Efficacité énergétique et réduction des émissions de carbone dans les machines d'extrusion-soufflage

Dans une machine d'extrusion-soufflage, la majeure partie de la consommation d'énergie provient du serrage du moule, du mouvement du chariot, du soufflage, de l'extrusion et du refroidissement. L’amélioration énergétique n’est généralement pas obtenue par un seul composant. Cela dépend du cycle du produit, de la force de serrage, de la fréquence de mouvement du chariot et de la demande en air comprimé, puis de la sélection d'un système servo-hydraulique, hybride ou entièrement électrique. Les lignes de production avec un rendement élevé, des cycles courts et un fonctionnement continu long présentent généralement les avantages les plus évidents des entraînements à économie d'énergie et de l'intégration de l'automatisation.

Un système servo-hydraulique combine généralement un servomoteur avec une pompe hydraulique afin que la sortie hydraulique suive la demande réelle de mouvement. Dans un système hydraulique traditionnel, le moteur peut continuer à fonctionner pendant les périodes de refroidissement ou de faible charge, augmentant ainsi la consommation d'électricité et la température de l'huile. Le système servohydraulique peut ralentir ou s'arrêter lorsqu'une force n'est pas nécessaire, réduisant ainsi le fonctionnement au ralenti. L'économie réelle dépend du cycle du produit, de la force de serrage, de la configuration hydraulique, du temps de refroidissement et des paramètres de l'opérateur ; elle doit donc être estimée dans des conditions de production réelles.

Un système hybride conserve généralement la force hydraulique pour le serrage tout en utilisant une servocommande pour le mouvement du chariot, les goupilles de soufflage ou certains mouvements à grande vitesse. Cette configuration équilibre la force, la précision du positionnement et le coût. Il convient aux contenants médicaux, alimentaires et cosmétiques, ainsi qu'aux produits de petite et moyenne production nécessitant des cycles stables. Si le produit nécessite un mouvement propre du chariot, un bruit plus faible, une finition stable du col ou une automatisation en aval, un système hybride est souvent plus facile à contrôler qu'un système hydraulique traditionnel.

Un système entièrement électrique remplace les mouvements hydrauliques par des servomécanismes. Ses avantages incluent un bruit réduit, un risque moindre de contamination par l'huile et une répétabilité de positionnement élevée, ce qui le rend adapté aux produits soumis à des exigences de propreté strictes. Cependant, à mesure que la force de serrage augmente, le coût de la structure entièrement électrique et les limites mécaniques deviennent plus importants, et la précision du moule et les réglages de course doivent être contrôlés plus étroitement. Les petites bouteilles, les produits médicaux et la production propre peuvent être évalués pour les systèmes entièrement électriques. Les gros fûts, les pièces automobiles et les produits à force de serrage élevée sont généralement mieux évalués en premier avec des configurations hydrauliques hybrides ou à tête d'accumulateur.