Le verre
est amené du bassin de travail à la machine
par des canaux en réfractaires appelés feeders.
A la sortie du bassin de travail, le verre est encore généralement
très chaud pour être mis en forme par les machines.
Les feeders permettent de conditionner le verre à la
température correspondante à la bonne viscosité
de travail.
La températures des paraisons distribuées aux
machines doit être précise, au degré près,
mais convient aussi d’avoir au sein de cette paraison
une homogénéité thermique quasi parfaite
(quelque degrés). Cette régulation en température
des feeders, impérative pour obtenir une bonne fabrication
grâce à une paraison bien homogène, est
pilotée par les valeurs de température fournies
par les cannes pyrométriques à thermocouples
ou les pyromètres à rayonnement infrarouge.
Le feeder est terminé par une cuvette et un mécanisme
de formation des paraisons.
Pour former la goutte de verre ou paraison (appelée
encore gob), on utilise un mécanisme comprenant un
plongeur actionné par une came qui lui communique un
mouvement ascendant et descendant, pour retenir ou de refouler
le verre et ainsi de former la paraison, une chemise généralement
tournante pouvant se régler en hauteur afin de faire
varier le débit de verre et donc le poids de la paraison,
(cadence maximale : 200 coupes/ minute).
Les paraisons sont distribuées aux différentes
sections de la machine dans des glissières. Leur température,
selon le poids et le procédé de fabrication,
est comprise entre
1 100 et 1 230°C.
Procédés de
fabrication (mise en forme) pour bouteilles, flacons et pots
Actuellement, sont essentiellement utilisées
les machines IS.
Chaque machine comporte un certain nombre de sections (jusqu’à
12 sections aujourd’hui) chacune pouvant comporter de
1 à 4 empreintes. Deux machines peuvent être
mises bout à bout, permettant d’obtenir des machines
tandem de 20 sections alimentées par des feeders en
T ou en Y.
Chaque section comporte :
• 1 moule de bague qui fixera définitivement
la forme et les dimensions de la bague de l’emballage;
• 1 moule ébaucheur pour la formation de l’ébauche
de l’emballage, qui sera transféré dans
le moule finisseur;
• 1 moule finisseur dans lequel, par soufflage de l’ébauche,
l’article prend sa forme définitive.
La formation de l’ébauche peut être obtenue
de deux façons différentes:
• soit par soufflage de la paraison après la
formation de la bague; il s’agit alors du procédé
dit soufflé-soufflé;
• soit par pressage de la paraison avec un poinçon
: c’est le procédé pressé-soufflé.
Le procédé pressé-soufflé, d’abord
développé pour la fabrication des emballage
à large ouverture, et se révélant supérieur
au soufflé-soufflé quant à la répartition
du verre, est utilisé pour certains articles à
étroit e ouverture et semble devoir s’imposer
pour l’obtention des emballages allégés.
Les machines IS sont des machines pneumatiques à simple
ou double effet pour la commande des mouvements:
• ouverture, fermeture des moules;
• transfert.
La commande et la synchronisation sont effectuées
de manière:
• mécanique, au moyen d’un tambour rainuré
avec plots à vis ( chaque plots, réglable, à
une action de commande mécanique des vannes);
• électronique, au moyen d’un automate
pour programmable. Les nouvelles machines sont à présent
toutes équipées d’une commande électronique.
Les moules spécifiques pour chaque article fabriqué,
sont d’un coup élevé, ce qui explique
en partie les productions en grande série des emballages
en verre.
Différents matériaux utilisés pour réaliser
la moulerie des machines IS:
• la fonte « grise », quelquefois améliorée
en surface;
• des alliages à base de cuivre; (leur conductibilité
thermique supérieure à la fonte les avantage
pour les articles produits à cadence élevée);
• des alliage à base de nickel de dureté
élevée pour une usure moindre.
Principe
du procédé soufflé-soufflé
Le
chargement
La paraison arrive au centre de l’entonnoir et rentre
dans le moule ébaucheur.
La
compression
Le fond ébaucheur vient se placer sur l’entonnoir
et ferme le moule.
De l’air comprimé est injecté par celui-ci.
Le verre est poussé vers le bas, dans le moule de
bague et sur le poinçon.
Réchauffement
du débouchage
Le poinçon descend, le fond ébaucheur
se retire ainsi que l’entonnoir.
Le fond ébaucheur vient se placer en position basse
sur le moule. Pendant ces opérations l’empreinte
dans le verre du poinçon se réchauffe : c’est
le « craking » du débouchage.
Perçage
Le fond ébaucheur est en position base.
De l’air est « soufflé » à
travers la base du poinçon et vient « percer
» le verre et le plaquer sur les parois du mode ébaucheur.
Transfert
de l’ébauche
L’ébauche est tenue par le moule de
bague dans le moule finisseur.
Réchauffage
et allongement de l’ébauche
Le moule de bague s’ouvre et le bras de transfert
revient du côté ébaucheur.
L’ébauche se réchauffe (craking) et s’allonge
sous l’effet de son propre poids.
Gonflage
La tête de gonflage vient se positionner sur
le moule finisseur et de l’air comprimé est soufflé
dans l’ébauche pour lui donner sa forme définitive.
Extraction
Le moule finisseur s’ouvre et la bouteille
est extraite par des pinces.
Refroidissement
La bouteille est maintenue par les pinces sur plaque
d’attente dans un flux d’air de ventilation, puis
libérée et évacuée par un convoyeur
vers l’arche de recuisson.
Le
procédé pressé-soufflé
C’est le seul procédé qui permet de fabriquer
des articles de large ouverture avec les machines IS. Il est
également utilisé pour la production des bouteilles
allégées (pressé soufflé étroite
ouverture). Ici m’ébauche est pressée
au lieu d’être soufflée, ce qui procure
une meilleure maîtrise de la répartition du verre
et une possibilité d’allégement accrue.
Il présente quelques inconvénients :
• les poinçons, très chauds, ne doivent
pas relarguer de micro-particules qui seraient sources de
risque de casse ultérieure des articles fabriqués.
Ceci implique donc l’utilisation de matières
résultant des derniers progrès de la métallurgie,
ainsi qu’une maîtrise des températures
des poinçons ;
• les coûts d’exploitation sont plus élevés
;
• les cadences de production sont souvent plus faibles
en procédé ouverture étroite.
La fabrication suit les étapes suivantes :
Chargement
La paraison arrive au centre de l’entonnoir dans le
moule ébaucheur.
Début
de pressage
Le fond ébaucheur se met en place sur le moule ébaucheur
et le poinçon commence à monter.
Pressage
Le poinçon monte complètement et vient presser
le verre qui remplit l’espace entre le poinçon
et le moule.
Transfert
de l’ébauche
L’ébauche est transférée dans le
moule finisseur.
Les procédés
de fabrication pour gobelets
Ce type d’emballage est très utilisé
sur certains marchés : moutarde, condiments…
Le
procédé Pressé
La paraison tombe dans un moule, puis un poinçon descend
pour presser le verre et former l’article.
La table de pressage comprend de 12 à 36 moules. Sa
rotation est à entraînement électrique
à présent (moteur pas à pas).
La commande des poinçons est hydraulique ou pneumatique.
Des systèmes multiparaisons existent comme en machine
IS (jusqu’à 4 cavités emplies simultanément,
mais celles-ci ne sont pas côte à côte
pour des raisons d’encombrement lors du pressage). La
moulerie est généralement en acier inox pour
la fabrication des gobelets.
A noter le rebrûlage des bords des articles pressés.
Le
procédé Hartford 28 Pressé-Soufflé-Tourné
L’ébauche pressée puis mise en rotation
dans le moule finisseur lors du gonflage, cela permet de ne
pas avoir de trace de moule.
L’article, après fabrication, est coupé
et terminé à la flamme, à la bonne hauteur.
La fabrication d’emballage
verre à partir de tubes étirés
Les tubes en verre sont fabriqués suivant deux procédés
:
le
procédé Danner, généralement
pour les tubes de diamètre > à 25 mm
le
procédé Vello pour les tubes
de diamètre inférieur.
A partir de ces tubes, on fabrique pour l’industrie
pharmaceutique, des ampoules, des piluliers, des flacons.
Des machines spécialisées, généralement
verticales et à carrousel chauffent les tubes avec
des chalumeaux, forment les pointes des ampoules, les cols
ou les fonds des flacons et piluliers. Les cadences de fabrication
atteignant 5 000 articles à l’heure.
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