le récipient véritable, vérifié dans une charge d’acceptation, plutôt que la durée de cycle sec affichée sur une spécification.

L'architecture du train d'entraînement est le plus grand élément, mais ce n'est pas le seul. Sur une ligne de moulage par soufflage par extrudage type, l'énergie est répartie entre le train d'entraînement de l'extrudeuse, les zones de chauffage, l'actionneur hydraulique ou à servo, le système de refroidissement, la demande en air comprimé et l'équipement auxiliaire. Chacun de ces éléments a ses propres mesures d'ingénierie.

Extrudeur actionné par servo-moteur et conception de la vis

Le moteur de l'extrudeur est la charge continue la plus importante de la machine, car il fonctionne à chaque moment où la ligne est en production. Deux mesures permettent de réduire sa consommation. La première consiste à améliorer l'efficacité du moteur : un servomoteur à magnétothérapie permanente ou un moteur à induction d'efficacité premium fonctionnant avec un entraînement de taille appropriée offre une efficacité élevée sur une large plage de vitesses, tandis qu'un moteur à induction surdimensionné fonctionnant à peine à sa charge nominale a une efficacité et un facteur de puissance faibles. La seconde mesure concerne la conception du photomoteur : une géométrie de photomoteur adaptée au type de résine convertit plus d'énergie du moteur en fusion et en mélange utiles, et en moins en chaleur de cisaillement inutile à enlever ultérieurement par le refroidissement du mandrin. En exploitant un photomoteur efficace à vitesse modérée, on obtient généralement de meilleurs résultats qu'en utilisant un photomoteur agressif à vitesse réduite avec un refroidissement intensif du mandrin, car la seconde solution consomme deux fois plus d'énergie, d'abord pour générer la chaleur de cisaillement excédentaire, puis pour l'éliminer.

Bandes de chauffage céramiques et combinaisons d'isolation

Le chauffage du manche et de la tête de matrice représente une part importante de la consommation totale, et une grande partie d'elle est perdue à l'air ambiant par convection et rayonnement. La technologie des bandes de chauffage est importante : les bandes chauffantes en céramique dotées d'un corps isolant rayonnent une plus grande partie de leur puissance vers l'intérieur et perdent moins à l'environnement que les bandes en micas simples, de même performance. L'ajout de couvercles isolants amovibles sur les zones du manche et de la tête de matrice est l'une des mesures d'économies d'énergie les plus rentables disponibles sur toutes les machines à extrusion, puisque cela attaque une perte qui persiste chaque seconde que la machine est à température, y compris pendant les interruptions de production.

Les avantages secondaires sont tout aussi importants dans une usine européenne. La réduction des pertes de chaleur signifie que les zones de chauffage fonctionnent moins souvent et maintiennent leur température de manière plus stable, ce qui améliore l'homogénéité du fondu et réduit les variations d'épaisseur des murs. Cela réduit également la charge de chaleur rayonnante dans l'atelier, ce qui diminue le fardeau lié à la ventilation et la climatisation de l'usine en été et améliore les conditions de travail des opérateurs.

Contrôle PID zoné de la tête de matrice

La tête de matriau est le lieu où l'uniformité de la température de fond est transférée dans l'uniformité des parois du matriau. En divisant la tête de matriau en zones individuellement contrôlées et en calibrant chacune d'entre elles avec une boucle PID identifiée correctement, au lieu d'un seul point d'optimisation moyen, plusieurs objectifs sont atteints en même temps. Les différences de température circulaire qui produiraient sinon des secteurs épais et fins dans le matriau sont réduites. Les points d'optimisation peuvent être abaissés là où le processus le permet, parce que le contrôle est suffisamment précis pour réduire la marge de sécurité contre les marques de flux froid. La phase d'accélération peut être réalisée de manière à ce que les zones atteignent la température ensemble au lieu de surchauffer et d'attendre.

Le contrôle de l'excès mérite une attention particulière. Une zone mal réglée qui dépasse la température de démarrage consomme de l'énergie de manière directe et, dans le cas des résines sensibles à la chaleur, risque de subir une dégradation locale qui se manifeste sous forme de taches noires dans le contenant. Le réglage automatique lors de la mise en service, suivi d'une vérification sur la résine de production, est une routine dans le cadre d'une installation correctement exécutée.

Ventilateurs et pompes à fréquence variable dans le circuit de refroidissement

La ventilation est souvent une consommation oubliée. Les pompes de refroidissement de moule, les pompes de circulation de refroidissement, les ventilateurs de tour de refroidissement et les ventilateurs de coffre de machine fonctionnent traditionnellement à une vitesse fixe adaptée à la pire situation, qui survient pendant une courte période de l'année dans la plupart des climats européens. L'installation de variateurs de fréquence et le contrôle avec un point de régulation de température mesuré permettent d'exploiter les lois d'affinité, selon lesquelles la puissance requise par un ventilateur centrifugal ou une pompe varie approximativement avec le cube de la vitesse. Une réduction modeste de la vitesse assure donc une réduction disproportionnée de la puissance.

L'augmentation de la valeur recommandée de la température de l'eau refroidie à la valeur la plus élevée qui répond toujours aux exigences de temps de cycle est tout aussi efficace et ne coûte rien à mettre en œuvre. Beaucoup d'usines de moulage par soufflage alimentent l'eau refroidie à une température bien plus basse que celle nécessaire au procédé, uniquement parce que la valeur recommandée a été choisie de manière conservatrice lors de la mise en service et n'a jamais été révisée. Dans les climat plus frais d'Europe, un circuit de refroidissement par ventilation qui contourne le compresseur du radiateur lorsque la température ambiante est suffisante peut supprimer une grande partie des heures d'utilisation annuelle du radiateur.

Gestion de la récupération d'énergie et du mode de surveillance.

La chaleur rejetée par le condenseur de réfrigérateur et par le réfrigérant d'huile hydraulique est à faible rendement, mais abondante, et correspond bien au chauffage de l'espace et au préchauffage d'eaux de processus ou de lavage. Dans une usine européenne présentant une véritable saison de chauffage en hiver, la récupération de cette chaleur remplace le chauffage au gaz ou électrique pendant une bonne partie de l'année, ce qui est précisément le type de mesure que le programme de gestion de l'énergie EN ISO 50001 est conçu pour identifier.

La puissance d'attente est la dernière frontière et la plus souvent ignorée. Une machine arrêtée pour changer un moule, faire une pause ou prévoir un rythme de production est censée consommer moins. Une stratégie d'attente bien intégrée réduit les points de consigne de la bouteille et de la tête à un niveau de maintien sûr après une période d'inactivité définie, réduit la vitesse de la pompe à servo à presque zéro, arrête les ventilateurs et les pompes non essentielles et affiche un affichage en jaune vif ou met l'unité en mode « veille », tout en maintenant un niveau de chaleur suffisant pour permettre un redémarrage rapide sans cycle de réchauffement complet.

Matériaux, structures multilayers et conformité aux normes relatives au contact des aliments en UE

La configuration de la machine dépend du matériau et du produit. Les acheteurs européens travaillent avec un ensemble assez précis de familles de résines pour le moulottage par extrusion, et chaque famille a des implications de traitement qui doivent être établies avant de spécifier la vis, le bloc extrudeur et le système de refroidissement. Les machines Apollo traitent le PE, le PP, le PVC, le PA, le PC, l'ABS, le PS, l'EVA, le TPU et le PETG, ce qui couvre l'ensemble des applications européennes de moulottage par extrusion, des emballages de base aux contenants techniques.

HDPE de qualité pour les moulages par soufflage.

L'HDPE est encore le matériau le plus utilisé dans le moulage par soufflage. Les grades de moulage par soufflage se caractérisent par un faible taux de coulée et un poids moléculaire élevé, ce qui garantit la résistance de la matière fondue, indispensable pour maintenir un parison sans déformation excessive. Les grades utilisés pour les bouteilles ont une valeur comprise entre 0,3 et 0,8 g par 10 minutes mesurée à 190 degrés Celsius, avec une charge de 2,16 kg, et une densité de 0,950 à 0,960 g par centiètre cube. Les grades pour les grandes bidons et tambours ont un poids moléculaire plus élevé et sont plus utilisables en fonction de la charge élevée.

Deux propriétés sont importantes en dehors de la fluidité : la résistance aux fentes dues à des contraintes environnementales détermine si un récipient pour produits de nettoyage ou produits agrochimiques peut résister au contact de son contenu et à la contrainte d'un pallet plein et empilé. L'élongation à la coulée détermine la dilatation du brin, ce qui affecte la distribution de l'épaisseur des parois et doit être compatible avec la géométrie de la matrice et du mandrin. La température de fusion est généralement maintenue dans la région de 170 à 200 degrés Celsius pour le HDPE, le profil exact étant choisi pour équilibrer la résistance de la masse fondu avec la finition de la surface.

Copolymeres de polypropylène

Le copolymère de PP est choisi lorsque de meilleures résistances à la température, à la cristallisation et aux produits chimiques sont souhaitées, notamment dans les récipients que l'on va chauffer à l'intérieur ou nettoyer à l'aide de vapeur. Sa force de fusion inférieure par rapport au HDPE rend le contrôle du parison plus exigeant. Il en résulte que la régulation en boucle fermée du film mural est nécessaire. Les températures dʼélution sont plus élevées, généralement comprises entre 190 et 220 °C, et le refroidissement est plus lent en raison du comportement de cristallisation, ce qui prolonge le temps de cycle par rapport à un récipient HDPE de même taille.

Conteneurs PETG et transparents

Le PETG est utilisé là où une haute transparence et une bonne résistance chimique sont nécessaires sans le comportement de cristallisation du PET standard. Il est hygroscopique et doit être déshumidifié avant le traitement, habituellement jusqu'à un contenu en humidité inférieur à 0,02 pour cent à l'aide d'un sècheur déshumidifiant avec un point de rosée bas. Le fait de ne pas le déshumidifier adéquatement provoque une dégradation hydrolytique qui se manifeste sous la forme d'un échauffement, de brume et d'une réduction de la résistance à l'impact. Les températures de traitement sont modérées et le matériau est sensible au surchauffe, c'est pourquoi le contrôle du temps de séjour et une vis conçue pour éviter les zones de stagnation sont importants.

Extrusion multilame avec barrière en EVOH

Barrier structures are used where oxygen ingress or hydrocarbon permeation must be controlled: extended shelf-life dairy and juice, some agrochemical formulations, and fuel or fluid containers in the automotive sector. The classic structure places an Stratification de barrière en EVOH. between tie layers and polyolefin skins, giving a five or six layer construction. A six layer structure commonly adds a dedicated regrind layer, which is important economically because the trim and flash from a barrier container cannot simply be blended back into a single-layer product.

Caractérisée à 190°C/21,6 kg, typiquement de 5 à 12

Le cadre européen relatif aux contacts avec les aliments

L'apaisement des règles de contact alimentaire dans l'Union européenne porte sur les matériaux et les procédés qu'il appartient au transformateur et au fournisseur de matériaux de respecter, pas sur la certification de la machine, mais la configuration des machines a une incidence sur la possibilité de maintenir cette conformité dans la pratique. Le cadre repose sur le règlement (CE) n° 1935/2004, qui définit le principe général selon lequel les matériaux destinés à entrer en contact avec les aliments ne doivent pas déverser de constituants dans des quantités pouvant mettre en danger la santé humaine, modifier la composition des aliments ou détériorer leurs caractéristiques organoleptiques. Le règlement (CE) n° 2023/2006 définit les exigences en matière de bonnes pratiques de fabrication, y compris un système documenté d'assurance qualité et de contrôle de qualité ainsi que la traçabilité à tous les stades.

Le règlement (UE) n° 10/2011 constitue la mesure spécifique concernant les matières plastiques et les articles dont ils sont faits. Il établit une liste de l'Union des substances autorisées, fixe des limites spécifiques pour la migration de chaque substance et une limite globale pour le total de toutes les substances migrantes, et prescrit les conditions d'essai et les simulants alimentaires qui doivent être utilisés. La conformité est démontrée par une déclaration de conformité appuyée par des essais de migration ou des simulations informatiques, et une documentation appuyant ces déclarations doit être disponible sur demande des autorités.

Pour les plastiques recyclés utilisés en contact avec les aliments, le règlement (UE) 2022/1616 régit les processus de recyclage eux-mêmes. Les matières recyclées ne peuvent être utilisées dans des articles en contact avec les aliments qu'elles proviennent d'une technologie de recyclage appropriée et, si nécessaire, d'un processus de recyclage autorisé, la European Food Safety Authority étant chargée de l'évaluation scientifique de l'efficacité de la décontamination. Dans la pratique, le HDPE mécaniquement recyclé destinées à un contact direct avec les aliments est confronté à un poids d'attestation de qualité bien plus élevé que le PET recyclé, raison pour laquelle de nombreux transformateurs européens de produits laitiers et de boissons utilisent un contenu en HDPE recyclé dans une couche intermédiaire protégée dans une structure co-extrudée plutôt que dans un mélange brut à une seule couche.

Mesures de l'appareil permettant de garantir le respect des normes

Plusieurs décisions de configuration rendent la conformité aux réglementations concernant le contact avec les aliments plus facile à assurer dans la production quotidienne. Les surfaces en contact avec la fonte doivent être spécifiées dans des matériaux adaptés au contact avec les aliments, avec une surface de finition de qualité qui résiste à la formation de dépôts. Les canaux de circulation de la tête de matrice doivent être conçus sans zones d'étClos où les matériaux peuvent se déposer et se dégrader. La manipulation des matériaux dans le système de séchage et de transport et le système de distribution diminue le risque de contamination. La séparation du circuit hydraulique et du trajet produit, ou l'élimination de la mer hydraulique en optant pour une machine entièrement électrique, supprime le risque de contamination par les huiles. Enfin, la gestion complète des recettes, avec des ensembles de paramètres verrouillés et contrôlés, appuie la demande de traçabilité, car elle permet de reconstituer les conditions de traitement exactes d'un lot de production.

Série Apollo ABLB : EBM continu et à accumulation pour des volumes de 200 ml à 20 L.

La série ABLB est la plate-forme de moulage par extrusion de l'entreprise Apollo, destinée aux contenants de 200 ml à 20 litres. Elle compte huit types de machines, couvrant l'intégralité de l'échelle de volumes. C'est la plate-forme que la plupart des sociétés de conditionnement européennes choisissent, car elle propose des contenants pour les produits laitiers, les jus, les détergents, les produits de soin personnel, les médicaments et les lubrifiants, tous issus d'une seule famille mécanique, en configuration avec extrudeur continu ou tête d'extruder à accumulation, selon la taille du contenant et les besoins du cycle de fabrication.

Configuration logique au sein de la série

Le choix dans la gamme ABLB est guidé par trois paramètres, dans l'ordre de leur importance. Le volume du conteneur et sa superficie projetée au niveau de la ligne de séparation définissent la force de serrage requise. Le poids du conteneur multiplié par la vitesse de cycle cible définit la puissance d'extrudeuse requise, exprimée en kilos par heure, qui en détermine le diamètre des vis. Le nombre de cavités dans le moule détermine la configuration de la tête de matrice, car une matrice à plusieurs têtes produisant plusieurs pièces simultanément est la méthode habituelle de fabrication à fort rendement sur des contenants de petite taille.

Une erreur commune en Europe consiste à spécifier une force de serrage généreuse et une performance de l'extrudeur étroite, ce qui donne un appareil mécaniquement capable mais limité en matière de performances. L'extrudeur doit être capable d'alimenter la touche exigée par le moule au taux de cycle prévu avec de la réserve, sinon le temps de cycle atteignable est déterminé par l'extrudeur plutôt que par le refroidissement, et la performance réelle est inférieure au calcul utilisé pour justifier l'investissement.

Options de configuration européennes sur la plate-forme ABLB

La plateforme ABLB est configurée pour les destinations européennes avec un ensemble d'options défini plutôt que sous la forme d'une modification ad hoc. Le package électrique est construit pour 400 volts, trois phases, 50 hertz, avec un agencement de mise à la terre TN-S et une tension de commande de 24 volt direct. Le package de sécurité comprend des garde mobile interectées et verrouillées à l'aide d'une serrure sur la zone de serrage, des garde fixes sur toutes les points de piège restants, une rideau lumineux de type 4 lorsque le processus nécessite l'accès de l'opérateur, des dispositifs d'arrêt d'urgence à chaque position de l'opérateur et une architecture de contrôle liée à la sécurité conçue pour le niveau de performance déterminé par l'évaluation des risques.

Le pack énergie comprend l'unité de commande servo-hydraulique telle qu'elle est recommandée en Europe, les bandes de chauffe en céramique avec des housses d'isolation amovibles sur le baril et la tête de matriXe, la commande de fréquence variable sur les ventilateurs de refroidissement, le compteur d'énergie de niveau zone qui fournit des données sur l'interface, ainsi que la fonction d'hibernation automatique. Le pack processus comprend le contrôle en boucle fermée de l'épaisseur des parois du moule avec un compteur de points programmable suffisant pour accepter la géométrie du récipient, une filtration du fond lors de la phase de fusion avant la tête de matriXe lorsque le contenu est fabriqué avec des matières premières recyclées, ainsi que la gestion de la recette avec le verrouillage des paramètres et le journal des enregistrements d'audit.

Séries Apollo ABLD et entièrement électriques pour l'Europe

Two further Apollo platforms serve European requirements outside the mainstream packaging range: the ABLD Series for large industrial containers, and the Série entièrement électrique for applications where energy performance and cleanliness are the deciding criteria.

Série ABLD : moulage par soufflage à fort impact de 20 à 1500 L

The ABLD Series covers large capacity containers from 20L up to 1500L across three machine types. These are accumulator head machines by necessity, because a parison large enough to form a 200L drum or a 1000L tank body cannot be produced by continuous extrusion without unacceptable sag. The accumulator stores melt during the cooling phase of the previous cycle and discharges it rapidly through the die, producing a heavy parison in a short time so that the top of the parison has not cooled or sagged significantly by the time the bottom is formed.

Les applications européennes pour cette catégorie comprennent des bacs chimiques agricoles et industriels, des réservoirs d'eau et de carburant, des barrières de sécurité routière et des produits de circulation, de grandes contenants de manutention, des réservoirs de fluides pour l'automobile et des contenants techniques spécialisés. L'accent de l'ingénierie varie par rapport aux classes d'emballage : le nombre de points de programmation du parison devient critique parce que la distribution de l'épaisseur des parois sur un conteneur très grand est complexe, la rigidité du cadre de serrage détermine la qualité de la ligne de séparation sur de grandes surfaces projetées, et le design de refroidissement détermine le temps de cycle d'une manière plus importante que tout autre aspect, puisque les épaisseurs des parois sont beaucoup plus importantes.

Série entièrement électrique : 200 ml à 20 l.

La série entièrement électrique d’Apollo couvre la gamme de contenants de 200 ml à 20 L, sans système hydraulique. Chaque axe est animé à l’aide d’un servo-moteur via une transmission mécanique. Pour les acheteurs européens, cette plateforme répond à trois exigences d’entrée de jeu. Elle offre la consommation d’énergie spécifique la plus faible de toutes les architectures existantes dans la gamme, ce qui est la variable la plus importante dans les usines équipées de journées continues. Elle élimine entièrement l’huile hydraulique, ce qui signifie moins de risques de contamination dans la production pharmaceutique et alimentaire et réduit l’exposition environnementale en cas de fuite d’huile. Enfin, elle offre la répétabilité de mouvement la plus élevée, ce qui se traduit par une meilleure répartition du poids des contenants et donc par une consommation moyenne de résine plus faible par récipient.

La plate-forme convient particulièrement bien à trois profils d'acheteurs européens. Les fabricants de récipients pharmaceutiques et médicaux apprécient le fonctionnement sans huile et la reproductibilité des paramètres nécessaire pour les processus validés. Les fabricants de bouteilles de produit laitier et de boissons à haute production apprécient la combinaison de faible consommation d'énergie et de contrôle rigoureux du poids, avec des volumes annuels très importants. Les usines fonctionnant dans le cadre d'un système de gestion de l'énergie certifié apprécient la diminution mesurable de la consommation spécifique et la mesure précise et simple faite possible par une architecture alimentée uniquement par l'électricité.

Industries d'application européennes et produits de finition

Les machines Apollo servent huit domaines d'application : aliments et boissons, produits chimiques de consommation courante, industrie chimique, matériaux de construction, industrie médicale et pharmaceutique, production automobile, transports ainsi que produits culturels et sportifs. Sur les marchés européens, cela se traduit par un ensemble de produits finis connus, chacun ayant sa propre implication en termes de machines.

Emballage pour produits laitiers, jus et aliments

Les emballages laitiers européens représentent encore une grande application de moulage par injection à basse pression, ces bouteilles de lait frais étant produites dans des volumes très importants sur des machines d'extrusion continues à multiples têtes. Les produits à durée de conservation prolongée nécessitent de solides barrières, tant pour prévenir l'oxydation par la lumière des vitamines et composants aromatiques que pour contrôler la pénétration d'oxygène. Les contenants de jus et de produits alimentaires liquides obéissent à des principes similaires. Les machines requièrent un taux de cycle élevé, des têtes de matrices multiples, un contrôle rigoureux du poids pour protéger les coûts de la résine tout en produisant de très gros volumes, ainsi qu'une discipline de conformité aux normes en matière de contact avec les aliments tout au long de la chaîne de traitement des matières.

Chimique quotidien and household products

Bouteilles de détergent, contenants de conditionneur pour linge, bouteilles de produit nettoyant de surface, emballages de shampoing et de produits de soins personnels constituent le groupe de produits chimiques de consommation courante. Deux caractéristiques prévalent : des formes complexes dotées de poignées, de poignées et d'une section asymétrique, qui exigent une programmation attentive du pressage, ainsi que l'accroissement de la teneur en HDPE recyclé, motivée par les engagements des marques et les cibles réglementaires. De nombreuses bouteilles de détergent européennes présentent désormais une forte teneur en HDPE recyclé, parfois sous forme d'une structure multicouche qui conserve un cœur recyclé coloré entre deux parois cosmétiquement acceptables.

Conteneurs chimiques, agrochimiques et industriels

Les barriques de 5 L à 30 L et les touks de 220 L sont utilisées dans les secteurs chimiques et agrochimiques. Les exigences sont principalement liées à l'approbation de sécurité en matière de transport de marchandises dangereuses ; celles-ci dictent la distribution de l'épaisseur des parois, les performances dans le cadre de tests de chute et l'intégrité des fermetures et la résistance aux craquelures sous stress dans le cas d'influx agressifs. La fluoration ou la coextrusion par barrière est utilisée lorsque la diffusion des solvants doit être contrôlée. Ces applications sont comprises dans la gamme ABLB 80 à ABLB 150 pour les formats plus petits et la Série ABLD pour les plus gros.

Véhicules automobiles et transport

Dans l'industrie automobile européenne, la fabrication d'extrusion par soufflage est utilisée pour les réservoirs de l'urée et de l'essence diesel, les réservoirs d'expansion du liquide de refroidissement, les réservoirs de liquide de lavage, les conduits d'air et divers composants de manipulation des fluides. Les exigences incluent une précision dimensionnelle pour la pose, une performance de barrière pour la confinement des hydrocarbures et une totale traçabilité des matériaux. Les réservoirs d'urée, en particulier, nécessitent un choix de résine et de barrière approprié au fluide et à son comportement de cristallisation à faible température. Ces applications s'étendent généralement sur la plage ABLB 90 à ABLB 150 ou les modèles ABLD plus petits, en fonction du volume du réservoir.

récipients pharmaceutiques et médicaux

Flacons pharmaceutiques doseurs solides, récipients de médicaments liquides, flacons de réactifs de diagnostic et récipients vétérinaires exigent le plus strict contrôle de processus dans le portefeuille. Les exigences comprennent des paramètres de traitement validés et reproductibles, le traçabilité des matériaux documentée, un environnement de production contrôlé et un risque de contamination minimal. La Série entièrement électrique est la solution idéale car l'absence d'huile hydraulique élimine toute catégorie de contamination et les axes servo-asservis apportent la reproductibilité indispensable aux processus validés.

Exigences de la Guides de sélection de modèles

Le tableau ci-dessous traduit la demande d'un acheteur européen en recommandation d'une plate-forme Apollo et un modèle représentatif. Il constitue un point de départ pour une discussion technique et non un substitut à un calcul spécifique au conteneur, puisque la surface projetée, la distribution de l'épaisseur des parois, le nombre de cavités et le design de refroidissement influencent tous le choix final.

Test de réception d'usine, documentation et programme de service

Pour un acheteur européen, la valeur d'une commande de machine se réalise en trois phases : ce qui est vérifié avant l'expédition, la documentation qui accompagne la machine et le soutien existant au cours de la décennie suivante. Apollo structure explicitement tous ces éléments.

Tests de réception d'usine avec le modèle du client

L'inspection de la machine en usine est une partie constante du processus de livraison d'Apollo et, lorsqu'il s'agit d'une commande en Europe, elle est normalement effectuée en cours de test de réception d'usine officiel avec le moule du client et, lorsque cela est possible, la résine du client. Un test de réception significatif vérifie bien plus que le fait que la machine fonctionne.

• Conformité dimensionnelle du conteneur par rapport au drawing, ainsi que finition du col, hauteur totale et diamètre de la recipient à des plans de mesure définis.
• Le poids du container et la répartition de ce poids sur un échantillon de taille définie, exprimée comme une variation standard plutôt que comme une seule valeur.
• Distribution de l'épaisseur de la paroi mesurée à des points définis sur des échantillons sectionnés, afin de vérifier que le programme du parison atteint le profil prévu.
• Temps de cycle atteint dans des conditions thermiques stables, pas le meilleur cycle unique
• Consommation d'énergie spécifique, en kilowattheure par kilogramme, mesurée sur une période de production continue et stable.
• Test de fuite et, si nécessaire, excellente résistance lors des tests supérieurs et de chute des récipients d'échantillons.
• Vérification de la fonction de sécurité, y compris le comportement de l'interrupteur de protection, la réactivité du rideau lumineux, le temps de freinage mesuré et la fonction de fermeté d'urgence provenant de chaque actionneur.
• Mesure du bruit à la position de l'opérateur dans des conditions de production.
• Exécution continue pendant une période convenue, afin de mettre en évidence les pannes intermittentes que ne révèlerait pas une simple démonstration.

Les clients sont les bienvenus pour venir en personne, ce qui est la manière la plus efficace de résoudre les questions ouvertes. De plus, Apollo a une politique d'usine ouverte dans l'ensemble du groupe Wanplas. Si les déplacements s'avèrent impracticables, l'essai d'acceptation peut être effectué par vidéo en direct et avec un protocole documenté signé par les deux parties.

Le package de documentation

L'ensemble de documents fourni avec une machine en Europe constitue un produit autonome et doit être mentionné dans la commande. Un ensemble complet comprend la déclaration de conformité de l'UE signée par une personne autorisée, le contenu du dossier technique requis pour la certification de conformité, le dossier d'évaluation du risque avec les normes applicables, les schémas électriques et la disposition du boîtier, les diagrammes des circuits hydrauliques et pneumatiques, si applicables, la description des fonctions de sécurité avec détermination du niveau de performance, le registre de la performance d'arrêt mesurée, le manuel d'instruction dans la langue du pays de l'utilisateur, concernant l'installation, l'exploitation, la maintenance et la mise hors service, les listes de pièces de rechange avec l'identification des pièces usagées, les certificats de matériaux pour les composants en contact avec la matière, s'ils sont en contact avec les aliments, ainsi que le protocole de test d'acceptation de l'usine avec les résultats enregistrés.

Installation, mise en service et formation

Apollo provides engineers for on-site installation and commissioning. A structured commissioning sequence for a European installation covers mechanical positioning and leveling, utility connection verification against the site survey, electrical connection and phase sequence verification, earthing verification, safety function testing repeated on site after transport, thermal system commissioning with zone PID verification on the production resin, first article production with the customer mold, parameter optimization to the agreed cycle time and weight target, and formal handover with the acceptance protocol.

La formation est dispensée en deux cours. La formation des opérateurs porte sur les séquences de mise en route et d'arrêt, le choix des recettes, les contrôles de qualité courants, les réponses à prendre en cas d'alertes et les limites à ne pas dépasser pour l'opérateur. La formation de maintenance concerne le programme de maintenance préventive, l'inspection de la vis et du récipient, la procédure de nettoyage du bloc mèche, le remplacement de la bande de chauffage et du thermocouple, le service hydraulique ou de transmission en fonction de l'architecture, les intervalles de test de fonctionnalité des dispositifs de sécurité et le diagnostic des pannes en utilisant les données de diagnostic propres à la machine.

Pièces de rechange, garantie et support à distance

Apollo applique les engagements de service du groupe Wanplas. Il s'agit de 500 USD en pièces de rechange gratuites chaque année, du remplacement gratuit des pièces défaillantes pendant la période de garantie, d'une garantie de transport, d'une garantie de capacité de production ainsi que d'une garantie des normes de qualité applicable en cas de non-respect de celles-ci, avec un remboursement additionné d'une compensation de 10 %. L'état d'utilisation des machines est suivi après la livraison et des visites chez des clients sont effectuées de façon constante plutôt que seulement en cas de problèmes signalés.

L'assistance à distance est une nécessité impérieuse pour les installations européennes du fait de la distance qui les sépare. Une machine préparée à l'assistance à distance permet aux ingénieurs en Chine d'examiner les données du système de contrôle, ce qui permet de résoudre de nombreuses défauts dans une même journée, en lieu et place d'une visite sur site de plusieurs jours. L'architecture d'accès à distance doit être convenue avec la politique informatique du client avant l'expédition, et doit comprendre le chemin réseau utilisé, la manière d'authentifier l'accès, si cet accès est disponible en permanence ou s'il est activé à la demande par le personnel de l'usine, ainsi que la façon d'enregistrer l'historique des accès.

Implémentation pratique en Europe : tension, expédition, pièces de rechange et langue

Le dernier ensemble de décisions est d'ordre logistique plutôt que technique, mais une erreur dans l'un de ces points retarde la production au moins autant qu'une panne technique. Ces éléments doivent être réglés au moment de la commande et non à l'arrivée dans le port ou sur le plan de travail.

Alimentation électrique, and site interface

La configuration de référence européenne est constituée par une tension de 400 V, trois phases, 50 Hz, avec un canal neutre et une terre de protection distincte dans un ensemble TN-S, ainsi que par une tension de commande de 24 V c.a., obtenue par l'intermédiaire d'un transformateur isolant et d'un alimentation électrique enclavée dans le coffret. Plusieurs points d'interface sur le site doivent être confirmés par écrit au moment de la passation de commande.

• Capacité d'approvisionnement disponible en kilovolt-amperes au lieu de la machine, comparée à la demande simultanee maximale de la machine plutôt qu'à la somme des indicateurs de puissance nominatifs.
• Arrangement de terre actuellement en place sur place, car un arrangement TT exige des mesures de protection différentes que l'on ne met pas en place dans un système TN-S.
• Intensité de court-circuit en perspective au point de raccordement, qui détermine la capacité de coupure requise du dispositif de protection principal.
• La protection anti-courant résiduel est-elle obligatoire par les règles locales d'installation ? dans l'affirmative, son type et sa valeur, compte tenu du courant de fuite inhérent aux variateurs de fréquence.
• Direction d'entrée du câble et dimensions des robinets, ainsi que le fait que les ateliers préfèrent l'entrée supérieure ou inférieure.
• Température d'alimentation et de retour de l'eau refroidie, débit et dimensions des raccordements, ainsi que pression, débit et point de rosée de l'air comprimé à la connexion de la machine.

Chargement du conteneur et accès au site

La planification des expéditions dépend de la classe de taille de la machine. La plupart des machines ABLB, jusqu'au milieu de gamme, sont expédiées dans un conteneur haute cube de 12 mètres, avec la plateforme de la tête de moulage et toute protection haute retirée et emballées séparément. Les machines ABLB et la série ABLD sont plus élevées que la hauteur standard d'un conteneur une fois assemblées, elles sont donc expédiées en charge ouverte, tir roulant ou en démontage partiel, avec une séquence de remontage documentée.

L'accès au site est la contrainte la plus souvent négligée. Il faut vérifier le passage entre le point de déchargement et la position finale : largeurs de portes, capacité de charge du sol, hauteur sous plafond, notamment des poutres de levage et des installations, rayon de virage dans les couloirs et disponibilité d'un chariot élévateur ou d'une fourchette lourde de capacité suffisante. La capacité de charge du sol est particulièrement importante pour les grandes machines ABLD, où la combinaison de la masse de la machine et de la masse du moule concentrée sur une surface très réduite peut dépasser la charge de conception d'une dalle de sol industrielle ordinaire. En envoyant à Apollo un schéma de l'atelier avec la position prévue pour la machine, la route de passage et les spécifications du sol, il est possible de préparer le plan d'emballage et de déchargement correctement.

Stratégie relative aux pièces de rechange pour les sites européens

L'économie de la fabrication de pièces de rechange en Europe est simple. Le coût de tenir un petit stock de composants essentiels est négligeable par rapport au coût d'une ligne de fabrication arrêtée pendant une semaine en attente d'une pièce de faible valeur voyageant d'Asie. L'approche recommandée consiste à classifier les composants par délai d'exécution et par conséquence de la panne, puis à détenir localement tout élément combinant un délai long et une conséquence élevée sur la production.

Pour une machine de moulage par injection-blasage, la liste des pièces de maintenance locale comprend typiquement des rubans de chauffage pour chaque fût et la taille de la zone de la tête de moulage, des thermocouples, les ensembles de joints hydrauliques ou pneumatiques standard, des capteurs de proximité et de position, les dispositifs d'interlockage de sécurité, les vannes électromagnétiques à eau de refroidissement, les composants de joints de bâton de soufflage et les éléments filtrants pour les circuits de filtration de la fonte et hydrauliques. L'allocation de pièces gratuites de 500 USD par an dans le cadre du programme de service du groupe Wanplas est mieux utilisée sur cette liste plutôt que dépensée de manière réactive après une panne, car elle transforme l'allocation en temps d'arrêt évité plutôt que dans le remplacement d'un composant déjà en panne.

Interface et documentation en plusieurs langues

Le manuel d'exploitation doit être fourni dans la ou les langues officielles du pays dans lequel la machine est mise en service, ce qui constitue une obligation légale et non une courtoisie. L'interface pour l'opérateur devrait suivre la même logique. Un HMI multilingue avec sélection de la langue en fonctionnement permet à une exploitation où l'on fait travailler des employés provenant de plusieurs pays, situation normale dans l'industrie européenne, de faire en sorte que chaque opérateur travaille dans une langue qu'il lit facilement. Le texte des alarmes mérite une attention particulière, car ces alarmes sont lues dans la précipitation par la personne la plus proche. Un alarmes mal traduit ou non traduit présente un réel risque pour la sécurité et pour les temps d'arrêt.

Questions fréquentes

Que couvre exactement le marquage CE sur une machine d'extrusion sous pression ?

Le marquage «CE» est une déclaration du fabricant selon laquelle la machine respecte toutes les directives européennes applicables, et non un certificat individuel émis par une tierce partie. Pour une machine d'extrusion et de soufflage typique, cela signifie la directive relative aux machines 2006/42/CE, les objectifs de sécurité de la directive 2014/35/UE relative au courant faible et la directive EMC 2014/30/UE. La preuve de cette déclaration est une évaluation des risques selon la norme Norme EN ISO 12100, l'application de normes harmonisées, y compris la norme EN 422 pour la sécurité des machines à soufflage et la norme EN 60204-1 pour les équipements électriques, un dossier technique établi conformément à l'annexe VII, un manuel d'instruction dans la langue du pays d'utilisation et une déclaration d'homologation de l'Union européenne signée. Les acheteurs doivent demander à voir le registre d'évaluation des risques et la détermination du niveau de performance des fonctions de sécurité, car ces documents révèlent si le travail a bien été réalisé.

Combien d'énergie consomme une machine EBM servo-hydraulique par rapport à une machine à pompe à déplacement fixe ?

Pour des récipients en HDPE comparables, une pompe à déplacement fixe consomme généralement de l'ordre de 0,75 à 1,25 kWh par kilogram de résine traitée, tandis qu'une machine servo-hydraulique de gabarit similaire consomme en général de 0,40 à 0,65 kWh par kilogram. L'économie résulte de l'élimination des pertes de throttling et de la circulation inactive de la pompe, car le moteur servo tourne seulement assez rapidement pour délivrer le débit et la pression requis par le mouvement actuel. Une économie secondaire survient automatiquement, car moins d'énergie dispersée dans l'huile signifie une charge de refroidissement plus faible sur le refroidisseur. Les résultats réels dépendent de l'épaisseur des parois, du temps de cycle, de la demande en refroidissement du moule et de la part de temps que la machine passe à attendre entre les cycles.

Quelles sont les normes de sécurité qui s'appliquent à la zone de serrage d'une machine de moulage par soufflage vendue en Europe ?

La zone de serrage est la zone à risque la plus importante et est régie principalement par la norme de type C pour les machines à soufflage, norme EN 422, soutenue par la norme Norme EN ISO 12100 pour la méthodologie d'évaluation des risques, la norme EN ISO 13849-1 pour le niveau de performance requis des fonctions de sécurité, la norme Norme EN ISO 14119 concernant le verrouillage des protections de sécurité, dont le verrouillage des protections, la norme Norme EN ISO 13850 pour l'arrêt d'urgence, la norme Norme EN ISO 13857 sur les distances de sécurité et la norme EN IEC 61496 sur les rideaux de lumière. Dans la pratique, la protection avant mobile est verrouillée par un dispositif à ressort, et le système de commande lié à la sécurité pour le mouvement de serrage est généralement conçu selon le niveau de performance d, avec une architecture de catégorie 3. La norme EN 201, norme de type C pour les machines à injection, constitue une référence utile pour interpréter les dangers de serrage et de plasticisation comparables dans la même famille de normes.

Un acheteur européen a-t-il besoin d'un organisme notifié pour mettre sur le marché une machine de moulage par soufflage EBM ?

Les machines d'extrusion par soufflage ne sont pas listées à l'annexe IV de la directive sur les machines, de sorte que le fabricant applique généralement un contrôle de production interne et déclare lui-même sa conformité, sans la participation d'un organisme notifié. L'obligation technique qui reste est importante. Elle inclut un dossier technique complet, des normes harmonisées correctement sélectionnées et appliquées, des niveaux de performances de sécurité vérifiés avec les calculs conservés, des performances d'arrêt mesurées, un manuel d'utilisation conforme dans la langue du pays d'utilisation et une déclaration de conformité signée. L'acheteur doit également confirmer qui est le fabricant en droit lorsque une ligne est assemblée à partir de plusieurs machines, car l'assemblage de différentes machines en une unité fonctionnelle peut engendrer des obligations pour l'assembleur.

Une machine d'injection-blasage peut-t-elle fonctionner avec des proportions élevées de HDPE recyclé pour répondre aux objectifs de conditionnement européens ?

Oui, à condition que la machine soit configurée à cet effet dès le départ. Les mesures pratiques sont la filtration du métal fondu avant la tête d'insertion, afin de capturer les contaminants, une géométrie de vis présentant une fenêtre de traitement suffisamment large pour absorber les variations de débit du métal fondu et de densité apparentes d'une charge à l'autre, un contrôle circulaire de l'épaisseur des parois du goulot pour maintenir le poids du récipient lorsque la résistance du métal fondu varie, et, le cas échéant, une tête d'insertion par co-extrusion qui place les matériaux recyclés dans une couche centrale protégée, entre des recouvrements vierges. Pour les applications en contact avec les denrées alimentaires, le matériau recyclé doit lui-même provenir d'un processus de recyclage autorisé dans le cadre des règles de l'UE relatives aux plastiques recyclés, ce qui requiert un contrôle qualitatif du matériau et du procédé par le fournisseur de matériaux et le transformateur, et non une certification de la machine.

Quelle configuration de l'alimentation électrique doit être spécifiée pour une installation européenne ?

La configuration européenne standard est de 400 V, triphasé, 50 Hz, avec un conducteur neutre et une prise de terre séparée dans un système TN-S, avec une tension de commande transformée jusqu'à 24 V c. a. Le coffret de commande doit être construit selon la norme EN 60204-1, disposer d'un disjoncteur de base à commande par clé, d'une protection contre les courts-circuits correctement dimensionnée, de sections de câblage documentées et d'un courant de court-circuit prospectif indiqué. Avant de solidifier le plan de montage, l'acheteur doit vérifier l'arrimage actuelle de prise de terre au sein de l'installation, la capacité d'alimentation disponible en kilovolts-ampères, le courant de court-circuit prospectif au point de connexion et si des règles locales d'installation exigent la protection contre les courants de résidu, car les variateurs à fréquence variable présentent un courant de fuite inhérent qui affecte le choix des dispositifs.

Comment l'efficacité énergétique est-elle vérifiée avant que le machine quitte l'usine ?

La performance énergétique est vérifiée lors du test d'acceptation de l'usine en faisant fonctionner le moule du client avec la résine du client et en enregistrant l'entrée électrique totale par rapport à la production sur une période stable et continue, puis en procédant à la division pour obtenir la consommation d'énergie spécifique en kilowattheures par kilogramme. Un test significatif définit explicitement la limite de mesure, indiquant si la demande en compresseur d'air et en refroidisseur est incluse, enregistre la température ambiante et s'exécute suffisamment longtemps pour que la température des barils, la tête de moule et le moule atteignent l'état stable. Le résultat doit figurer dans le protocole d'acceptation, aux côtés du temps de cycle, du poids du conteneur, de la variance standard du poids et du taux de rebuts, de manière à ce que ce chiffre puisse être reproduit ultérieurement sur site.

Quelle est la différence entre une tête d'extrusion continue et une tête à accumulateur ?

Une tête d'extrusion continue fournit un parison constant et convient aux contenants de petite à moyenne taille produits à des taux de cycle élevés, qui recouvrent la plupart des emballages dédiés aux produits laitiers, aux détergents, aux produits de soins corporels et aux produits pharmaceutiques. Une tête accumulateur stocke la matière fondue pendant la phase de refroidissement avant de la vider rapidement. Cela est nécessaire pour les grandes parisons qui risquent de s'affaisser sous leur propre poids avant que le moule ne se ferme, surtout pour les bidons, les tambours, les réservoirs automobile, les contenants agricoles et les produits d'infrastructure. Le choix de la tête d'extrusion a un impact direct sur la force de serrage, le dimensionnement de la vis, la puissance installée, la classe de coût de la tête d'extrusion et le temps de cycle. Il est donc nécessaire de le décider avant de commencer tout autre travail de spécification.

Combien d'opérateurs a généralement besoin une installation européenne d'extrusion-soufflage ?

Une chaîne mono- fabricant de contenants d'emballage standard est généralement conduite par un seul opérateur qui gé- rencie plusieurs machines, grâce à l'automatisation et à la manière dont celui-ci assume le démarrage, les contrôles de la qualite, la surveillance de l'approvisionnement en matériaux ainsi que la reaction aux alarmes, sans aucun handling manuel. La prise manuelle est éliminée, l'action de élimination du revêtement antidérapant est automatisée, un test de fuite automatique est réalisé et les contenants sont acheminés vers l'opération de remplissage ou d'emballage ultérieure. La production de grands conteneurs sous la classe ABLD requiert un encadrement plus important, car leur poids est élevé et leur manutention est moins aisée à automatiser. La modification des moules est la principale source de dépenses de main-d'oeuvre dans les deux cas, et c'est pourquoi les dispositions permettant un changement rapide de moules repaient leurs coûts dans les usines produisant beaucoup de formats de conten- tels différents.

Quel programme de maintenance préventive doit un site industriel européen établir ?

Un calendrier pratique associe les tâches quotidiennes, mensuelles, trimestrielles et annuelles. Les contrôles journaliers couvrent le flux et la température de l'eau de refroidissement, la pression d'air comprimé et le point de rosée, les fuites visibles et le fonctionnement des dispositifs de sécurité au démarrage. Les tâches mensuelles incluent les contrôles du courant de la zone de bande de chauffage, la vérification des thermocouples, l'état de la pointe d'évent, et le nettoyage des filtres du cabinet. Les tâches trimestrielles comprennent les tests de propreté de l'huile hydraulique, si nécessaires, l'inspection de l'unité de serrage et de la barre d'équilibrage, la vérification du débit du circuit de refroidissement des moules, et les tests de fonctionnement des dispositifs de sécurité dans le délai indiqué dans la documentation. Les tâches annuelles comprennent la mesure de l'usure des bouchons et des vis, le démontage du capuchon de cuisson et le nettoyage du canal de circulation, un contrôle électrique complet et la revue des données personnelles de l'équipement, afin de détecter une dégradation graduelle, basée sur les données d'entrée lors de la mise en service.

Conclusion.

Spécifier une machine de soufflage et d'injection pour une installation européenne signifie répondre à deux questions qui sont généralement traitées séparément. La question de la conformité est binaire et doit être répondue avant que la machine ne puisse être mise en service : le dossier technique, l'évaluation des risques, les normes harmonisées, les niveaux de performances des fonctions de sécurité, les performances de coupure mesurées et la déclaration de conformité existent et résistent à l'examen ou non. La question de l'énergie est continue et s'accumule au cours de la durée de vie de la machine : l'architecture de l'entraînement, l'ensemble de chauffage et d'isolation, la stratégie de contrôle du refroidissement et le comportement en veille déterminent ensemble un bilan de consommation spécifique qui sera multiplié par des dizaines de milliers d'heures de fonctionnement.

Les deux questions sont réglées au stade de la commande, et non pas après. Une architecture servo-hydraulique ou entièrement électrique ne peut pas être rétrofitée dans une machine construite autour d'une pompe à déplacement fixe. Un dossier technique défendable ne peut pas être constitué par rétroactivité pour une machine conçue sans évaluation structurée des risques. Les acheteurs qui obtiennent les meilleurs résultats sont ceux qui inscrivent l'objectif de consommation d'énergie spécifique et les deliverables de la documentation dans les spécifications d'achat, puis vérifient les deux lors d'un test d'acceptation de l'usine effectué avec leur propre moule et leur propre résine.

Apollo, une fabrique Wanplas, fabrique des machines à soufflage par extrusion automatique dans dix séries et plus de quatre-vingts modèles, couvrant une gamme de produits en plastique creux de 200 ml à 1500 l. La série ABLB sert la gamme d'emballages de 200 ml à 20 l avec des têtes de coulissage continues ou à accumulateur, la série ABLD couvre les récipients industriels de 20 l à 1500 l, et la série entièrement électrique offre la consommation spécifique la plus faible et un fonctionnement sans huile pour la gamme de 200 ml à 20 l. Avec plus de vingt années d'histoire d'exploitation, un atelier de 8 000 mètres carrés, une capacité annuelle d'environ 100 machines et plus de 4 000 machines en fonctionnement dans plus de 90 pays, Apollo configure les commandes européennes en 400 V, trois phases et 50 Hz dès le début et produit les documents de conformité dans le cadre de la construction. Les engagements de service du groupe Wanplas s'appliquent dans leur ensemble : contrôle des machines en usine, ingénieurs sur site pour l'installation, suivi de l'état d'utilisation, 500 USD en pièces de rechange gratuites chaque année, remplacement sous garantie, garanties de capacités de transport et de production et une politique ouverte pour les audits des clients.

Si vous évaluez un investissement dans la technique d'extrusion par soufflage pour un site européen, l'étape suivante la plus productive consiste à partager les dessins de vos contenants, la production cible en unités par heure, la qualité de la résine, y compris les exigences en matière de quantité de matériaux recyclés, la structure des couches et vos données relatives à l'électricité et au refroidissement sur site. L'équipe d'ingénierie d'Apollo vous transmettra une proposition de machine configurée avec le modèle recommandé, la configuration des têtes de glissement, la consommation d'énergie spécifique prévue et la liste complète des documents à livrer en Europe. Des essais préliminaires avec votre propre moule, un protocole de tests d'acceptation en usine et une visite d'audit en usine sont disponibles sur demande, afin que la machine pour laquelle vous signez le contrat soit bien celle que vous avez déjà vue produire votre produit.