Applications
Les machines de thermoformage transforment des feuilles ou des films plastiques chauffés en emballages rigides, barquettes, composants techniques et pièces structurelles de volume moyen à grand. Le processus type comprend le préchauffage du matériau, la déformation à l’aide d’un moule,l’application d’un vide ou d’une pression et le refroidissement jusqu’à la solidification de la forme finale. La polyvalence du processus permet l’utilisation de multiples polymères (ABS, PP, PET, PVC) et de géométries complexes dans des temps de cycle compétitifs, à condition que chaque étape soit contrôlée avec rigueur.
Besoins:
Mesure des forces de formage et de fermeture
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Contrôle des circuits de chauffage
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Contrôle du processus de thermoformage
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Surveillance de la pression d'air du circuit de formage
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Besoin:
Mesure des forces de formage et de fermeture
Lors du thermoformage, le contrôle des forces de serrage et de formage est essentiel pour éviter les déformations indésirables et garantir une répartition correcte du matériau sur le moule. La pression exercée sur la feuille plastique doit être constante et adaptée au type de polymère et à la conception du moule. Des forces excessives peuvent générer des fissures ou des écrasements, tandis qu’une pression insuffisante compromet la définition des détails et la qualité de la surface. Une mesure précise permet d’optimiser le cycle, en maintenant des paramètres constants et en réduisant les déchets.
• Construction en acier inoxydable pour une grande robustesse ;
• Compensation thermique pour une stabilité de mesure même en cas de variations de température ;
• Haute précision dans la détection des forces appliquées ;
• Fiabilité dans les environnements difficiles, typiques des processus de thermoformage.
Besoin:
Contrôle des circuits de chauffage
Dans le thermoformage, le chauffage de la feuille plastique doit être uniforme et reproductible pour permettre une déformation contrôlée. Les différences de température entre les zones peuvent entraîner des épaisseurs non homogènes et des défauts visuels. Les relais électromécaniques traditionnels, sujets à l’usure des contacts, n’offrent pas la répétabilité requise dans les cycles à haute fréquence. Il est donc essentiel d’utiliser des dispositifs à semi-conducteurs qui garantissent des commutations rapides, silencieuses et sans entretien, avec des diagnostics intégrés pour la surveillance des charges et la prévention des pannes.
Solution:
• Architecture compacte avec dissipateur intégré pour une installation directe dans l’armoire ;
• Fonction zéro-cross pour une commutation stable et précise ;
• Diagnostic IO-Link pour un contrôle continu et une maintenance prédictive ;
• Chauffage plus uniforme et temps de cycle réduits ;
• Durée de vie prolongée des éléments chauffants.
Besoin:
Contrôle du processus de thermoformage
Le processus de thermoformage implique plusieurs étapes qui doivent être parfaitement synchronisées : préchauffage de la feuille, déformation sur le moule, maintien de la pression ou du vide et refroidissement contrôlé. Chaque étape nécessite des réglages précis de la température, des temps et des mouvements afin de garantir une épaisseur uniforme et l’absence de défauts. Une gestion non intégrée peut entraîner une instabilité, des temps de cycle non optimisés ou des variations de qualité entre les lots. Un contrôle centralisé et flexible du processus permet en revanche d’adapter rapidement les paramètres aux différents types de matériaux et de produits, réduisant ainsi les déchets et les temps de configuration.
Panneau de navigation multitouch
Contrôleur d'automatisation modulaire
Solution:
• PID internes pour le contrôle des zones thermiques ;
• Modules d’E/S à distance pour la gestion en temps réel des actionneurs et des capteurs ;
• Architecture ouverte compatible avec les applications Docker ;
• Intégration avec les systèmes MES et fonctionnalités de maintenance prédictive ;
• Amélioration de la qualité et du TRG global.
Besoin:
Surveillance de la pression d'air du circuit de formage
Lors du formage sous pression, l’air comprimé est le principal moyen de former le matériau contre le moule et de garantir une reproduction fidèle du profil. La pression doit être contrôlée de manière dynamique : une valeur trop élevée peut déformer ou perforer la feuille, tandis qu’une pression insuffisante entraîne des défauts dimensionnels ou un moulage incomplet. La stabilité de la pression influence directement la qualité du produit, la répétabilité du cycle et la durée de vie des moules. Il est donc indispensable de disposer d’un système de mesure robuste et précis, capable de fournir un retour d’information constant au contrôle de la machine.
• Structure compacte en acier inoxydable pour une grande robustesse et une intégration facile ;
• Version KS-I avec IO-Link pour un diagnostic avancé et une surveillance de l’état ;
• Compatibilité avec les circuits de sécurité grâce à la certification SIL2.
Le principe de fonctionnement
Le cycle de thermoformage commence par le préchauffage de la feuille plastique, qui est portée à une température proche du point de transition vitreuse du matériau, ce qui la rend malléable mais non fondue. La feuille chauffée est ensuite transférée vers la station de formage, où elle prend la forme du moule grâce à l’action combinée du vide, de la pression et, dans certains cas, d’une poussée mécanique. À ce stade, la répartition de la température et le contrôle de la déformation sont déterminants pour garantir une épaisseur homogène et éviter les défauts tels que les plis,les affaissements ou les amincissements localisés. Le système de formage peut être à vide, dans lequel l’air est retiré du moule pour faire adhérer le matériau aux parois, ou à pression, dans lequel l’air comprimé pousse la feuille dans le moule, garantissant une meilleure définition des détails. Certaines machines combinent les deux techniques, en utilisant également un piston ou une contre-matrice pour pré-étirer le matériau et améliorer la répartition du polymère. Une fois la pièce formée, le refroidissement contrôlé du moule stabilise la géométrie et permet le détachement de la pièce, qui peut ensuite être découpée ou perforée. L’ensemble du processus est cyclique et automatisé, et nécessite un contrôle précis de la température, de la pression,du vide et du mouvement des axes afin de garantir une productivité et une qualité constantes.
Exigences et technologie
Un contrôle centralisé du processus permet de synchroniser les phases de chauffage, de formage, de refroidissement et de découpe, en s’adaptant rapidement à différents matériaux et géométries, optimisant ainsi les temps de cycle et l’efficacité énergétique. De même, la pression d’air de formage doit être constante et stable afin d’éviter toute déformation ou imperfection des produits finis.
Les technologies Gefran — plateforme G-Mation,cellules de charge LDK,relais statiques GRS-H et capteurs de pression KS — offrent des solutions intégrées, évolutives et fiables. Grâce à des diagnostics avancés et à une maintenance prédictive, elles garantissent une efficacité, une sécurité et une qualité accrues dans le processus de thermoformage. Gefran propose également une gamme complète de plateformes et d’ s de contrôle,de capteurs de pression et de position, ainsi que des solutions modulaires facilement intégrables dans n’importe quelle installation, garantissant une continuité opérationnelle et une qualité constante dans le temps.
