III. Problématique
Ce stage a été l'occasion de mieux assimiler les
divers enseignements reçu jusqu'ici et leur domaine d'application. Du
fait de la nécessité de contrôle et de
l'amélioration de la productivité des processus de production et
dans le but de favoriser notre insertion dans le monde professionnel, pendant
ce stage il nous a été affecté le thème :
CONTROLE QUALITE SUR LA CHAINE DE FABRICATION DES POTS DE CONDITIONNEMENT
DE YAOURTS AU SEIN DE L'USINE CAMLAIT PLASTIQUE. Le processus de
production actuel et les différents moyens employés dans la
fabrication des pots présentent certains défauts d'où
l'Object de notre étude.
1. Etude du processus de production
actuel
Au sein de l'usine CAMLAIT plastique, on retrouve plusieurs
processus de fabrication (extrusion, injection, extrusion soufflage,
calandrage, thermoformage....) chacun ayant son principe de fonctionnement. Un
Processus Est défini comme un «ensemble
d'activités corrélées ou interactives qui transforme des
éléments d'entrée en éléments de
sortie» et un Produit Est défini comme le
«résultat d'un processus ». Le processus de production que
nous allons étudier ici est le Thermoformage.
Le thermoformage est l'un des grands procédés de
mise en forme des Polymères utilisé en industrie plastique
permettant de réaliser, à partir de feuilles ou plaques PS
généralement extrudées ou calandrées, des objets
Concaves d'épaisseurs et de dimensions diverses (pots de conditionnement
de yaourt).
Principe : dans notre cas, Il consiste à
chauffer une portion du rouleau de feuille PS de façon progressive qui
est déroulé puis entrainé vers un moule a cinq pots en
traversant les résistances chauffantes qui, réglées
à près de 250 degrés ramollissent la feuille qui peut
être moulée afin d'obtenir des pots de yaourt sous le coup de la
pression de l'air et qui, refroidi immédiatement permet de faciliter la
formation et le démoulage des pots. La feuille est insérée
dans la machine à travers une glissière et déplacée
par une chaine picot entrainée par un moteur pas à pas. Le
chauffage de la feuille se fait en sandwich (le chauffage du bas
s'éclipsant au formage) à l'aide d'un four muni de
résistances chauffantes (annexe) de 625W chacune toutes
regroupées en 8 zones : 4 zones en bas de la feuille et 4 zones en
haut de la feuille, ceci dans le but de la ramollir de façon uniforme
afin d'obtenir des bon pots. Lorsque le ramollissement est suffisant, on pousse
la feuille à l'aide d'un poinçon afin de créer un
pré-étirement ; ce dernier facilite la déformation de
la feuille et permet de régulariser les épaisseurs finales par
apport d'une quantité de matière plus importante au fond du pot.
La course du poinçon est généralement proche de la hauteur
du moule, ce qui fait qu'une bonne partie de la déformation totale de la
feuille est réalisée à l'étape de
poinçonnage, d'où son importance. Ici, la matière
utilisée ici pour fabriquer le poinçon est le Téflon.
La déformation de la feuille est ensuite
complétée par l'action d'une pression d'air qui va plaquer la
feuille contre un moule froid (étape de soufflage). La pression de
soufflage est de l'ordre de 4 à 6 Bar. L'action de la pression se fait
généralement lorsque le poinçon arrive en fin de course,
pour que ce dernier agisse pleinement. Pour éviter l'augmentation de
pression dans le moule au cours du formage, celui-ci est muni d'évents
qui permettent l'évacuation de l'air emprisonné entre la feuille
et le moule. On cherche à obtenir une trempe rapide du pot lorsque
celui-ci entre en contact avec les parois du moule afin de figer sa forme. Les
moules utilisés ici fabriqué en aluminium en raison de leur
propriétés de bons conducteurs thermiques et ils sont
régulés par un circuit de refroidissement par eau glacée
pour être beaucoup plus froids que la feuille. L'ordre de grandeur de la
température du moule est de 10 à 40 °C.
Le moule est muni d'éjecteur et
lorsque celui-ci se ferme, il comprime des ressorts de compressions ;
après la formation des pots, le moule s'ouvre et relâche les
ressorts qui font sauter les éjecteurs sous le coup de la
décompression, libérant ainsi les pots qui seront soufflés
dans les goulottes. Le fonctionnement est alors semi continu (temps
d'arrêt au formage) et l'on récupère les chutes de
découpe pour les recycler.
En résumé, les pots sont formés en trois
phases :
· 1ère phase : arrivée de
la feuille chauffée sur le moule ;
· 2ème phase : descente du
poinçon sur la feuille ramollie;
· 3ème phase : fermeture du moule
et soufflage.
1ère phase
2ème phase
3ème phase
Figure 2: Phases de formation
des Pots
Remarque :
· Le moteur pas à pas est un moteur spécial
qui, au lieu de tourner sans arrêt comme un moteur normal, effectue une
rotation qui représente soit un ½ tour, ¼ tour : c'est
le Pas
La machine servant à produire ces pots est une ADOLF
ILLIG. La température étant une grandeur physique qui
évolue de façon exponentielle, il faudra environ 45 minutes pour
la mise en chauffe de la machine et pour atteindre la température de
consigne.
Rouleau de feuille PS
Zone d'insertion de la feuille (glissière)
Zone de chauffe de la feuille (four)
Zone de formage des pots (Moule)
Vérin de commande du poinçon
Figure 3: Machine de
fabrication des Pots: ADOLF ILLIG
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