{"id":43406,"date":"2023-09-29T09:19:29","date_gmt":"2023-09-29T07:19:29","guid":{"rendered":"https:\/\/panelsandwich.org\/03-production\/"},"modified":"2024-12-16T17:27:12","modified_gmt":"2024-12-16T16:27:12","slug":"03-production","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/panelsandwich.org\/fr\/03-production\/","title":{"rendered":"03 – Production"},"content":{"rendered":"\t\t
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Principes de production des panneaux sandwich <\/h1>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Les fabricants de mousse de polyur\u00e9thane re\u00e7oivent g\u00e9n\u00e9ralement des composants liquides – polyols et polyisocyanates – de leurs fournisseurs, puis transforment ces composants en polyur\u00e9thane par le biais d’une r\u00e9action chimique. Le processus se d\u00e9roule dans un appareil dans lequel, en plus du polyol et du polyisocyanate, des additifs sp\u00e9ciaux sont ajout\u00e9s selon une formule sp\u00e9cifique, ce qui permet d’obtenir le m\u00e9lange chimique final souhait\u00e9.<\/p>\n

Aujourd’hui, il existe diff\u00e9rentes techniques de transformation, souvent li\u00e9es \u00e0 l’utilisation de diff\u00e9rents \u00e9quipements. L’une des plus utilis\u00e9es pour la production industrielle \u00e0 grande \u00e9chelle est le moulage par injection r\u00e9actionnelle (MIR), qui repose sur l’utilisation d’une unit\u00e9 de moussage \u00e0 haute pression. Ce proc\u00e9d\u00e9 permet d’obtenir des mousses microcellulaires, microporeuses et donc presque solides dans des temps de cycle extr\u00eamement courts.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Processus de moulage par injection de r\u00e9action (MIR) <\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Technologie de dosage et de m\u00e9lange<\/p>\n

Les deux principaux composants, \u00e0 savoir le polyol, le polyisocyanate et tous les additifs, stabilisants, retardateurs de flamme, pigments et autres, qui sont essentiels \u00e0 la r\u00e9action moussante, sont contenus dans des r\u00e9servoirs de stockage et sont transf\u00e9r\u00e9s juste avant la production dans des conteneurs appel\u00e9s r\u00e9servoirs d’alimentation (ou r\u00e9servoirs journaliers). Les r\u00e9servoirs d’alimentation sont \u00e9quip\u00e9s d’un syst\u00e8me efficace de contr\u00f4le de la temp\u00e9rature, car les fluctuations de temp\u00e9rature, en particulier des polyols, entra\u00eenent une variation de la viscosit\u00e9, ce qui peut poser des probl\u00e8mes lors de la phase de production suivante. C’est pourquoi les r\u00e9servoirs d’alimentation ont g\u00e9n\u00e9ralement une structure \u00e0 double paroi et sont \u00e9quip\u00e9s de circuits d’agitation et de contr\u00f4le de la temp\u00e9rature capables de garantir que la temp\u00e9rature souhait\u00e9e pour le processus est maintenue constante.<\/p>\n

Des pompes doseuses, aliment\u00e9es par les r\u00e9servoirs d’alimentation, acheminent ces composants dans les proportions souhait\u00e9es depuis les r\u00e9servoirs journaliers jusqu’\u00e0 la t\u00eate de moussage. Ce m\u00e9lange est ensuite distribu\u00e9 \u00e0 travers la t\u00eate de moussage d’un moule ouvert ou dans la cavit\u00e9 d’un moule ferm\u00e9. Une fois le temps de r\u00e9action \u00e9coul\u00e9, le produit fini est d\u00e9moul\u00e9.<\/p>\n

Dans une unit\u00e9 de moussage \u00e0 haute pression, avant chaque cycle de m\u00e9lange et de remplissage, les composants sont continuellement recircul\u00e9s dans les proportions et \u00e0 la pression requises pour l’injection, les actionneurs \u00e0 commande \u00e9lectronique pouvant d\u00e9vier le flux du circuit de recirculation vers le circuit d’injection, puis \u00e0 nouveau vers le circuit de recirculation.<\/p>\n

Pompes<\/p>\n

Le dosage des composants dans les proportions souhait\u00e9es doit \u00eatre reproductible et s’effectuer avec une grande pr\u00e9cision gr\u00e2ce \u00e0 l’utilisation de pompes de haute pr\u00e9cision. Les pompes \u00e0 pistons axiaux permettent d’obtenir des d\u00e9bits de 12\u00f7150 litres\/min, avec un faible niveau de bruit. Une limitation notable des pompes \u00e0 pistons axiaux est constat\u00e9e lorsque les liquides \u00e0 pomper ont une viscosit\u00e9 \u00e9lev\u00e9e. En outre, les composants liquides ne doivent pas contenir de charges abrasives.<\/p>\n

T\u00eate moussante<\/p>\n

L’\u00e9quipement le plus important d’une machine de moulage par injection et par r\u00e9action est la t\u00eate de moussage. Il convient de noter que la m\u00e9thode extr\u00eamement avanc\u00e9e de m\u00e9lange des composants par choc \u00e0 haute pression a permis d’obtenir des temps de production tr\u00e8s courts pour la production de mousses de polyur\u00e9thane. Les vitesses des composants \u00e0 travers les buses d’injection varient de 100 \u00e0 150 m\/s. Les composants liquides sont inject\u00e9s par les orifices dans la chambre de m\u00e9lange, o\u00f9 ils se m\u00e9langent intimement sous l’effet de leur \u00e9nergie cin\u00e9tique.<\/p>\n

En outre, les t\u00eates de moussage \u00e0 haute pression sont \u00e9quip\u00e9es d’un syst\u00e8me de recirculation des composants capable de bloquer la distribution du m\u00e9lange de polyur\u00e9thane ou de la synchroniser avec pr\u00e9cision dans le cadre d’un processus de production discontinu. Lorsque la t\u00eate de moussage est en position de recirculation, les composants s’\u00e9coulent dans les r\u00e9servoirs d’alimentation par les petits conduits laiss\u00e9s ouverts par le mouvement du piston.<\/p>\n

Une fois le piston retir\u00e9, la chambre de m\u00e9lange s’ouvre et les composants entrent en collision les uns avec les autres.<\/p>\n

Lorsque le piston de commande avance \u00e0 nouveau, le m\u00e9lange est interrompu, la recirculation est r\u00e9tablie et le m\u00e9lange r\u00e9actionnel restant est \u00e9limin\u00e9.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Installations de production<\/h3>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Un syst\u00e8me de production comprend essentiellement la machine de moulage par injection et de r\u00e9action (r\u00e9servoirs d’alimentation, pompes de dosage\/recirculation, t\u00eate de moussage, etc.), un moule et, si n\u00e9cessaire, des \u00e9quipements suppl\u00e9mentaires. En outre, les syst\u00e8mes de production de panneaux sandwiches sont class\u00e9s comme \u00e9tant soit continus, soit discontinus (dans le moule).<\/p>\n

Syst\u00e8mes de production discontinue – Moulage dans le moule<\/p>\n

Dans le cas du moulage dans le moule, le panneau est fabriqu\u00e9 dans un moule ferm\u00e9 dont les dimensions sont celles du panneau fini. Les moules sont g\u00e9n\u00e9ralement dot\u00e9s d’une structure de fond solide et d’un couvercle de fermeture. En outre, ils doivent \u00eatre de construction robuste, car la phase de solidification de la mousse s’accompagne de pressions tr\u00e8s \u00e9lev\u00e9es.<\/p>\n

Avant le moussage, les surfaces m\u00e9talliques (d\u00e9j\u00e0 profil\u00e9es) sont plac\u00e9es dans le moule ; la surface inf\u00e9rieure est \u00e9tal\u00e9e sur le fond du moule tandis que la surface sup\u00e9rieure est plac\u00e9e en position et soutenue par des supports lat\u00e9raux appropri\u00e9s.<\/p>\n

Le couvercle du moule est ensuite abaiss\u00e9 et ferm\u00e9 sur la structure inf\u00e9rieure. \u00c0 ce stade, une quantit\u00e9 exacte de mousse est pulv\u00e9ris\u00e9e dans la cavit\u00e9 par une buse situ\u00e9e sur le c\u00f4t\u00e9 du moule ; cette op\u00e9ration ne prend que quelques secondes.<\/p>\n

Une fois le moussage termin\u00e9, le panneau est laiss\u00e9 dans le moule pendant environ 40 minutes, puis le moule peut \u00eatre retir\u00e9 et pr\u00e9par\u00e9 pour la production du panneau suivant.<\/p>\n

L’avantage de cette m\u00e9thode est qu’elle permet de produire des panneaux de forme complexe, d’am\u00e9liorer l’aspect ext\u00e9rieur des surfaces et d’utiliser d’autres mat\u00e9riaux de d\u00e9part ; le principal inconv\u00e9nient r\u00e9side dans le fait que le processus est relativement lent, ce qui a une influence n\u00e9gative sur la cadence de production.<\/p>\n

Syst\u00e8mes de production en continu<\/p>\n

Pour la production \u00e0 grande \u00e9chelle, des lignes automatiques de moussage en continu sont utilis\u00e9es. Deux feuilles de m\u00e9tal, qui formeront les surfaces du panneau, sont obtenues par le mouvement rotatif des \u00ab\u00a0bobines\u00a0\u00bb et passent \u00e0 travers les rouleaux de moulage capables de reproduire le profil de la surface et les d\u00e9tails des bords.<\/p>\n

Ils sont ensuite chauff\u00e9s \u00e0 une temp\u00e9rature de ~40\u00b0C, ce qui est une condition pr\u00e9alable \u00e0 l’adh\u00e9sion optimale de la mousse aux surfaces m\u00e9talliques. Le m\u00e9lange r\u00e9actionnel, produit par la machine \u00e0 mousser \u00e0 haute pression, est distribu\u00e9 par un mouvement oscillant sur la surface inf\u00e9rieure, avant que la feuille n’entre dans la presse \u00e0 double bande.<\/p>\n

La presse \u00e0 double bande est un moule mobile qui r\u00e9siste aux pressions qui se d\u00e9veloppent pendant la phase de durcissement de la mousse et qui maintient les deux surfaces \u00e0 la distance requise (Fig. 3.14). C’est dans la presse \u00e0 double bande que la mousse est coll\u00e9e \u00e0 la surface sup\u00e9rieure m\u00e9tallique profil\u00e9e. En effet, les mousses PUR et PIR sont tr\u00e8s actives en termes d’adh\u00e9sion et adh\u00e8rent fortement aux surfaces avec lesquelles elles entrent en contact.<\/p>\n

Lorsque le panneau continu sort de la presse \u00e0 double bande, la mousse est durcie et peut \u00eatre coup\u00e9e \u00e0 la longueur voulue \u00e0 l’aide d’une scie \u00e0 ruban.
Chacun des panneaux est envoy\u00e9 \u00e0 la machine d’empilage (Fig. 3.15), o\u00f9 ils sont empil\u00e9s dans la meilleure configuration possible afin d’obtenir un paquet d’une hauteur acceptable.
En g\u00e9n\u00e9ral, les panneaux de couverture, qui se caract\u00e9risent par une surface ext\u00e9rieure fortement profil\u00e9e, sont empil\u00e9s de mani\u00e8re \u00e0 ce que leur surface ext\u00e9rieure soit en contact avec la surface ext\u00e9rieure d’un panneau d’un c\u00f4t\u00e9, et que leur surface int\u00e9rieure soit en contact avec la surface int\u00e9rieure d’un autre panneau du c\u00f4t\u00e9 oppos\u00e9.<\/p>\n

Les panneaux empil\u00e9s sont ensuite emball\u00e9s pour l’exp\u00e9dition \u00e0 l’aide d’un film \u00e9tirable en poly\u00e9thyl\u00e8ne, qui est enroul\u00e9 autour du paquet de panneaux \u00e0 l’aide d’une enrouleuse \u00e0 anneau rotatif.<\/p>\n

Cette installation peut produire environ 500 000 m2 de panneaux sandwich en une seule \u00e9quipe \u00e0 une vitesse moyenne de 6 m\/min.<\/p>\n

Les vitesses de production varient en g\u00e9n\u00e9ral de 2 \u00e0 15 m\/min ; la vitesse de production d\u00e9pend de l’\u00e9paisseur finale du panneau sandwich \u00e0 produire, car plus l’\u00e9paisseur requise est \u00e9lev\u00e9e, plus le panneau lui-m\u00eame doit rester longtemps \u00e0 l’int\u00e9rieur de la presse \u00e0 double bande pour que la mousse adh\u00e8re compl\u00e8tement, et plus la vitesse de la ligne de production doit donc \u00eatre faible.<\/p>\n

Lorsque le mat\u00e9riau isolant est constitu\u00e9 de laine min\u00e9rale (ou d’une autre r\u00e9sine rigide), le panneau composite est produit essentiellement par le m\u00eame proc\u00e9d\u00e9 que celui utilis\u00e9 pour la production des mousses de polyur\u00e9thane et de polyisocyanurate. Dans ce cas, une solution simple consiste \u00e0 d\u00e9couper la dalle en bandes (feuilles) perpendiculaires \u00e0 l’orientation des fibres et d’une largeur \u00e9gale \u00e0 l’\u00e9paisseur souhait\u00e9e du panneau. Ces bandes sont ensuite tourn\u00e9es de 90 degr\u00e9s afin d’\u00eatre assembl\u00e9es pour former des panneaux dont les fibres sont orient\u00e9es normalement sur les surfaces ext\u00e9rieures, comme le montrent les figures 3.20 et 3.21. Cette technique conf\u00e8re au panneau composite les caract\u00e9ristiques finales souhait\u00e9es en mati\u00e8re de r\u00e9sistance \u00e0 la compression et \u00e0 la traction. Quoi qu’il en soit, une nouvelle technique en cours de d\u00e9veloppement et d’utilisation est bas\u00e9e sur l’utilisation de la totalit\u00e9 de la dalle de laine min\u00e9rale comme mat\u00e9riau isolant.<\/p>\n

Les plaques de laine min\u00e9rale sont us\u00e9es de mani\u00e8re d\u00e9centr\u00e9e sur les surfaces m\u00e9talliques. Le d\u00e9calage est n\u00e9cessaire pour \u00e9viter que les plans de coupe des feuilles individuelles se trouvent tous dans la m\u00eame section transversale du panneau, ce qui entra\u00eenerait une d\u00e9t\u00e9rioration significative des caract\u00e9ristiques de r\u00e9sistance au cisaillement du panneau lui-m\u00eame.<\/p>\n

Les panneaux de laine min\u00e9rale et les surfaces sont ensuite coll\u00e9s \u00e0 l’aide d’une substance adh\u00e9sive appropri\u00e9e, choisie en fonction de la composition des mat\u00e9riaux \u00e0 coller et du processus de production.<\/p>\n

Deux types d’adh\u00e9sifs sont utilis\u00e9s :<\/p>\n

Les adh\u00e9sifs \u00e0 base de solvant sont appliqu\u00e9s par pulv\u00e9risation sur les deux surfaces \u00e0 coller. Ils pr\u00e9sentent de bonnes caract\u00e9ristiques d’adh\u00e9sion et le temps de durcissement peut \u00eatre encore r\u00e9duit en appliquant une l\u00e9g\u00e8re pression et une plage de temp\u00e9rature. Ces adh\u00e9sifs ont l’avantage d’\u00eatre faciles \u00e0 manipuler.
Leur inconv\u00e9nient est que la position relative des couches coll\u00e9es ne peut \u00eatre corrig\u00e9e ; les adh\u00e9sifs \u00e0 base de r\u00e9sine \u00e9poxy ou polyur\u00e9thane sont obtenus \u00e0 partir de deux composants m\u00e9lang\u00e9s sur place. Apr\u00e8s un temps pr\u00e9d\u00e9fini, ils r\u00e9agissent de mani\u00e8re improvis\u00e9e et durcissent rapidement. L’avantage de ces adh\u00e9sifs est la possibilit\u00e9 de corriger la position des couches \u00e0 coller.
L’inconv\u00e9nient r\u00e9side dans le fait qu’ils doivent \u00eatre maintenus sous pression dans la position choisie pendant un certain temps. La phase de collage a lieu lors du passage du panneau continu dans la presse \u00e0 double bande. Les panneaux sandwichs ainsi produits se caract\u00e9risent \u00e9galement par une grande r\u00e9sistance au feu.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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