Le relâchement du film est un défaut de qualité courant lors de la production de films soufflés . Il peut entraîner des plis, un relâchement des bobines et une tension irrégulière des films finis, affectant directement les étapes suivantes telles que l'impression, la fabrication de sacs et l'emballage. Pour résoudre ce problème, il est essentiel d'en identifier les causes profondes. Vous trouverez ci-dessous une analyse détaillée des sept facteurs clés à l'origine du relâchement du film, ainsi qu'une analyse approfondie de leurs mécanismes et de leurs impacts pratiques.
Machine à film soufflé fonctionnant correctement
Épaisseur irrégulière du film
L'épaisseur irrégulière du film (dans le sens de la longueur ou de la largeur) est l'une des principales causes de déséquilibre local de la tension lors de l'enroulement, entraînant un relâchement. Lorsqu'un film présente des zones plus épaisses et plus minces, les sections les plus épaisses nécessitent une tension plus importante pour rester planes pendant l'enroulement (en raison de leur densité et de leur résistance plus élevées), tandis que les sections les plus minces sont plus sujettes à un étirement excessif ou à une tension insuffisante. Ce déséquilibre signifie que les zones minces peuvent se relâcher par manque de force de traction, tandis que les zones épaisses peuvent s'accumuler et se froisser en raison d'une résistance excessive.
Cette irrégularité est étroitement liée à trois facteurs de production :
Performances de l'extrudeuse : Les fluctuations de température dans le fourreau de l'extrudeuse (par exemple, une baisse de 5 à 10 °C dans une zone de chauffe) entraînent une fusion incomplète ou irrégulière des matières premières. Par exemple, si la zone centrale du fourreau est insuffisamment chauffée, le plastique y reste partiellement solide, ce qui réduit le débit d'extrusion et crée des zones de film plus minces.
Configuration de la vis : Une conception de vis inadéquate (par exemple, un pas ou un taux de compression incorrect) perturbe le transport uniforme du matériau. Une vis avec un pas irrégulier peut provoquer une accumulation de plastique fondu dans certaines sections, entraînant des pics soudains de volume d’extrusion et des zones de film plus épaisses.
Répartition des matières premières : Une granulométrie irrégulière des matières premières (par exemple, un mélange de granulés fins et grossiers) ou un mélange irrégulier d’additifs (par exemple, une dispersion irrégulière du plastifiant) réduisent la fluidité du matériau. Cela provoque une sortie irrégulière du plastique fondu de la filière, entraînant des variations d’épaisseur sur le film.
Refroidissement inadéquat de l'anneau d'air de refroidissement à bulles
L'anneau d'air de refroidissement est essentiel pour solidifier rapidement la bulle thermoplastique (formée après l'extrusion du plastique hors de la filière) lors du soufflage de film. Son effet de refroidissement détermine directement l'uniformité des propriétés physiques du film. Si le refroidissement par l'anneau d'air est inégal, certaines parties de la bulle refroidissent trop vite, tandis que d'autres refroidissent trop lentement, ce qui crée des différences de cristallinité, de dureté et de ductilité du film.
Par exemple :
Si les buses de l'anneau d'air sont obstruées par des résidus de plastique (provenant de substances volatiles présentes dans les matières premières), la zone obstruée délivre moins d'air froid. La section de bulle correspondante refroidit lentement, restant semi-fondue et très ductile. Lors de la traction, cette section s'étire davantage que les zones complètement refroidies, ce qui entraîne un amincissement et un relâchement lors de l'enroulement.
Si l'angle de l'anneau d'air est mal réglé (par exemple, incliné d'un côté), l'air de refroidissement se concentre sur une partie de la bulle. La section surrefroidie devient cassante et moins extensible, ce qui perturbe l'équilibre des tensions et provoque un relâchement dans les zones flexibles adjacentes.
3. Refroidissement local de la bulle de membrane avant son entrée dans la pince
La pince (rouleaux de serrage) aplatit la bulle tubulaire en un film plat et assure une traction stable. Si la bulle refroidit localement avant d'entrer en contact avec la pince, le matériau de cette zone se solidifie prématurément, perdant ainsi en flexibilité et en ductilité. Cela crée un décalage dans les propriétés mécaniques entre la section refroidie localement et le reste de la bulle.
Les causes courantes de refroidissement local comprennent :
Les courants d'air dans l'atelier (par exemple, l'air direct des climatiseurs ou des ventilateurs soufflant sur la bulle) provoquent des chutes de température soudaines à des endroits précis (par exemple, une chute de 20 à 30 °C en 1 à 2 secondes).
Lorsque la bulle, solidifiée prématurément, pénètre dans la pince, la partie rigide ne peut pas s'étirer avec le reste du film. Les zones flexibles s'étirent normalement, tandis que la partie rigide résiste, ce qui entraîne un déséquilibre de tension et un relâchement dans les zones étirées lors de l'enroulement.
4. Incohérence entre l'ouverture du moule et le centre du rouleau de traction
L'orifice de la filière (tête de filière) est l'« orifice de sortie » par lequel le plastique fondu forme la bulle, et le rouleau de traction exerce une force de traction vers le haut. Pour une tension stable, l'axe de l'orifice de la filière doit être aligné avec l'axe du rouleau de traction. Un défaut d'alignement oblige le film à être tiré en biais, ce qui provoque une tension inégale sur sa largeur.
Par exemple :
Si l'ouverture du moule est décalée de 3 à 5 mm à gauche du centre du rouleau de traction, le côté gauche du film subit une distance de traction plus longue et une tension plus élevée, tandis que le côté droit subit une distance plus courte et une tension plus faible. Au fil du temps, le côté droit (insuffisamment tendu) s'accumule lors de l'enroulement, ce qui entraîne un relâchement évident.
Un mauvais alignement résulte souvent d'une installation incorrecte de l'équipement (par exemple, une position non calibrée de la tête de filière) ou d'une usure à long terme (par exemple, des supports de rouleaux de traction tordus suite à une utilisation intensive).
5. Tranchant et angle de coupe irréguliers lors de la coupe avec la lame
La découpe des bords permet d'ajuster le film à la largeur requise, et la précision à cette étape est essentielle pour maintenir la planéité de l'enroulement. Si le tranchant de la lame est usé de manière irrégulière ou si son angle est mal réglé, le bord coupé devient rugueux ou irrégulier, ce qui perturbe l'équilibre général de la tension.
Usure irrégulière de la lame : Un tranchant de lame émoussé ou ébréché déchire le film au lieu de le couper proprement, créant des bavures. Ces bavures augmentent la friction entre le film et le rouleau d’enroulement, réduisant la tension locale et provoquant un relâchement.
Angle de lame incorrect : Un angle trop prononcé (par exemple, 60° au lieu des 30 à 45° standard) provoque le glissement de la lame sur le film, laissant des bords irréguliers. Un angle trop faible (par exemple, < 30°) exerce une pression excessive sur le film, étirant le bord et créant des zones fines et fragiles qui se détendent lors de l’enroulement.
6. Pression irrégulière sur le rouleau de pression pendant l'enroulement
Le rouleau d'enroulement applique une pression uniforme sur le film, assurant ainsi des bobines bien tendues et plates. Si la pression est inégale (sur toute la longueur du rouleau) ou si le rouleau dysfonctionne, la densité d'enroulement du film varie, ce qui entraîne un relâchement.
- Pression inégale : par exemple, si l’extrémité gauche du rouleau de pression exerce une pression de 0,3 MPa tandis que l’extrémité droite n’exerce qu’une pression de 0,1 MPa, le côté gauche du film est fortement comprimé (petit diamètre de rouleau), tandis que le côté droit est relâché (grand diamètre de rouleau), ce qui se traduit par un relâchement sur la droite.
- Dysfonctionnements : Les fuites des vérins pneumatiques (entraînant une réduction de la pression à une extrémité) ou l’usure des roulements (provoquant une répartition inégale de la pression) sont des causes fréquentes. Un clapet de pression bloqué peut également provoquer des chutes de pression soudaines dans des zones spécifiques, entraînant un relâchement local.
7. Couture irrégulière de la plaque de stabilisation
La plaque de stabilisation maintient le film plat stable avant l'enroulement, empêchant tout mouvement latéral. Ses coutures (par exemple, entre les sections de raccordement) doivent être lisses ; des coutures irrégulières créent une force inégale sur le film lors de son passage.
Si une couture est surélevée de 0,2 à 0,3 mm (en raison d'une mauvaise installation ou d'une déformation), le film rencontre une plus grande résistance à cet endroit, ce qui ralentit son déplacement. Le film situé derrière la couture s'accumule en raison de la réduction de vitesse, tandis que le film situé devant s'étire normalement, créant ainsi un déséquilibre de tension et un relâchement dans la zone d'accumulation.
Les joints des plaques de stabilisation deviennent souvent irréguliers en raison d'une exposition prolongée à la chaleur (par exemple, une déformation due à la proximité de l'extrudeuse) ou d'un impact physique (par exemple, des chocs accidentels lors de la maintenance).
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