Défaut de planéité sur les bobines de film de faible épaisseur
Etudes et réalisations
Les causes sont multiples
Les ondulations sur les bobines (Photo 83-01) peuvent avoir pour origine un grand nombre d’événements physiques.
Les deux plus importants étant
Les variations d’épaisseur
Il s’agit bien souvent d’un encrassement localisé dans les conduits de la matière, situé entre la sortie de la vis de l’extrudeuse et la sortie de l’outillage.
Bien souvent, l’apparition de ce genre d’anomalie n’est pas brutale, mais progressive et modifie étrangement l’équilibre des pressions d’écoulement dans l’outillage.
Ces différences de pression se traduisent en sortie d’outillage par des variations d’épaisseur localisées aussi infimes soient-elles, et se révéleront par accumulation sur l’extérieur de la bobine.
Pour effacer ce défaut, il faut identifier au mieux où pourrait se localiser cette « accumulation » afin de nettoyer et inspecter le matériel incriminé.
Il faut rester vigilant car parfois en démontant le matériel, on efface « ailleurs » sur l’installation ce qui pourrait-être à l’origine du problème.
Les effets aérodynamiques
Les investigations sont beaucoup plus complexes car les phénomènes aérodynamiques sont générés et sous les effets d’un grand nombre de facteurs.
Les propriétés du film
Suivant ses caractéristiques physico-chimiques, ses charges et ses sens d’étirage, le film aura un comportement à l’enroulement qui peut donner naissance à des plis ou ondulations (influence des propriétés élastiques du film).
Ces défauts de surface relevés sur la bobine peuvent se corriger ou s’atténuer en modifiant certains paramètres comme la vitesse et/ou la pression d’enroulement.
Egalement, les charges incluses dans la matière extrudée influencent la topologie de surface du film qui favorise +/- l’emprisonnement d’air entre les spires.
Cet air emprisonné dans cette rugosité aura tendance à s’échapper davantage sur les extrémités de la bobine, et favorisant ainsi l’apparition d’ondulations par micro-flambage localisées.
Il n’est pas rare de découvrir après stockage (avec le temps, échappement d’air provenant des spires périphériques), des ondulations (cuvettes) sur des bobines pourtant réalisées parfaitement plates.
Les tensions résiduelles générées par le cintrage du film pour former les spires peuvent également donner naissance à des ondulations, notamment avec les films multicouches.
C’est encore plus vrai si les différentes couches que compose le film ont des propriétés différentes.
Les conditions d’enroulement du film sur le mandrin
Suivant la topologie de surface du film, la vitesse d’enroulement et la pression de tirage que cela génère, la bobine va capter +/- d’air dans les inter-spires. Ceux sont donc deux paramètres importants à ajuster.
Il ne faut pas non plus négliger la vétusté du matériel qui peut donner naissance à des défauts d’aspect sur la bobine, surtout si les jeux mécaniques de l’enrouleur deviennent trop importants pour la qualité attendue. Notament les jeux axiaux de la broche recevant le mandrin.
Ce dernier est souvent à usage unique, construit avec des tolérences qui peuvent être incohérentes avec la précision attendue pour la suite du processus.
Une mauvaise géométrie du dispositif d’enroulement (principalement le parallélisme des axes) et les effets de flambage de ces derniers, peuvent se traduire par les plis ou ondulations sur la surface de la bobine. Voire créer des sur-longueurs (largeur du film).
L’environnement
De la sortie de la filière jusqu’à l’enroulement du film, des variations atmosphériques localisées (flux d’air et température), peuvent avoir une incidence sur la répartition d’épaisseur du film.
Un refroidissement rapide localisé donne naissance à des variations d’épaisseur, qui se révéleront par des ondulations sur la bobine.
Remarque :
Sur la photo 83-03, pour trouver l’origine du défaut, on peut orienter les recherches dans deux directions.
Ou, en dehors de tous soupçons sur la vétusté du matériel et son encrassement
La matière n’étant pas encore suffisamment refroidie, Le défaut apparait sur le film jusqu’à l’entrée de la filière.
Pierre Smitd
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