Le nettoyage cryogénique des moules : un processus plus rapide et plus uniforme

Qu'avez-vous besoin de nettoyer ? Pour la plupart des transformateurs, il s'agit de l'outillage afin d'éviter les tirs courts - les lignes de soudure - les brûlures - et même les dommages causés aux moules par des évents bouchés, ou le décollement des plaques - la contamination - l'évasement des moules sales. Le nettoyage des moules reste un élément essentiel de la fabrication de produits en plastique de haute qualité.

D'autres ont besoin de nettoyer des pièces après l'impression 3D, des vis, des plateaux, des plaques de rupture, des matrices, de nettoyer ou d'ébavurer des pièces en plastique, de nettoyer des pièces avant la peinture ou le collage ou même de nettoyer l'excès de mousse de polyuréthane d'un boîtier d'appareil. Toutes ces applications, et d'autres, peuvent être traitées en utilisant la technologie de nettoyage cryogénique.

Ci-après, découvrez un aperçu du fonctionnement de la technologie de nettoyage cryogénique et des applications possibles. Un focus complet est également à retrouver dans le replay du webinaire animé par Cold Jet et le pôle Performance industrielle de Polyvia : [Webinaire] Productivité et qualité produit améliorées grâce au nettoyage cryogénique

Processus de nettoyage cryogénique

Le processus de nettoyage cryogénique est basé sur trois critères, l’impact, le choc thermique et l’expansion.

1. Impact : effet de l'énergie cinétique des pellets

L'énergie libérée par l'impact des particules de glace carbonique sur un substrat est connue sous le nom d'effet d'énergie cinétique des pellets. Les particules de glace carbonique sont peu dures et doivent donc être accélérées à des vitesses élevées (600'-1,000'/sec.) pour générer cet effet d'énergie cinétique. Sachant que l'énergie cinétique se calcule : KE = 1/2M x V2, il y a des avantages certains à sélectionner la taille de particule correcte pour l'application spécifique et à avoir le réglage de pression approprié sur la machine. 

2. Choc thermique

Contrairement aux autres médias de projection, les particules de glace sèche ont une caractéristique unique, elles sont très froides. Cette température intrinsèquement basse confère au processus de nettoyage cryogénique des mécanismes de surface thermodynamiques uniques qui affectent l'adhérence du contaminant au substrat. La glace sèche est extrêmement froide, (-79,5°C). Sa basse température fragilise et rétrécit le contaminant provoquant la rupture de l'adhérence.

3. Expansion: effet d'expansion des gaz (sublimation)

Une autre caractéristique unique de la glace carbonique, est sa capacité à repasser de l'état solide à l'état gazeux à l'impact. Après avoir microfissuré le contaminant pendant l'impact et rompu le lien entre le substrat et le contaminant pendant l'effet thermique, l'expansion de la glace carbonique pendant la sublimation soulève littéralement le contaminant du substrat de l'intérieur vers l'extérieur. À l'impact, les particules de C02 se subliment ou se dilatent instantanément et retournent à leur état de gaz naturel.

Effet cinétique, thermique et sublimation du CO2

Le nettoyage à la glace carbonique augmente l'efficacité de la main-d'œuvre et réduit les déchets et les coûts.. Ainsi, de nombreux mouleurs se sont orientés vers le nettoyage cryogénique dans leurs installations pour augmenter la productivité, améliorer la qualité, prolonger la durée de vie de leurs moules et améliorer l'environnement et la sécurité de leurs travailleurs.

Différentes applications dans la plasturgie

Nettoyage de moules d'injection

D’une façon générale, le temps de nettoyage des moules d'injection peut être réduit jusqu'à 75 % tout en augmentant la productivité et la qualité des produits. Cela s’explique par le fait que la technologie fonctionne sur place, sans démontage des moules, par la projection de microparticules de glace carbonique directement sur les moules à chaud. Les buses et l'applicateur spécialement conçus permettent de nettoyer les endroits difficiles d'accès pour garantir un nettoyage complet à chaque fois. Le gain de temps sur l’entretien des outillages signifie plus de temps de production et un nettoyage complet permet d'obtenir des produits de qualité constante et moins de rebuts.

Nettoyage de moules d'injection de silicone liquide (LSR & LIM)

Parce que ces matières font très rapidement des bavures, les moules pour lces élastomères thermodurcissables à haute performance sont fabriqués suivant des tolérances critiques, souvent +/- 5 microns. Il est impératif de protéger les côtes critiques au niveau du plan de joints, surfaces d’étanchéité, ainsi que l’état de surface du moule. Il est également important de maintenir les évents ouverts pour évacuer l’air hors du moule avant l’injection - ce qui contribue à produire des pièces moulées de haute qualité. L’entretien préventif est primordial et le nettoyage des moules sur presse à la température de travail (typiquement 120 à 200 °C) est possible avec la technologie cryogénique, sans provoquer d’usure sur le moule.

Nettoyage de lignes d'extrusion

Dans le domaine des emballages semi-rigides, tels que les lignes d'extrusion de films soufflés, le nettoyage des matrices, de l'anneau de calibration et de la tourelle d'effondrement est essentiel pour maintenir la production et la qualité. Souvent, un additif ou un agent de lubrification est mélangé à la résine pour augmenter le rendement de l'extrudeuse. Cet additif se dégagera, laissant une substance cireuse sur la tourelle. Le nettoyage à la glace carbonique est une méthode non abrasive qui permet d'éliminer rapidement le contaminant tout en minimisant les temps d'arrêt de la ligne.

Découvrez d’autres applications telles que le nettoyage de moules de préformes PET, de dispositifs médicaux, de pièces automobiles, ou encore les solutions d’ébavurage et de préparation de surface, dans le replay du webinaire animé par Cold Jet.