VALIDATION ET MODIFICATIONS

Une fois que le fourreau est bel et bien en place sur la presse à injecter, une première phase de validation est nécessaire pour que nous puissions l’utiliser dans des expériences de plastification. Pour ces premiers tests de validation, nous décidons de tester avec une seule fenêtre en verre. Ensuite, les procédures pour l’ensemble du système contenant 3 pièces en verre BK7 seront exactement les mêmes. Le fait de tester avec une seule fenêtre nous a permis de trouver les différents réglages sur la presse à injecter (mise en chauffe, refroidissement, injection, …), de voir et de revoir tous les oublis que nous pouvons rencontrer durant l’expérimentation, d’apercevoir des défauts pour effectuer les modifications nécessaires, et bien sûr, de ne pas prendre le risque d’éclater plusieurs verres.  Comme nous pouvons le constater dans le chapitre précédent, les deux étapes : la mise en chauffe et le refroidissement de l’ensemble fourreau à fenêtre doivent être effectués minutieusement. Ceci est dû à la différence de comportement de dilatation entre le verre et l’acier, et aussi pour éviter qu’il y ait un gradient de température trop important présent dans les fenêtres en verre BK7 (gradient de température < 50°C).  Grâce aux commandes numériques disposées avec la presse à injecter Billion H470 – 200T, nous pouvons configurer des paliers de température, ou de puissance de chauffe pour chaque zone correspondant à chaque colliers chauffants.

Au début, nous voudrions effectuer la régularisation de température par paliers. Nous nous sommes rendu compte que la régularisation par palier est très brutale, la monté à la température indiquée s’est passée très rapidement avec une puissance de chauffe des colliers à 100%. Cela risque de créer des gradients importants dans nos pièces en verre, et aussi entre verre – acier. Nous avons donc procédé à la montée en température en utilisant la puissance de chauffe des colliers, pour que les différentes pièces dans notre système puissent atteindre la température souhaitée sans risque. Après plusieurs tests, nous avons trouvé une procédure à suivre (Cf. Tableau 12), qui nous permet de ne pas perdre beaucoup de temps en chauffe, et aussi de ne pas avoir de problème de surchauffe en cas d’oubli. En effet, on utilise les puissances de chauffe à 5% sur toutes les zones de chauffe pendant 5h tout en ajustant les deux dernières zones, car ces deux dernières sont en acier, la chauffe se fait donc plus rapidement. Au bout de 5h, la température atteinte est de 150°C, on fait la régulation de l’ensemble à cette température pendant 1h. Ensuite, nous utilisons les colliers avec 10% de puissance de chauffe, avec des ajustements sur les zones où la chauffe se passe très rapidement, jusqu’à que nous arrivions à obtenir la température de travail du polymère choisi. La régulation de température de l’ensemble du système est faite à partir de ce moment. La chauffe prend donc au moins 8h.

Cette étape est un point plus délicat que l’étape de la mise en chauffe. Pour les fourreaux classiques, le refroidissement se fait naturellement, il suffit de couper les colliers chauffants, puis les fourreaux refroidissent par conduction de chaleur avec la température ambiante. Pour notre système, si nous coupons la chauffe tout de suite, l’acier refroidit plus vite que le verre, le fourreau se rétracte donc plus vite que les fenêtres, il risque de briser les morceaux de verre. Nous devons donc faire très attention à ne pas effectuer une coupure brutale des colliers chauffants. Pour ce faire, la régulation de température des zones du fourreau est réalisée par palier de température avec le contrôle numérique de la presse à injecter. Sachant que le réglage par palier permet au système de monter ou descendre très rapidement en température, il faut régler les paliers de 20 en 20°C quand tout le système est encore sous haute température (>150°C), puis on peut utiliser des paliers de 30°C pour descendre de 150°C à 60°C. À partir de 60°C, nous pouvons couper l’alimentation électrique des colliers chauffants. Pour assurer une température homogène dans le système et éviter des gradients de température trop importants, entre chaque palier, nous laissons une heure de stabilisation. Le tableau 13 représente la procédure de cette phase de refroidissement.