BASF et Arburg ont analysé ensemble tout le processus de moulage par injection en termes d'efficacité énergétique : de la conception du produit à la planification de la production. Dans un exemple pratique, ils ont comparé la production avec deux matières plastiques différentes pour montrer comment améliorer l'efficacité énergétique en choisissant les bons matériaux. Une presse électrique Arburg Allrounder 370 E a produit des éprouvettes à partir d'une matière plastique standard et à partir d'un matériau dont les caractéristiques d'écoulement ont été spécialement améliorées. La fonction de " mesure d'énergie " du système de commande Selogica enregistre les besoins en énergies du processus respectif. La comparaison montre comment une machine optimisée en énergie, combinée à une matière plastique aux caractéristiques d'écoulement améliorées, peut contribuer à économiser une grande part d'énergie dans le processus de moulage par injection. En fonction de la taille et de la géométrie des composants, les températures de mise en œuvre plus basses et les temps de cycle raccourcis débouchent sur une meilleure efficacité énergétique et font ainsi baisser les coûts unitaires.
Des matériaux optimisés pour une plus grande efficacité énergétique
Le nouveau matériau dont BASF a amélioré les caractéristiques d'écoulement s'appelle Ultramid B3WG6 High Speed (PA 6 avec 30 % de fibres de verre). Les propriétés d'écoulement optimisées de ce thermoplastique permettent de réaliser le moulage par injection à une température plus basse et ainsi de bénéficier d'économies à plusieurs niveaux : temps, coûts et énergie. Il y a de multiples façons de tirer profit de ces propriétés d'écoulement améliorées. Le moulage de structures délicates et de pièces à paroi fine est plus facile à réaliser, avec un résultat plus fiable réduisant les rebuts de production, surtout en présence de géométries complexes. La diminution significative de la pression d'injection réduit à son tour l'usure des moules. Leur durée de vie est rallongée et les coûts de maintenance baissent. Un écoulement amélioré implique forcément une diminution de la pression d'injection et de remplissage, surtout pour les composants de grandes dimensions. La force de serrage peut être réduite, permettant ainsi aux fabricants de recourir à des machines plus petites pour la production. En supplément, les moules comportent moins de points d'injection ou de buses chaudes. Malgré la plus faible épaisseur des parois, il est même possible de produire des pièces avec une teneur en fibres de verre comparativement élevée. Une caractéristique particulière de l'Ultramid B3WG6 High Speed est l'excellente qualité de la surface des pièces obtenues. Les propriétés mécaniques de ce nouveau matériau, notamment sa rigidité et sa robustesse, sont comparables à celles des matières plastiques standards. En termes d'efficacité énergétique, utiliser ce nouveau matériau réduit la température requise par la presse de moulage par injection, un paramètre déterminant pour la consommation totale d'énergie. Des essais menés par BASF ont démontré que la durée du cycle peut être réduite jusqu'à 30 %, grâce à une température de mise en œuvre inférieure de près de 40 °C. Cette durée écourtée procure une réduction supplémentaire de la consommation d'énergie. Dans ces essais représentatifs pour de nombreuses applications standards, une économie d'énergie totale de 30 % peut ainsi être réalisée selon le nombre de pièces produites.
Une technologie de presse optimisée en énergie
Modèle de la gamme Edrive, la presse électrique Allrounder 370 E contribue elle aussi à l'efficacité énergétique dans la production de pièces moulées par injection. Les presses électriques Allrounder se caractérisent par le rendement élevé de leurs entraînements servo-électriques et de l'unité de fermeture à grenouillère, entre autres. La récupération de l'énergie des servomoteurs lors du freinage a également des répercussions positives sur la consommation d'énergie totale des presses. L'ensemble de ces facteurs entraîne une réduction de la consommation d'énergie de 25 à 50 % en comparaison avec les presses hydrauliques standards selon l'application. En signe de reconnaissance des performances optimales de ces machines en matière d'économie d'énergie, toutes les presses de la gamme Edrive arborent le label d'efficacité énergétique Arburg " e2 ".
Photo 1 : Ceci n'est pas le cas pour les matières plastiques conventionnelles présentant une teneur identique en fibres de verre lorsqu'elles sont injectées à la même température (en-dessous). L'illustration présente la partie supérieure d'une toupie d'environ 10 cm avec un long trajet d'écoulement. Le temps de remplissage est indiqué en secondes. Avec la matière plastique conventionnelle, le front de remplissage de la matière fige et l'empreinte n'est pas complètement remplie.
Photo 2 : Les presses électriques de la gamme Edrive contribuent à économiser l'énergie dans le moulage par injection.
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