nouvelles de l'entreprise Principes d'application du calandrage et contrôle qualité basé sur les données

De l'emballage élégant que vous tenez entre vos mains aux surfaces lisses des intérieurs automobiles et des façades de bâtiments résistantes aux intempéries, de nombreux produits de tous les jours reposent sur un processus de fabrication essentiel : le calandrage. Cette technique apparemment simple implique en réalité un contrôle précis et possède de nombreuses applications dans diverses industries.

1. Le processus de calandrage : principes et flux de travail

Le calandrage est un traitement de surface et un processus de formage de précision largement utilisé dans les industries du textile, du papier et du plastique. Le principe de base consiste à faire passer un matériau à travers une série de rouleaux chauffés ou refroidis sous haute pression pour créer une déformation plastique, modifiant ainsi l'épaisseur, la douceur de surface, la densité et d'autres propriétés physiques du matériau.

1.1 Préparation des matériaux : fondement de la qualité

Le processus de calandrage commence par une préparation minutieuse des matériaux. Différents matériaux nécessitent des prétraitements spécifiques :

• Textiles : Peuvent nécessiter un séchage, un adoucissement ou une imprégnation pour assurer une teneur en humidité et une flexibilité uniformes, évitant ainsi les plis ou les ruptures pendant le traitement.
• Papier : La pâte peut nécessiter une formulation et une déshydratation précises pour contrôler la structure des fibres et l'humidité afin d'obtenir une douceur de surface et un brillant optimaux.
• Plastiques : Les films nécessitent souvent un préchauffage ou une modification de surface pour améliorer l'étirabilité et l'adhérence aux rouleaux pour un contrôle précis de l'épaisseur.

1.2 Configuration des rouleaux : cœur du système

Le cœur de toute calandre réside dans sa disposition des rouleaux. Fabriqués en acier à haute dureté ou en d'autres matériaux résistants à l'usure, les rouleaux peuvent être disposés dans différentes configurations :

• Empilement vertical : Convient aux matériaux plus épais, la gravité aidant au passage du matériau.
• Disposition horizontale : Idéale pour les matériaux plus fins, utilisant des rouleaux de guidage.
• Configuration inclinée : Permet des traitements de surface plus complexes.

1.3 Contrôle de la pression et de la température

Lorsque le matériau passe à travers l'espace entre les rouleaux (appelé "nipp"), il subit une pression élevée qui comprime le matériau tandis que le contrôle de la température assure une formation correcte :

• Rouleaux chauffés : Adoucissent les matériaux thermoplastiques pour faciliter la déformation et améliorer la finition de surface.
• Rouleaux refroidis : Fixent la forme finale du matériau et empêchent la déformation.

1.4 Optimisation des paramètres du processus

Le contrôle précis de la vitesse des rouleaux, de la température et de la taille du nipp permet un réglage fin des propriétés du matériau. L'analyse des données joue un rôle de plus en plus important dans l'établissement de modèles mathématiques pour prédire et contrôler la qualité des produits.

1.5 Techniques de modification de surface

Au-delà du formage de base, le calandrage peut créer divers effets de surface :

• Polissage : Crée des surfaces brillantes et lisses.
• Gaufrage : Imprime des motifs à l'aide de rouleaux texturés.
• Lamination : Lie plusieurs couches de matériaux.

2. Types de calandres : solutions pour divers besoins

Différentes configurations de rouleaux répondent à diverses exigences de matériaux et d'applications :

• Calandres à deux rouleaux : Systèmes de base et polyvalents pour les applications générales.
• Calandres à plusieurs rouleaux : Permettent une plus grande précision et des traitements de surface complexes.
• Calandres de type L inversé : Idéales pour la production continue de feuilles ou de films.
• Calandres de gaufrage : Créent des motifs de surface décoratifs.

3. Applications des matériaux

Les processus de calandrage s'adaptent à divers matériaux, chacun nécessitant des paramètres spécifiques :

• Plastiques et polymères : PVC, polyéthylène et polypropylène pour les revêtements de sol, les revêtements muraux et les films d'emballage.
• Caoutchouc et élastomères : Caoutchoucs naturels et synthétiques pour les joints, les joints d'étanchéité et les courroies transporteuses.
• Papier et carton : Améliore l'imprimabilité et la qualité de surface.
• Textiles et tissus : Améliore l'apparence, le drapé et la stabilité dimensionnelle.

4. Avantages du processus

Le calandrage offre de nombreux avantages qui améliorent la valeur du produit :

• Finition de surface supérieure pour des avantages esthétiques et fonctionnels.
• Contrôle précis de l'épaisseur pour une précision dimensionnelle.
• Propriétés physiques améliorées, notamment la densité et la résistance.
• Efficacité de production élevée pour la fabrication en série.
• Large compatibilité des matériaux réduisant les besoins en équipement.
• Potentiel de personnalisation grâce au réglage des paramètres.

5. Défis et considérations

Malgré ses avantages, le calandrage présente plusieurs défis :

• Investissement initial en capital important pour l'équipement.
• Exigences d'entretien régulières pour les rouleaux et les composants.
• Limitations des matériaux pour les substances très abrasives ou sensibles à la chaleur.
• Consommation d'énergie importante, en particulier pour le contrôle de la température.
• Besoin d'opérateurs qualifiés possédant une expertise en matière de processus.
• Dégradation potentielle des matériaux due à une pression ou un cisaillement excessifs.

6. Applications industrielles

Le calandrage dessert diverses industries avec des besoins spécialisés :

• Emballage : Films plastiques, stratifiés et cartons pour l'emballage alimentaire et de protection.
• Construction : Revêtements de sol, revêtements muraux et membranes de toiture.
• Automobile : Joints, joints d'étanchéité et composants d'étanchéité aux intempéries.
• Textiles : Tissus améliorés pour l'habillement et l'ameublement.
• Impression : Papier de haute qualité pour les publications.
• Énergie renouvelable : Composants pour les systèmes photovoltaïques et les piles à combustible.

7. Facteurs de contrôle de la qualité

Plusieurs facteurs critiques influencent la qualité des produits calandrés :

• Propriétés des matériaux : Composition chimique et comportement thermique.
• État des rouleaux : Finition de surface, diamètre et contrôle de la température.
• Paramètres du processus : Équilibre entre la température, la pression, la vitesse et le débit.
• Contrôle de la contamination : Propreté de l'équipement et des matériaux.
• Expertise de l'opérateur : Connaissance du processus et compétences en matière de réglage.
• Dégradation potentielle des matériaux due à une pression ou un cisaillement excessifs.