Surveillance et contrôle de la viscosité dans le processus de revêtement des fils de cuivre

Le marché mondial des revêtements isolants est en plein essor depuis quelques années. Outre l’énergie, qui est le principal secteur concerné, les industries électrique, électronique et automobile sont également des acteurs clés.

Des réglementations gouvernementales strictes sont imposées au marché, en particulier en Amérique du Nord et en Europe. Cela oblige les fabricants de revêtements à verdir leur produits et procédés de fabrication et à introduire le développement durable dans le cadre de leur programme. Ils investissent dans la recherche et le développement pour mettre au point de nouveaux produits innovants qui peuvent être proposés à faible coût, tout en respectant les directives réglementaires.

Les fils de cuivre et d’aluminium destinés aux moteurs électriques, aux générateurs et à une large gamme d’autres applications sont revêtus par immersion d’une fine couche protectrice, isolante sur le plan électrique.

Le processus de revêtement des fils est essentiel pour les raisons suivantes :

  • Il assure l’isolation électrique
  • Protège les enroulements contre l’absorption d’humidité et la chaleur
  • Améliore la résistance aux chocs, aux vibrations et aux contraintes mécaniques.

Les revêtements polymères les plus courants sont le formal de polyvinyle, le polyuréthane (PUR) et le polyester, qui se comportent différemment en termes d’adhérence, de flexibilité, de choc thermique et de souplesse.

Les fils revêtus sont fabriqués en appliquant le revêtement émaillé en plusieurs couches sur un filament de cuivre. Le conducteur est immergé dans un bain de vernis liquide, puis chauffé dans un four pour chasser le solvant et durcir l’émail.

Pourquoi la surveillance et le contrôle de la viscosité sont-ils essentiels dans le processus de revêtement?

Les facteurs généraux et importants qui rendent la gestion de la viscosité importante dans le processus de revêtement des fils de cuivre sont les suivants :

Propriétés correctes : Une mauvaise qualité du revêtement peut affecter les propriétés des fils émaillés, notamment leur rigidité diélectrique, leur flexibilité et leurs propriétés mécaniques. Le contrôle de la viscosité permet de garantir une épaisseur constante et l’uniformité du revêtement.

  • Qualité du revêtement : Les fils doivent respecter les spécifications et les exigences réglementaires du produit fini, afin d’en garantir la conformité.
  • Réduction des erreurs de revêtement : Le contrôle de la viscosité peut contribuer à réduire la fréquence des erreurs de rugosité, de cloquage, de pontage et d’érosion de surface.
  • Meilleur rendement : Assurer la cohérence tout au long du processus de revêtement réduit considérablement les taux de rejet, tout en réduisant les coûts et les délais.
  • Gestion des coûts : Une mauvaise gestion de la viscosité augmente l’utilisation de polymère et de solvant, ce qui se répercute sur les coûts d’achat des matériaux des entreprises.
  • Déchets : Les matériaux rejetés en raison de leur mauvaise qualité peuvent être réduits grâce à une bonne gestion de la viscosité.
  • Efficacité : L’élimination du contrôle manuel de la viscosité permet aux ingénieurs de se concentrer sur d’autres tâches.
  • Respect de l’environnement : La réduction de l’utilisation de polymère et de solvant est bénéfique pour l’environnement.

Défi

Les méthodes conventionnelles de contrôle de la viscosité du revêtement émaillé, telles que les coupes d’écoulement, se sont révélées inadéquates, même dans les applications où une variation significative de la viscosité de l’émail est autorisée et où les revêtements de fils peuvent varier en dehors de la plage de spécification prédéterminée.

Le liquide de revêtement prélevé lors de l’échantillonnage est chronométré à l’aide de la coupelle de dosage, le temps nécessaire au liquide pour passer à travers l’entonnoir étant considéré comme un indicateur de la viscosité. La procédure est fastidieuse et prend du temps, surtout si le revêtement doit être filtré au préalable.

Elle est assez imprécise, incohérente et ne peut être répétée, même avec un opérateur expérimenté.

La mesure à la coupe n’est pas une mesure en temps réel ou en continu. Elle ne permet pas de détecter les variations rapides de viscosité.

Pour obtenir un revêtement uniforme et de haute qualité, la variation de la viscosité est le facteur clé qui doit être surveillé par des mesures continues et en temps réel.

Les solutions viscosimètres de Sofraser

Le capteur de viscosité MIVI a été conçu et est utilisé pour mesurer la viscosité de tous les types de liquides et de fluides visqueux 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7, en fournissant une information continue et instantanée. C’est l’instrument qui garantit le bon déroulement du processus de fabrication et de préparation. De plus, l’enregistrement des lots assure une parfaite traçabilité.

Le capteur de viscosité MIVI peut être associé à l’une des électroniques Sofraser qui offre une large gamme de fonctionnalités allant du transmetteur de base sur rail Din au processeur IHM avec boucle de régulation PID.

Le viscosimètre MIVI permet d’économiser les échantillons et les mesures en laboratoire qui sont coûteux et ont un temps de réponse long, ce qui augmente la durée globale du process. Le process est ainsi réduit, ce qui se traduit par une augmentation de la production. Il aide également à déterminer les événements inattendus pendant tout le processus de traitement des lots, ce qui vous permet d’avoir une traçabilité complète de la production.

Conçu pour déterminer la viscosité à un taux de cisaillement élevé, MIVI se décline en différentes configuration. De la version « Standard » à la version « Sanitaire », en passant par la version « Hygiénique » dont la conception est certifiée par l’EHEDG.

Ce viscosimètre garantit la qualité irréprochable de votre produit final tout en respectant les exigences de nettoyabilité et en répondant ainsi aux dernières normes européennes.

Les 50 ans d’expertise de Sofraser et la grande longévité de ses capteurs permettent à nos clients du monde entier de suivre de près et d’améliorer leurs processus en toute sérénité.

Les avantages de la résine phénolique pour le bois

Aujourd’hui, de nombreux fabricants de bois approvisionnent leurs propres usines de contreplaqué, produisant des tonnes de résine chaque année. Une fois produites, les résines sont généralement stockées dans d’immenses réservoirs pendant quelques jours, puis transportées vers les sites chargés de la mise en œuvre du matériau. Là, les résines sont utilisées pour imprégner différents types de papier, de carton, de contreplaqué et autres. Ces produits papetiers sont destinés à différents marchés, tels que les matériaux de construction, mais aussi à des projets chimiques et même aéronautiques.

Viscosité et résine phénolique

Les résines phénoliques sont spécialement produites pour les applications d’encollage et d’imprégnation du papier. Elles se distinguent par leurs caractéristiques idéales, notamment une résistance et une ténacité exceptionnelles, qui les rendent particulièrement adaptées à ces utilisations. Cependant, la production de résines phénoliques est complexe et présente des défis considérables en raison des conditions de réaction exigeantes requises pour obtenir le produit final. Ces conditions rigoureuses nécessitent un contrôle précis et une expertise technique approfondie pour garantir la qualité et la performance des résines phénoliques.

Et ses contraintes…

En effet, les divers ingrédients utilisés dans la production de résine phénolique proviennent de différents fournisseurs et les lots ne sont jamais exactement les mêmes. Chaque lot est d’abord pesé avant d’être mélangé,

La mesure de la viscosité joue un rôle très important :

Contrôle de la polymérisation

  • Contrôle indirect du poids moléculaire
  • Détermination du point final de la réaction pour une spécification optimale du produit

En outre, le processus de chauffage comporte des étapes clairement définies, avec des valeurs de température et de viscosité très sensibles qui doivent être strictement respectées. Le processus de réaction pour cette résine étant exothermique, le contenu du réacteur peut continuer à chauffer même si le processus de chauffage est arrêté. Comme la vitesse de réaction augmente avec la température, la polymérisation risque d’échapper à tout contrôle et le contenu du réacteur risque de durcir. Grâce à sa grande sensibilité, le MIVI détectera cet événement inattendu à un stade précoce, ce qui permettra à l’opérateur de prendre les mesures appropriées pour éviter cet accident de fabrication.

Viscosimètres Sofraser pour le contrôle des procédés

La solution optimale à ce problème est le viscosimètre MIVI. Son installation est sûre et fiable, et le contrôle de la réaction devient plus précis grâce à la corrélation des températures. Cet appareil permet d’éviter les contraintes liées au durcissement de la résine, problème désormais résolu par la technologie Sofraser. De plus, la stabilité et la qualité de la production sont améliorées et l’efficacité de la production est considérablement accrue. Les interruptions dues au durcissement de la résine sont éliminées, ce qui réduit les pertes de production et de vente.

Sofraser s’engage à améliorer votre processus avec cette solution. Notre équipe expérimentée est prête à répondre à toutes vos questions sur l’instrument, son installation et le service après-vente.

Viscosité de l’encre pour l’impression flexographique

Pourquoi l’impression est-elle nécessaire en flexographie ?

La flexographie est une forme de processus d’impression couramment utilisée qui utilise une plaque en relief flexible. Il peut être utilisé pour imprimer sur presque tous les types de substrats. Par exemple le plastique, les films métalliques, le cellophane et le papier.

Cette impression est généralement utilisée par l’industrie alimentaire. Notamment sur les substrats non poreux, requis pour divers types d’emballages alimentaires (elle est également bien adaptée à l’impression de grandes zones de couleur unie).

Le principe de base de chaque technique d’impression dont celui de la flexographie est le même : délivrer l’encre habilement sur le substrat tout en garantissant les bonnes propriétés selon les exigences du processus.

Le marché de l’impression est confronté à une croissance rapide. Principalement par l’emballage et les étiquettes, la livraison en ligne étant de plus en plus utilisée.

Viscosité cruciale de l’encre pour l’impression

Dans les salles de presse la viscosité de l’encre est essentielle.

Mesurer la viscosité est extrêmement important. Car connaître la vitesse et la fluidité de l’encre vous aide à savoir comment l’encre va se comporter sur la presse, et à quelle vitesse la presse fonctionnera, lors de l’utilisation d’une encre particulière.

Dans pratiquement toutes les applications d’impression, une viscosité correcte de l’encre est la clé d’une bonne qualité d’encre. La viscosité de l’encre présente de nombreux aspects de la manière dont l’encre sera transférée sur son substrat. Ses propriétés peuvent avoir plusieurs effets sur l’absorption, la force de la couleur et le séchage.

Les encres très visqueuses créent un caractère collant et rendent difficile le transfert de l’image sur le substrat. Tandis qu’une faible viscosité rend l’encre plus mobile et plus difficile à contrôler. Ce qui entraîne donc une perte de netteté et une impression sale.

Le lien étroit entre température et viscosité signifie, que les variations de température ont un impact significatif sur la qualité de l’encre. Il est donc important de mesurer les deux simultanément si elles évoluent ensemble.

Le contrôle et la surveillance de la viscosité en ligne en temps réel dans le processus d’impression sont essentiels pour améliorer les performances et réduire les coûts du processus d’impression flexographique.

L’expertise Sofraser sur la viscosité de l’encre en flexographie

L’installation d’un MIVI sur cuve ou d’un viscosimètre en ligne SOFINK, soit sur cuve, soit sur boucle de circulation, vous permet un suivi précis et continu de la viscosité de l’encre. Pour toujours avoir le meilleur lot possible .

Viscosimètre MIVI

Sofraser vous permet de surveiller étroitement la viscosité et la température de l’encre en temps réel. Cela garantit la qualité du processus d’impression.

Comme il ne nécessite aucun entretien, le capteur ne doit pas être nettoyé. Sa sensibilité aux densités faibles et élevées est également un avantage dans cette application.

Viscosimètre SOFINK

La mise en œuvre d’un viscosimètre SOFRASER sur votre procédé permet également une économie globale de consommation d’encre de 5 %, générant un RSI (Retour Sur Investissement) rapide.

L’utilisation d’un capteur de viscosité en ligne pour mesurer et contrôler la viscosité de l’encre garantit la consistance, l’homogénéité et l’uniformité du dépôt d’encre en maximisant la vitesse d’impression.

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Viscosité des adhésifs et des produits d’étanchéité

L’industrie des adhésifs et des produits d’étanchéité

L’industrie des adhésifs et des produits d’étanchéité est confrontée à la limitation des matières premières. Mais aussi à l’impact négatif des composés synthétiques sur la santé humaine et l’environnement. Une réponse a déjà été apportée : une nouvelle génération d’adhésifs et de produits d’étanchéité est désormais à base d’eau, cela les rend moins toxiques et plus respectueux de l’environnement.

En outre, ces produits sont largement utilisés pour assembler, protéger et étanchéifier des systèmes dans la construction, la fabrication et la maintenance. Ce sont des composants clés pour de nombreux projets, et leur impact est donc important dans l’industrie elle-même

Les principales matières premières utilisées dans la fabrication des adhésifs proviennent toujours du pétrole brut et de la pétrochimie. Ces produits dont les prix sont extrêmement volatils et plus élevés que jamais.

Pour garantir une application cohérente, de haute qualité et sans défaut des adhésifs et des produits d’étanchéité, les variations de viscosité tout au long du processus doivent être surveillées en temps réel. Prendre des mesures à partir d’une ligne de base plutôt que de simplement mesurer des valeurs absolues, et ajuster la viscosité en ajustant les composants du mélange et la compensation de la température permet de maintenir le processus dans ses limites spécifiées.

La plupart des adhésifs sont non newtoniens. Le contrôle de la viscosité est prioritaire au point final, bien que les viscosimètres puissent surveiller l’ensemble du processus.

En contrôlant continuellement la viscosité en ligne, la préparation et la livraison peuvent être contrôlées plus efficacement, ce qui améliore considérablement les propriétés d’écoulement du produit final.

Les viscosimètres de Sofraser

Pour contrôler la viscosité tout au long du processus, la meilleure solution est d’installer un viscosimètre Sofraser. Le capteur MIVI, avec un processeur IHM 9720 multi-produits, souvent, plus d’un produit d’étanchéité est produit dans la même cuve.

mivi viscometer sensor sofraser

Compatible avec une large gamme de viscosités, le MIVI peut mesurer aussi bien des pâtes épaisses que des fluides légers. Ne nécessitant aucune préparation particulière, le MIVI peut être utilisé directement sur vos lignes de process. Sa facilité d’utilisation et de configuration permettra à vos opérateurs de l’utiliser rapidement et facilement à son efficacité optimale.

Grâce à leur aiguille vibrante, les viscosimètres Sofraser ont un effet autonettoyant. Cela se traduit par une instrumentation de viscosité presque sans entretien.

Le capteur fournit des mesures instantanées 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, compatible avec la facilité d’installation.

Pionnier de la technologie du type vibrant et avec plus de 50 ans d’expertise, les viscosimètres Sofraser sont les viscosimètres de process les plus fiables du marché.

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Viscosité dans la fabrication de la colle d’amidon

Utilisation de la colle d’amidon

La colle d’amidon est principalement utilisée pour coller des produits en papier. La plupart des cartons ondulés destinés à la fabrication de boîtes sont collés avec des colles à base d’amidon. Les colles à base d’amidon sont facilement disponibles, peu coûteuses et faciles à appliquer à partir d’une dispersion dans l’eau.

Le contrôle de la viscosité des adhésifs à la fin de la préparation et pendant l’application est essentiel.

Comme ces adhésifs se transforment en une structure thermodurcissable, ils présentent une excellente résistance à la chaleur. D’autres avantages significatifs sont leur vitesse de durcissement très lente, ce qui permet un temps d’assemblage important. Ils sont non toxiques et biodégradables.

Paper application

Défis rencontrés par l’industrie

Pour la production de carton ondulé, les systèmes d’application de colle doivent permettre un centrage parfait de l’adhésif déposé sur le dessus de la rainure et ajuster avec précision les quantités d’adhésifs nécessaires et suffisantes pour chaque type de carton fabriqué.

De plus, la viscosité de l’adhésif est critique. Une viscosité trop faible entraîne des imperfections et peut provoquer des saillies et/ou des bavures.

En outre, le comportement rhéologique des colles d’amidon est complexe. Il est principalement pseudo plastique et thixotropique et son comportement non newtonien peut être quantitativement très différent entre les deux produits. Cela nécessite donc de maîtriser les conditions de mesure de la viscosité.

La solution Sofraser pour le contrôle de la viscosité de la colle d’amidon 

Grâce à sa flexibilité, l’installation d’un capteur MIVI sur la ligne de production, dans le réservoir de stockage ou sur la cuisine de la colle d’amidon permet d’obtenir des valeurs de viscosité continues et stables pendant la pose de l’adhésif. Le viscosimètre MIVI et son électronique associée garantissent le zéro défaut dans le dépôt de la viscosité. Ce capteur est répétable et fiable pour une efficacité permanente. Ce viscosimètre made in Sofraser est une solution facile à utiliser et à installer avec une grande variété de montages et de positions disponibles. Le plus? Aucune maintenance n’est nécessaire.

MIVI viscosimètre

Procédé de revêtement pour les batteries au lithium

L’utilisation de batteries au lithium

Les batteries au lithium sont sûres et fiables et ont un large éventail d’applications, notamment pour alimenter les véhicules électriques. C’est pourquoi, afin de garantir la qualité et la fiabilité du produit, le processus de fabrication des batteries doit être contrôlé et optimisé. Parmi le processus de fabrication global, l’étape de fabrication des électrodes qui comprend un processus de revêtement. La viscosité des composants et de la boue pendant le processus d’enrobage est particulièrement importante, influent la qualité finale, l’efficacité et la consistance de l’électrode. 

Un contrôle nécessaire de la viscosité

La viscosité de la solution de liant polymère affecte la performance du revêtement et la facilité avec laquelle les poudres sont dispersées. Affectant aussi la puissance requise pour mélanger et la vitesse d’application pour un revêtement uniforme.

Le contrôle de la densité et de la viscosité pour optimiser les processus de traitement garantit l’uniformité, la qualité et des économies importantes sur les matériaux.

Le contrôle et la traçabilité du processus de mélange en continu peuvent eux être améliorés. Notamment par la surveillance en ligne et le contrôle de la densité et de la viscosité. L’automatisation appuyée par l’intégration en ligne permet d’optimiser tous les processus sur les lignes de production. Afin d’accélérer la fabrication des batteries pour répondre à la demande croissante.

La viscosité plus élevée de la suspension de la batterie augmente la résistance à la sédimentation au repos et permet d’obtenir un film d’électrode plus épais sur le revêtement. Une viscosité plus élevée peut également rendre le processus d’enrobage plus difficile à contrôler. Cela peut conduire à un enrobage irrégulier et à une densité de couche variable. Entraînant des taux de transfert d’ions variables, et une durée de vie de la batterie imprévisible (et un temps de cycle de charge imprévisible).

Electric battery
EV (electric vehicle) Li-Ion battery concept. Close up view.

L’utilisation de viscosimètres

Les viscosimètres sont essentiels pour s’assurer de batteries fiables.

La densité des électrodes a un effet sur la performance du circuit et la perte irréversible de capacité dans les batteries lithium-ion. Elle doit donc être surveillée et contrôlée dans les plages appropriées en fonction des exigences du processus de programmation. Avec le contrôle de la viscosité, les batteries et leurs composants sont plus sûrs et durables.

Les viscosimètres de process MIVI fournissent une mesure de la viscosité à haute sensibilité détectant les plus petits changements dans la composition de la boue. Lorsque ce viscosimètre est combiné avec la fonction de densité, il ajoute la surveillance indirecte de la concentration. Grâce à sa mesure instantanée et continue, combinée aux sorties qui fournissent les mesures au DCS de l’utilisateur final. Les viscosimètres Sofraser constituent une excellente solution pour le contrôle automatisé des process. Ils ne nécessitent aucune maintenance et ont des mesures précises.

Lithium battery
Lithium Battery

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Revêtement de carte électronique

Mesure de la viscosité en procédé de revêtement de carte électronique

Le dosage de solvant d’une solution de revêtement de carte électronique nécessite un ajustement précis. Pour parvenir à l’uniformité de l’application de vernis, reflétée par une viscosité constante. Une enveloppe non homogène, trop épais ou trop mince, peut être la source de sérieux problèmes. Quand elles sont trop nombreuses car les réclamations clients ont un impact sur la réputation d’une entreprise. Elle peuvent suggérer une mauvaise qualité du produit fini. Cela signifie une augmentation des coûts due à une production inefficace et à la perte de matières premières.

De cette façon, l’installation d’un viscosimètre de process MIVI sur la boucle de circulation du process de revêtement permet d’injecter le bon dosage de solvant, au moment souhaité, dans la résine de base et cela pendant l’ensemble du processus de production.
Le viscosimètre MIVI fonctionne en permanence, détectant ainsi instantanément et corrigeant toute variation de viscosité.

Utilisation du viscosimètre MIVI
Mesure de la viscosité en procédé de revêtement de carte électronique

Les circuits imprimés sont plongés dans un revêtement à base de résine qui se solidifie à température ambiant. L’uniformité du revêtement atteint une qualité de conformité de 100 % avec une mesure de viscosité en ligne. Cela permet une réduction de la consommation de résine et de solvant. Le viscosimètre en ligne MIVI permet l’atteinte d’une viscosité de vernis constante. Ainsi, il augmente la répétabilité du processus, l’homogénéité et l’uniformité de celui-ci et génère des gains de matière et de temps.

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Mesure en ligne de viscosité en dépose d’encre sur films spéciaux

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La mesure de la viscosité en ligne est le moyen le plus fiable pour contrôler l’uniformité et la qualité de la dépose de l’encre sur papiers, films et supports spécialisés.

Si le process ne permet pas une viscosité constante de l’encre, de mauvais batchs seront produits; engendrant non seulement l’augmentation des coûts de fabrication mais aussi des problèmes de qualité et de réputation d’entreprise.

L’installation d’un viscosimètre en ligne MIVI dans le réservoir d’encre permet un suivi précis et continu de la viscosité de l’encre. 

Le MIVI ajuste la viscosité de l’encre si nécessaire en fonction de divers paramètres comme la température, le débit, le besoin de pigments, l’addition de solvant, les réactions chimiques et d’autres caractéristiques liées à la production en question.

Application de la viscosité
Application de la viscosité dans l’impression

Le viscosimètre MIVI assure un fonctionnement permanent sans dérive dans le temps et il est tolérant aux particules. Il n’est pas nécessaire de nettoyer le capteur séparément du process. Sa sensibilité en faibles et hautes viscosités est aussi un avantage dans cette application.

En règle générale, l’implémentation d’un viscosimètre MIVI sur presse permet une économie globale. La consommation d’encre de 5%, générant un retour sur investissement d’environ un an. L’utilisation d’un viscosimètre MIVI en ligne assure la consistance, l’homogénéité et l’uniformité du dépôt d’encre en maximisant la vitesse d’impression. Le MIVI améliore la qualité d’impression, assurant entre autres la continuité de la couleur.

Découvrez la fiche détaillée en anglais sur l’utilisation du viscosimètre MIVI dans les process d’impression et de revêtement.

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