Nettoyage des moules sur place, tout en améliorant l’efficacité et en augmentant la productivité

LA SITUATION

Garder les cavités de moule propres est une préoccupation majeure pour les fabricants de produits en métal moulé, en caoutchouc et en plastique, afin de maintenir les normes de qualité élevées d’aujourd’hui et d’assurer une productivité maximale. L’accumulation de résidus de surface indésirables provenant du mélange de produits lui-même, des moisissures ou du processus d’étiquetage peut créer un certain nombre de problèmes allant de la libération du produit à la qualité inférieure du produit et aux dommages éventuels causés aux outils par le suremballage.

Aujourd’hui, la plupart des entreprises de moulage par injection nettoient encore leur matériel à la main, choisissant d’entretenir leurs moules à l’aide de brosses métalliques et de roues métalliques, de papier abrasif et de nettoyants chimiques. Ces méthodes sont chronophages et dangereuses pour les employés, car elles obligent les employés à travailler à proximité de surfaces métalliques chaudes et de solvants potentiellement nocifs.

D’autres entreprises ont essayé le sablage des médias abrasifs tels que le sable, les billes de verre et le téflon. Ces méthodes peuvent être désordonnées et avoir un impact significatif sur le temps de production. Le sablage, par exemple, nécessite que les équipes de nettoyage enlèvent les moules chauds des presses et transportent l’équipement dans une zone complètement confinée afin de réduire le risque que le sable soufflé pénètre dans l’une des autres parties de la machine.
Une fois nettoyés, les moules doivent être recouverts, réassemblés dans les presses et réchauffés avant de pouvoir redémarrer la production. Pour certains projets de nettoyage, ce processus peut prendre toute une équipe de nettoyage ou
plus longtemps.

En plus d’avoir un impact sur la production et d’être chronophage, le sablage est un processus abrasif qui peut ternir les moules et user l’équipement avec le temps. Les moules sont peut-être les investissements les plus importants et les plus coûteux que les fabricants de métal, de caoutchouc et de plastique moulé font dans leur entreprise. Réduire tout risque d’endommagement de l’équipement est essentiel pour assurer la qualité du produit final, ainsi que pour protéger et prolonger la durée de vie de ses investissements.

Chacune de ces méthodes conventionnelles a un impact sur le résultat net en réduisant le temps de production et en augmentant les coûts d’entretien, y compris la main-d’œuvre, les matériaux et l’élimination des déchets secondaires.

Pour Tyco Electronics, le plus grand fournisseur mondial de composants électroniques passifs destinés à l’industrie automobile, les procédés de nettoyage conventionnels de ses équipements de moulage par injection atteignaient un temps de production vital.

 

“Dans certains cas, notre processus de nettoyage conventionnel prenait simplement trop de temps et nécessitait trop d’efforts”, a déclaré Jan Schotte, Process Technology – Plastics, Tyco Electronics Belgium EC N.V., Division automobile mondiale. “Les moules sont essentiels à notre activité, et le fait que nous ayons dû les enlever et les transporter autour de l’usine les expose à des risques d’endommagement. Pour protéger les moules et améliorer notre productivité, nous avons reconnu que nous avions besoin d’une meilleure solution de nettoyage.”

 

Une usine de Tyco Electronics en Belgique, par exemple, qui fabrique des connecteurs automobiles pour les coussins gonflables et autres composants de sécurité, compte plus de 300 moules, dont 10 sont utilisés sur les machines de longue durée de Tyco Electronics. Les moules de machine à long terme sont utilisés pour fabriquer trois à quatre produits dont la taille varie de 1 cm à 15 cm et pèsent environ 5 à 200 grammes.

Pendant la production, ces moules doivent être nettoyés toutes les 48 heures. La matière plastique s’appuie sur les moules pendant la fabrication et peut provoquer des imperfections sur les pièces, rendant les moules sales et bloquant les petites ouvertures des moules. Lorsque les évents sont obstrués, le matériau ne peut pas dégazer, ce qui entraîne des marques de brûlure sur les pièces moulées.

Pour nettoyer les moules, Tyco Electronics a essayé un certain nombre de méthodes de nettoyage, y compris les ultrasons, le décapage au téflon, les solvants et le raclage manuel. Alors que ces processus ont aidé à éliminer l’accumulation de plastique, ils prenaient beaucoup de temps. Les méthodes présentées présentent des risques pour l’équipement et les personnes, et ont nécessité de longues périodes d’arrêt de production.

 

LE PROBLÈME

À la suite de cette évaluation, Tyco Electronics a découvert le système i3 MicroClean® de Cold Jet, un système de nettoyage
léger, compact, à tuyau unique et à basse pression, doté de la technologie brevetée de glace carbonique rasée de Cold Jet. Le système utilise des blocs de glace sèche avec une consommation d’air 0.3 à 1.4 m3/min et pression projetée de 1.4 à 9.7 bar. La combinaison des restrictions de bruit, ainsi que la taille des petites cavités dans les moules de Tyco Electronics ont fait du système breveté de glace rasée MicroClean une solution idéale pour le fabricant de pièces.

 

“L’accent mis sur la fabrication sans gaspillage et la capacité de la machine Cold Jet à améliorer le processus de production total est l’une des principales raisons pour lesquelles le nettoyage à la glace carbonique a retenu notre attention”, a déclaré M. Schotte. “En plus de nettoyer nos moules plus rapidement et plus fréquemment, nous n’avons plus besoin d’une équipe de personnes pour nous aider à démonter, nettoyer et réassembler l’équipement de moulage.””

 

Le nettoyage à la glace carbonique est un processus sec et non conducteur, ce qui permet de nettoyer l’équipement lorsqu’il est encore chaud, ce qui élimine les périodes de refroidissement et de réchauffage. Le nettoyage à la glace carbonique est également non abrasif et n’abîme ni n’atténue les moules. Le nettoyage avec le système MicroClean de Cold Jet réduit les risques pour l’équipement et les personnes associés aux processus de pré-nettoyage et de post-nettoyage, car il évite de devoir démonter ou déplacer des équipements chauds.

Le système MicroClean de Cold Jet utilise du dioxyde de carbone (CO2) recyclé, sous la forme de particules solides de glace carbonique qui sont accélérées par des buses à grande vitesse pour atteindre la surface à nettoyer. La combinaison de l’énergie cinétique et des effets de gradient thermique de la glace sèche brise la liaison entre le résidu et la surface. Le résidu tombe de la surface et est facilement éliminé. Les particules de glace sèche se subliment lors de l’impact, éliminant le coût et les inconvénients supplémentaires du traitement et de l’élimination des déchets secondaires, ainsi que de toute contamination en aval.

Les machines à la glace carbonique Cold Jet peuvent nettoyer complètement et efficacement des cavités de moulage par injection entières en une fraction du temps. En fait, les principaux fabricants de produits de moulage de métaux, de caoutchouc et de plastique ont découvert que les systèmes de glace carbonique réduisaient leur temps de nettoyage quotidien de près de 80% simplement en nettoyant les moules à chaud et en place. Avec le système MicroClean, le nettoyage de l’un des moules des machines de longue durée de Tyco Electronics prend moins d’une heure, réduisant ainsi le temps de nettoyage réel de 11 heures au moyen d’un raclage ou d’un abrasif.

Depuis l’introduction de MicroClean à l’usine de Belgique, Tyco Electronics a déployé des systèmes de nettoyage à la glace carbonique dans 12 de ses sites en Europe et cinq endroits en Amérique du Nord. Tyco Electronics trouve également d’autres zones dans ses usines où le nettoyage à la glace carbonique peut aider, y compris les services d’estampage de métal pour nettoyer rapidement les restes de métal des machines d’estampages.

LA SOLUTION COLD JET

En déployant la solution i3 MicroClean de Cold Jet, Tyco Electronics a pu réduire à 6 heures un processus de nettoyage de 6 à 12 heures et réduire à une seule personne l’équipe de nettoyage de plusieurs personnes. La société a établi un rendement minimal de 18 mois, mais elle a constaté des avantages immédiats puisque le système s’est rentabilisé en un peu plus d’un mois. Cold Jet aide des fabricants comme Tyco Electronics à devenir plus efficaces en soutenant leurs initiatives Lean et TPM, en réduisant les coûts et les temps de nettoyage en éliminant les étapes inutiles dans le processus de nettoyage et en augmentant la productivité. En outre, le nettoyage à la glace sèche soutient les initiatives écologiques d’une organisation en offrant une solution de nettoyage plus écologique, sûre et non toxique, qui ne crée pas de contamination en aval et réduit ou élimine l’exposition des employés aux agents de nettoyage chimiques dangereux.