Si vous envisagez d’acheter un machine de fabrication de gobelets en plastique, « hydraulique » et « entièrement asservi » sont essentiellement les deux options que vous rencontrerez. Les godets fabriqués avec l’un ou l’autre de ces types d’entraînement peuvent sembler similaires à première vue, mais l’écart en termes de coûts d’exploitation à long terme, de complexité d’entretien et de précision de formage est en réalité assez important. Cet article détaille les principales différences entre un machine entièrement automatisée pour la fabrication de gobelets en plastique ainsi qu'une machine hydraulique de fabrication de gobelets en plastique, pour vous aider à choisir celle qui correspond le mieux à votre activité.
Principales différences entre les machines à coupelles hydrauliques et les machines à coupelles servo-commandées en termes de principe de fonctionnement
Pour comprendre la différence entre les deux, il faut d’abord savoir qu’ils produisent de l’énergie selon des principes fondamentalement différents.
Fonctionnement d'une machine à ventouses hydrauliques
A machine hydraulique de fabrication de gobelets en plastique Ce système repose sur une pompe hydraulique qui fait circuler en continu de l’huile hydraulique, ce qui permet d’ouvrir et de fermer le moule et d’effectuer les opérations de formage à l’aide de vérins hydrauliques. La pompe doit généralement fonctionner en continu, que la puissance soit nécessaire ou non à un moment donné, ce qui est la cause principale de la consommation d’énergie plus élevée des systèmes hydrauliques. L'huile hydraulique génère une chaleur importante pendant son fonctionnement, et à mesure que la température de l'huile augmente, sa viscosité varie, ce qui affecte à son tour la stabilité de la pression de sortie.
Fonctionnement d'une machine à gobelets entièrement servocommandée
Une machine à gobelets entièrement servocommandée utilise des servomoteurs pour entraîner directement la structure mécanique à chaque action. La caractéristique principale d’un servomoteur est la “ puissance à la demande ” : il ne consomme l’énergie électrique nécessaire qu’au moment précis où la puissance est requise, la consommation d’énergie en veille ou au repos étant pratiquement négligeable. Les servomoteurs sont équipés de codeurs intégrés qui fournissent un retour d’information en temps réel sur la position et la pression, ce qui permet au système de commande d’effectuer des ajustements à la milliseconde près en fonction de ces données.
Principaux avantages d'une machine entièrement servocommandée de fabrication de gobelets en plastique
1. Les coûts énergétiques peuvent être réduits de 30% à 50%
Comme une pompe hydraulique doit fonctionner en continu pour maintenir la pression du système, elle continue de consommer de l'énergie même lorsque la machine est à l'arrêt ou entre deux opérations. Un servomoteur, en revanche, ne fournit de la puissance qu’à la demande et ne consomme pratiquement pas d’électricité lorsqu’il est au ralenti. D’après les données mesurées chez nos clients, une machine à gobelets entièrement servocommandée, à rendement équivalent, réduit généralement les coûts énergétiques globaux de 30%-50% par rapport à un modèle hydraulique — et à long terme, ces économies s’accumulent considérablement, en particulier pour les usines fonctionnant en production continue 24 heures sur 24, où l’écart ne cesse de se creuser à mesure que la machine fonctionne.
2. Un entretien plus facile et un atelier plus propre et plus hygiénique
Les machines hydrauliques nécessitent des vidanges d'huile périodiques, qui prennent du temps et demandent beaucoup de main-d'œuvre — et le processus lui-même entraîne souvent des coulures et des déversements d'huile, ce qui rend difficile le maintien de la propreté du sol de l'atelier et des équipements environnants au fil du temps. Une machine à gobelets entièrement servocommandée ne comporte aucun système hydraulique ; son entretien quotidien se limite donc principalement à la lubrification régulière des composants d'entraînement, ce qui se traduit par une charge de travail d'entretien globalement nettement réduite et un atelier plus facile à maintenir propre — ce qui est particulièrement important pour la production de gobelets en plastique destinés au secteur alimentaire, car l'hygiène de l'atelier a une incidence directe sur la confiance des clients dans le produit.
3. Insensible aux fortes chaleurs, moins de fuites d'huile et moins de temps d'arrêt
Les machines hydrauliques présentent un problème qui devient particulièrement flagrant en été : la température ambiante de l’atelier est déjà élevée, et l’huile hydraulique elle-même génère continuellement de la chaleur pendant le fonctionnement — cette combinaison fait facilement grimper la température de l’huile au-delà de sa plage de fonctionnement normale. Une huile surchauffée entraîne une baisse de viscosité, ce qui rend la pression de sortie instable, tandis que les joints vieillissent également plus rapidement sous l'effet de la chaleur, augmentant sensiblement le risque de fuites d'huile. Lorsqu'une fuite se produit, il est généralement nécessaire d'arrêter la machine pour la réparer, ce qui perturbe directement le calendrier de production.
Une presse à coupelles entièrement servocommandée ne contient absolument pas d'huile hydraulique ; il n'y a donc aucun problème lié aux variations de température de l'huile en fonction de la température ambiante — la stabilité de la machine n'est pas affectée par la saison ni par la température de l'atelier. C'est l'une des principales raisons pour lesquelles les usines situées dans les régions du sud ou dans des climats chauds ont progressivement remplacé, ces dernières années, leurs presses hydrauliques par des modèles entièrement servocommandés.
4. Une plus grande précision et un meilleur rendement
Les servomoteurs sont équipés de codeurs intégrés qui fournissent un retour d’information en temps réel sur la pression et la position, permettant d’atteindre une précision de l’ordre du millimètre. Cela signifie que chaque action — de l’ouverture et la fermeture du moule à la pression de formage — peut être contrôlée et corrigée avec précision en temps réel, sans que la régularité du formage ne soit affectée par les fluctuations de pression sur de longues périodes de fonctionnement. En comparaison, le contrôle de la pression hydraulique repose davantage sur des vannes mécaniques et sur la température de l’huile, et sa vitesse de réponse ainsi que la stabilité de ses réglages de précision ne sont pas comparables à celles d’un système servo.
D'après les données de production réelles de nos clients, le passage à une machine à gobelets entièrement servocommandée permet généralement d'augmenter le taux de rendement de 3 à 5 points de pourcentage. Pour les usines affichant un rendement quotidien élevé, cette amélioration se traduit par un gain substantiel lorsqu'on la convertit en volume de production réel et en économies sur les coûts liés aux rebuts.
Comparaison entre les machines à gobelets hydrauliques et les machines à gobelets entièrement asservies
Quand une machine hydraulique reste une solution pertinente
Si les machines entièrement servocommandées présentent des avantages évidents en termes de consommation d’énergie, d’entretien et de précision, les machines hydrauliques ne sont pas pour autant dépourvues d’intérêt. Les systèmes hydrauliques offrent en effet un certain avantage structurel : ils permettent de fournir une force de sortie stable en continu et de fort tonnage. Pour certaines applications nécessitant une force par course très élevée, mais avec des exigences relativement moins strictes en matière de consommation d'énergie et de précision, les machines hydrauliques présentent généralement un coût initial moins élevé, ce qui en fait toujours un choix intéressant pour certains acheteurs soumis à des contraintes budgétaires. Cela dit, à mesure que la technologie servo continue de s'améliorer et que les coûts baissent, cet écart de coût initial ne cesse de se réduire.
Comment choisir : système hydraulique ou entièrement assisté
Si vous vous trouvez dans une région au climat chaud, ou si votre atelier fonctionne toute l'année à des températures ambiantes élevées, une machine à godets entièrement servocommandée permet d'éviter efficacement les problèmes de stabilité auxquels sont confrontés les systèmes hydrauliques en cas de forte chaleur, ce qui en fait le choix le plus sûr.
Si votre production exige un rendement élevé et une grande précision de formage, le retour d'information en temps réel au millimètre près d'un système servo réduit considérablement les rebuts dus aux fluctuations de pression.
Si vous privilégiez le coût d'exploitation total à long terme plutôt que le simple prix d'achat initial, les économies réalisées en termes d'électricité et d'entretien grâce à une machine entièrement servocommandée compensent généralement la différence de prix par rapport à une machine hydraulique, et ce dans un délai de rentabilité raisonnable.
Si votre budget est très serré et que vous avez besoin d'une force de course unique élevée, une machine hydraulique reste une option raisonnable à envisager.
