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Les processus de fabrication
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Processus – Injection
• Moulage et surmoulage LSR– De + en + de marques proposent
ces solutions
• Transformation de LSR à 2 composants (2 + 2 empreintes)
– 2 unité injection en « L »
– Manipulation et montage boitier + fermoir par robot
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Processus – Injection
• Injection soufflage / presse standard – Moule rotatif, préforme en bas et
soufflage en haut
– Moule cubique pour cadences avec soufflage côté opposé
• Une nouveauté ISBM : Blowliner– De Mould & Matic (gp Kiefel)
– Unité injection Engel CC300
– Moule injection plan joint horizontal
– Moule soufflage 12 empreintes
– Flacon jusqu’à 1 l – Cycle 17 s
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1 h changement moule injection1 h changement moule soufflage
et autres …
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Processus - Injection
• In Mold Assembly (IMA)
– Minuteur avec incorporation de liquide + assemblage
– Corps creux + joint silicone
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Processus - Injection
• Expansion matière– Procédé MuCell
– Agents expansants
– Technologie Core Back
Recherche du gain matière
Couvercle automobile
PC + agent expansant
Machine conventionnelle
30 % gain matière
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PréformeCouche int MuCell
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Processus - Injection
• Aspect / IMD
– In mold graining
– Dépose film décoration (Kurz)
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Processus - Injection
• Aspect / Control T° moule
– Heat & Cool / Induction (RocTool)
– Régulation variothermique du moule (cf. pièce matière Covestro)
• Air chaud / eau chaude / chauffer
• Eau froide / refroidir
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Processus - Injection
• Aspect / Procédé ColorForm
– Moule cubique
– Injection + dépose revêtement
bi-composant Polyurée/PU
– Changement couleur en 5 min.
– Gain 30 % / peinture
conventionnelle
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Processus - Injection
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Processus - Injection
• Le Klear Can
– Co-injection / multicouches par procédé KORTEC
– 1 fine couche barrière (EVOH)
– Compatible / équipements existants
– Déco par IML possible
20/12/2016 10Tendances et Innovations K2016 / G. Chrétien / S. Moussard
Fruits Légumes
SoupesViandes
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Processus - Injection
• Composites TP
– Flanc TP fibres longues/tissus prédécoupé
– Chauffe flanc
– Positionnement / moule
– Surmoulage TP
– Robotisation
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Film décor Leonard Kurz
Coque ordinateur ép. 0,6 mm
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Processus - Injection
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Processus - Injection
• Adaptabilité
– Cellule démo IKV
– En fonction poids personne, personnalisation renfort selle vélo
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Four
Vérin positionnement insert composite TP
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Processus - Injection
• RTM + injection
– Mats de renforts préformés
– Injection -caprolactame
– Polymérisation dans le moule
– Injection TP
– Fusion et transformation du monomère en juste à temps
– Réduction temps séjour matière dans moule meilleures caractéristiques
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Processus - Injection
• Composite métal/plastique
– Disque métal spécialement traité
– Estampé par poinçon / fermeture moule
– Surmoulage par PA
– Autre exemple :
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Processus - Injection
• Injection compression (ICM)
– Moule à étage 4 + 4
– t injection 0,100 s
– Cycle 5 s
– IML
– Gain matière 20 %
– P injection
– contraintes / polymère
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Processus - Injection
• Tendance à l’électrification de l’injection automobile
– Injection PC haut poids moléculaire sur presse électrique
– Systèmes séquentiels à obturation électrique
• Gestion optimale des ouvertures / fermetures buses à obturateur
• Pertes de charges correspondantes supprimées
• Evite trace de flux sur pièces
– Découpe carotte / laser
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Processus - Injection
• Moules instrumentés
– Capteurs pression empreinte
• Nouveau CoMo NEO
• Aide régleur / dérive du processus
• Orientation « 4.0 »
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Processus - Injection
• Aspects techniques
– Base tournante intégrée d’origine au plateau presse (easyturn)
• 12 points programmables
– Presse 400 T électrique bi-matière avec :
• Mouvement unité injection hydrauliques
• Injection hydraulique sur une unité injection
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Processus - Injection
• Autres aspects techniques
– Gammes machines électriques standards au prix d’une hydraulique
– Baisse des consommations d’énergie / fonctionnement machine
– Fonctions récupération d’énergie / décélération mouvements qui commencent à être proposées
– Une orientation très marquée « 4.0 »
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Industrie 4.0
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Processus instrumentés
- Capteurs
Machines connectées
Récupération données
Traitement statistiques
Prévisions / Anticipation
Action
Communication
Traçabilité
Maintenance
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Processus – Extrusion gaine
• Evolution des anneaux de refroidissement
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Processus – Extrusion gaine
• Changement de matière :
– Automatique
– En continu
– En 12 min.
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Processus – Extrusion gaine
• Jusqu’à 11 couches– De 2,5, 4 et 7 µm
• Nouvelles technologies de têtes d’extrusion– Optimisation des distributeurs
spirales
– Augmentation des débits
– Réduction temps de purge
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Processus – Extrusion filière plate
• Le « robot régleur »
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Processus – Extrusion tube
• Mesure dimensionnelle / INOEX
– Technologie Terahertz, entre IR et µ-ondes
– Mesure épaisseurs sur tout le périmètre (Warp 100)
• Sans immersion / eau
– Mesures / coextrusion / épaisseurs couches
– Diamètres extérieur et intérieurs
– Excentricité, ovalisation
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Processus – Extrusion soufflage
• Généralisation de l’électrique
– Précision / mouvements simultanés
– Entretien minimum
– Économies d’énergie
– Propreté
– Bruits faibles
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Processus - Décoration soufflage
• Décoration
– Pas d’étiquette jet encre
– Encre compatible / FDA
– Jusqu’à 400 clichés
– Gestion des % de clichés
– Recyclage : séparation encre / PET lors phase lavage
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Processus - Assemblage
• Emballage sans film !
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Processus - Thermoformage
• IML –T
– Moule basculant
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Processus - Thermoformage
• Haute cadence et décoration en ligne– Impression jet encre du décor
déformé
– Extension encre / formage
– Découpe dans moule
– Formage à froid d’une partie de la pièce
– Contrôle / caméra en sortie de moule
– Empilage vertical / électrique
– Emballage sachets en ligne
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Processus - Thermoformage
• Assistances intégrées dans les outillages
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Moules imprimés en 3D
Echantillonnage
– Empreinte / impression 3 D
– Moulage 20 à 100 pièces, selon
matière
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Moules imprimés en 3D
Problématique :
Réalisation prototypes avec bonne matière et bon process
Solution : réalisation moules injection imprimés avec Polyjet
• Matériaux possibles : – T° injection < 300°C
– Haute fluidité
• Faibles quantités (5 à 100 pièces)
• Machines injection < 200 T
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Moules imprimés en 3D - Avantages
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• Délai exécution réduits entre 50 et 90 %
• Économies entre 50 et 70 %
– Pas de transport lié à la sous-traitance
– Davantage d’Itération en moins de temps
– Identification des erreurs de conception
• Confidentialité
• Validation rapide
– Design, performance, choix matériau
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Impression en 3D de moules d’injection
• Cas présentés : Unilever
• Besoin :– Créer prototypes / bonnes matières
– Évaluer rapidement conception avant production de masse
– Tests fonctionnelles, charnières
• Bénéfice :– Réduction temps : itération 50 %
plus rapide
– Réduction couts fabrication prototypes : 20 %
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Objet500 Connex 3D Printer
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Impression en 3D de moules d’injection
• BERKER, interrupteur
• Besoin :
– Tester nouveau design
– Tester fonctionnel, test ESD
– Matières : ASA, PC, TPE
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Impression en 3D de moules d’injection
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Moule PolyjetPièce
injectéeMat. T° inj. P inj. t cycle
Nb pièces OK
Coût out.Temps
fab. out.
ASA 225°C 587 bar 200 s25-30
p./moule1 200 € 3-4 jours
PC 300°C 450 bar 110 s 20 p./moule 1 200 €3-4 jours
TPE 225°C 410 bar 100 s 50 p./moule 1 000 €3-4 jours
Gain économique de 85% / moule alu (20 000 €)
Gain fabrication de 83% / moule alu (3-4 semaines)
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Décoration – IM3D
Innovation :
Utilisation de pigments à effets sans lignes de soudures
• Effet 3D
• Principe
– Utilisation d’un film avec pigments
– Surmoulage par un plastique transparent sur un moule texturé
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Décoration de composites
Innovation :
Décoration sur composites en 1 étape par IMD
• Tepex Dynalite Carbon-Glass / PC frame / IMD foil
• Réduction du nombre d’étapes
• Réduction de coûts
• Kurz/Engel/Bond laminates
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IPD-Skin process
Innovation :
Transfert d’un film permanent décoratif sur pièce finie
• Décoration individualisée en second processus / machine thermoformage
• Flexibilité pour pièces petites séries, prototypes petite et grande taille
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Films capteurs
Utilisation films PET transparents avec structures métalliques conductrices
+ technologie IMD/IML
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Finition chromée sans galvanoplastie
• Association du marquage à chaud et films chrome
• Cout réduit et traitement plus simple et moins contraignant
• Traitement sur géométrie complexe
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Impression 3D - Machine
Impression 3D Silicone
• Wacker : – ACEO IMAGINE Dépose de
gouttelettes et polymériséationpar UV
– Dureté 40 Shore A
– Pas de post processus
• Sterne Elastomere : – Couche de 25 µm
– Dureté de 30 à 60 ShA
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Impression 3D - Machine
• Coopération Airbus/Lehman&Vosspour produire pièces hautes performances via frittage de poudres : ThermoMELT
• Technologie permettant de diminuer T° séjour et réduire vieillissement thermique des matières en SLS
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Pièces en PEKK par ThermoMELT
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Impression 3D - Matériaux
Développement nouveaux matériaux pour impression 3D :
– Matières souples : TPU, TPC
– PEEK chargé carbone FusedFilament Fabrication, SOLVAY
– PEKK Kepstan, Arkema pour SLS
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Impression 3D - Matériaux
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Merci pour votre attention
Sébastien MOUSSARDIngénieur matériaux
Tél : +33 (0) 426 682 857
Guy CHRETIENChef de projet R&D
Tél : +33 (0) 426 682 896
39 rue de la Cité 69441 LYON - Cedex 03
France
www.materiautech.org