E-WINDMOELLER
Leitmotiv actuel de la plupart des constructeurs de biens d'équipements, l'avènement de l'Internet des machines, l'Industrie 4.0, devient réalité chez Windmöller & Hölscher.
Windmöller & Hölscher développe l'Emballage 4.0
Thématique dominante de la récente foire d'Hanovre, et à n'en pas douter celle de la plupart des salons professionnels dans les années à venir, la 4éme révolution industrielle qui verra la mise en réseau de toutes les machines et équipements présents dans les ateliers de production est à l'ordre du jour chez les fournisseurs de la plasturgie. C'est le cas du constructeur d'équipements d'extrusion et impression Windmöller & Hölscher qui a rassemblé début juin sur son site de Lengerich plus d'un millier de visiteurs venus de 61 pays durant deux journées portes-ouvertes placées sous l'égide de l'Emballage 4.0, sa version de l'Industrie 4.0 dédiée à l'emballage souple.
Dans son allocution de bienvenue, le Dr. Jürgen Vutz, président de Windmöller & Hölscher (W&H) a donné le sens que prenait l'Emballage 4.0 pour sa société : "concevoir des lignes intégrées de production d'articles d'emballage capables d'échanger des données automatiquement et d'opérer des changements intelligents de paramètres de fonctionnement grâce à des technologies avancées de mesure en liaison avec des modules d'automatisation spécialisés." Solution aux contraintes actuelles et futures des producteurs d'emballages, prix matières en hausse, main d'œuvre coûteuse et de moins en moins technicienne, cette nouvelle génération d'équipements sera le fer de lance du développement de W&H dans les années à venir. Se plaçant dans une perspective 2019, lorsqu'il fêtera ses 150 ans d'activité, W&H a pour objectif d'atteindre les 850 millions d'euros de c.a. Ses ventes avoisineront cette année les 680 millions avec environ 2 000 employés.
Profitant des nouveaux halls qui abriteront en septembre prochain son nouveau centre technique, W&H dressait un panorama complet de l'état de son art avec d'imposantes démonstrations de coextrusion, impression flexo et hélio, et fabrication de sacs. Lors de sa première présentation en 2013, la technologie Aquarex avait été très remarquée avec son système d'extrusion vers le bas avec une bulle rapidement refroidie dans un calibrateur à eau. Ce refroidissement ultra-rapide permet de conserver une cristallinité très basse de la matière gage de transparence et brillance, ainsi que d'une excellente aptitude au scellage et une forte résistance à la perforation du film. Autre atout, les lignes Aquarex produisent des films bien adaptés au thermoformage profond. La limitation due à l'utilisation de systèmes de calibrage à taille unique a été contournée par le développement breveté d'une nouvelle mouture du système de calibration sous eau Aquacage, désormais capable de faire varier automatiquement le diamètre de la bulle dans une plage de 50 mm sans arrêt de la production. La démonstration portait sur un film 7 couches (30 % PA-PE-EVOH et divers liants intermédiaires) de 150 µm d'épaisseur à hautes propriétés barrières.
Elles aussi lancées en 2013, les lignes bulle Varex II sont appréciées pour leurs productivité et flexibilité. A Lengerich, trois lignes Varex II étaient présentées en production. La première, sur laquelle était produit un film tricouche pour complexage en PE en 2 200 mm de laize à partir d'une filière de 280 mm de diamètre servait à présenter le nouveau système TurboClean de changement ultra-rapide de résine développé par le constructeur. Grâce à un nouveau logiciel intégré à la commande de ligne, W&H est parvenu à réduire à deux minutes seulement la vidange pneumatique totale des doseurs et systèmes d'alimentation montés sur les extrudeuses. Pour cette opération qui dure normalement près d'une demi-heure, la seule intervention humaine consiste à déplacer le tuyau d'aspiration d'une source matière à une autre.
La seconde ligne Varex II était affectée à la production d'un film respirant (1 953 mm de laize - plus de 500 kg/h de débit moyen) pour couches culottes pesant 12 g/m² seulement (contre habituellement 14 à 17 g/m² pour les films cast). Pour conserver les propriétés respirantes du film et sa résistance mécanique tout en réduisant son épaisseur, cette ligne est dotée d'un module MDO avec mesure d'épaisseur intégré Optifil P-MDO. L'étirage longitudinal induit une réduction d'épaisseur pouvant atteindre 25 %. Cette technologie génère en outre une importante réduction des chutes (jusqu'à 50 %) lors de la découpe finale du film par rapport à l'extrusion cast où il est parfois nécessaire de couper jusqu'à 150 mm sur chaque bord du fait des surépaisseurs générées par la filière plate.
La troisième ligne Varex II montrait une innovation : la production d'un film barrière 9 couches (sur bases PEbd-PEmdl-PA-EVOH et liants) offrant une possibilité de refermeture améliorant les fonctionnalités des emballages de saucisses, tranches de jambons, fromages, etc., conservés au réfrigérateur. Cette application proposée en alternative aux films à base PET a notamment été développée avec le concours de Bostik la filiale du chimiste français Arkema spécialisée dans la production de colles. Cette ligne produisait ce film 9 couches de 60 µm d'épaisseur en 2 600 mm de laize sur une filière de 500 mm à un débit moyen de 650 kg/h. L'un des aspects critiques a été l'adaptation de la tête d'extrusion Maxicone (dureté de surface des canaux d'alimentation < 1 µm par polissage manuel) pour la rendre apte à transformer des matériaux ayant des MFI très différents, supérieur à 40 pour la colle et inférieur ou égal à 2 pour les résines).
W&H montrait également une ligne de coextrusion tricouche cast Filmex produisant 600 kg/h d'un film étirable pour fardelage alliant une très faible épaisseur, 8 µm, à des propriétés mécaniques très intéressantes pour ce type d'application : forte rigidité induisant une force de retenue de charge exceptionnelle et très forte résistance à la perforation. Ce film "très tendu" après sa mise en place constitue une solution de fardelage à la fois économique et fiable, y compris avec des machines de pose très simples. Comme sur toutes les installations W&H, l'armoire de commande Procontrol TS assure un fonctionnement entièrement automatisé de cette ligne. Pour garantir l'obtention de bobines parfaites avec un film si mince, le dialogue numérique entre la section d'extrusion et l'enrouleur Filmatic PS est primordial.
Autre grande spécialité de W&H, les impressions hélio et flexo bénéficiaient d'un hall complet avec quatre lignes installées. Les visiteurs pouvaient découvrir en première mondiale la presse flexo compacte Miraflex S à tambour central conçue pour les petites séries. Les lancements de productions sont réalisés très rapidement grâce au changement de registre automatique, ainsi qu'au module Easy-Set S qui analyse la qualité d'impression par représentation topographique ensuite affichée sur un écran. Une autre imprimeuse Miraflex, type CM 10 (plus de 400 exemplaires vendus en 7 ans), servait à la présentation d'une impression flexo respectueuse de l'environnement. Dotée de systèmes de transfert d'encre à haut débit et d'un séchage à haute performance, elle atteint une vitesse de tirage maxi de 600 m/mn. Sa fonction de monitorage d'énergie Easy-Check E affiche en temps réel les quantités d'électricité, gaz, eau et air comprimé consommés dans la production en cours. A partir de ces données mises en mémoire, elle est capable d'optimiser ces consommations sans diminuer la productivité globale de la ligne. Cette Miraflex CM 10 était aussi dotée d'un module électronique Easy-Check R contrôlant l'élongation variable de l'impression en fonction de la tension de la gaine. Toutes variations de la tension de la bobine, de la température de séchage et autres paramètres impactant la répétitivité d'impression peuvent être détectées et corrigées, y compris sur les films étirables sujets à d'importantes variations.
Le film respirant produit sur l'une des lignes Varex était imprimé sur une presse flexo 8 couleurs à tambour central Vistaflex CL 8 entièrement robotisée en partance chez un important transformateur. Considérée comme la plus productive sur le marché de l'impression en grandes séries, elle imprimait et découpait ensuite en 7 bobines ce film ultra-mince à la vitesse de 800 m/mn. Son module de contrôle Easy-Check C assure la supervision complète de l'impression, y compris son contrôle colorimétrique, afin de réduire les rebuts et arrêts de production et augmenter la productivité de l'atelier. Egalement très présent dans l'impression hélio, W&H montrait une ligne Heliostar S imprimant un film d'emballage très mince à la vitesse de 500 m/mn. Son système de mesure Heliocontrol constitue une avancée décisive en matière de précision de repérage.
Photos :
1/ Le nouveau système de calibration sous eau Aquacage était présenté en première mondiale sur une ligne Aquarex coextrudant un film 7 couches.
2/ Les lignes de coextrusion Varex II sont équipées des plus récents développements de W&H en matière de têtes et filières, anneaux de refroidissement, tirages, enrouleurs et dosage-alimentation.
3/ Le système de vidange ultra-rapide des circuits d'alimentation matières UltraClean a fait sensation.
4/ La presse flexo Miraflex CM10 CI travaillait à une vitesse de tirage de 600 m/mn.
Article paru dans Plastiques Flash Journal n°65 de juillet-août 2015.
