Broyeur de grumeaux : quelle est la taille maximale d'un grumeau qu'une machine peut traiter sans pré-découpe ?

Presque chaque semaine, quelqu’un m’envoie une photo. Un tas de déchets posé sur un sol en béton, avec à côté une botte ou une canette pour donner une idée de la taille, et une seule ligne en dessous : « Est-ce qu’on peut donner ça à manger tel quel ? »

C'est la bonne question à poser, et c'est celle à laquelle personne ne répond clairement. Les brochures indiquent les cadences d'impression et la puissance des moteurs. Elles mentionnent rarement ce qui détermine réellement si votre lundi matin se déroulera sans accroc : la taille maximale d'un bloc que la machine est capable de traiter.

Répondons donc correctement à cette question. Voici où se situe la véritable limite, quelles sont les dimensions réelles des ouvertures d'alimentation sur nos machines, et le point exact où il faut commencer à utiliser une scie.

La plupart du temps, ce n’est pas le cas. Une machine traite vos morceaux entiers. Mais il est utile de connaître les cas où ce n’est pas le cas avant de signer quoi que ce soit, car « on va simplement couper les gros morceaux à la main » est une décision qui vous coûte un salaire chaque semaine.

Le terme « Purge Lump » désigne trois choses différentes

Tout d'abord, ce terme recouvre une trop large gamme de situations. Lorsqu'un acheteur parle de « grumeaux à éliminer », il fait généralement référence à l'une des trois situations suivantes, qui se comportent différemment dans un broyeur.

Purge liée au changement de couleur et au changement de qualité. La méthode classique. On fait passer le matériau suivant jusqu’à ce que la couleur sorte nette, et on obtient une corde ou une plaque qui, en refroidissant, se transforme en un bloc dur et irrégulier. Généralement du PP, du PE, de l’ABS, parfois du PC. De la taille d’un poing jusqu’à celle d’une boîte à chaussures. Disons entre 2 et 8 kg. Souple quand il est encore chaud, vraiment dur une fois refroidi pendant la nuit.

Purge de la matrice et de la tête. La matière que l'on retire de la tête d'extrusion ou du bloc de tamis lors d'un démontage. Elle est plus dense, souvent plus foncée, parfois partiellement dégradée. Elle pèse entre 5 et 15 kg et est bien plus dure qu'un bloc de changement de couleur. C'est cette matière qui permet de vérifier si les caractéristiques techniques de votre rotor et de vos lames ont été indiquées de manière honnête.

Blocs de démarrage et d'arrêt. Les gros. Une purge complète à la fin d'un cycle, parfois déversée dans un fût ou un bac de moulage où on la laisse prendre. Il est courant qu'ils mesurent entre 300 et 400 mm sur la longueur. Il n’est pas rare qu’ils pèsent plus de 20 kg. On y trouve parfois un boulon, un fragment de bande chauffante ou un morceau d’outillage.

Je te demande quel modèle tu as, car la réponse détermine le type de machine. Une usine qui traite toute la journée des blocs de couleur variable de la taille d'un poing, c'est une configuration simple. Une usine qui traite chaque vendredi des blocs de 25 kg destinés à la tête d'injection, c'est une autre histoire.

Ce n’est pas la trémie qui pose problème. C’est la prise.

C'est là que les gens se trompent. Ils regardent l'ouverture d'alimentation, voient un chiffre et partent du principe que tout ce qui est plus petit que ce chiffre peut y passer sans problème.

Le « hopper » se contente de déterminer si le bloc convient. Qu'est-ce qui détermine si… pauses c'est de savoir si le rotor peut y trouver un point d'appui.

Voici le principe de fonctionnement d'un broyeur à arbre unique. Un vérin hydraulique pousse le bloc contre un rotor à rotation lente et à couple élevé. Les couteaux du rotor s'accrochent à la surface et la font glisser le long d'un contre-couteau fixe, arrachant une couche à chaque passage. Les morceaux sont évacués lorsqu'ils sont suffisamment petits pour passer à travers le tamis.

Il y a donc deux points importants :

• Est-ce que les couteaux vont y arriver ? Un bloc dur, lisse et arrondi offre très peu de prise au couteau. Si la saillie de la lame est faible et que la surface est vitreuse, le bloc glisse. Les couteaux de rotor plus grands, avec une saillie plus importante, mordent mieux.
• Le bélier va-t-il pouvoir le maintenir là ? Le bloc doit rester plaqué contre le rotor pendant son usinage. S'il est trop lourd pour que le piston puisse le maîtriser, il rebondit et remonte au lieu d'être découpé.

C'est ça, le véritable mode de défaillance. Ce n'est pas « ça ne rentrait pas ». Ça rentre, et ensuite ça tourne sur place, ça chauffe et ça finit par s'user jusqu'à devenir tout rond.

Un broyeur tombe en panne d’une manière différente et plus coûteuse. Il fonctionne à grande vitesse et broie par choc ; ainsi, un bloc dense peut soit endommager les couteaux, soit bloquer le rotor, soit faire sauter le moteur. J’ai déjà vu un bloc de 12 kg fissurer le tamis d’un broyeur et détruire trois couteaux du rotor en environ quatre secondes. Cette machine n’était absolument pas conçue pour supporter un tel choc.

Quelles sont les dimensions réelles des ouvertures d'alimentation ?

Assez de théorie. Voici les chiffres issus de nos propres machines.

Le Broyeur à arbre unique série S est déterminée par la largeur du rotor, et l'ouverture d'alimentation s'y adapte :

Le Série SC Il s'agit de l'unité de broyage et de concassage, et la trémie y présente des dimensions précises :

Lisez attentivement la référence de cette trémie. Sur le modèle SC800, le côté court mesure 630 mm. Un bloc dont la le plus long Les pièces dont le bord mesure moins de 630 mm s'insèrent directement. Sur le modèle SC600, cette valeur est de 500 mm.

Comparez cela à vos propres problèmes :

• Un bloc changeant de couleur, de la taille d'un poing, 150 mm — loin d'être la limite. N'importe quelle machine de la gamme.
• Une boîte à chaussures, d'environ 300 × 200 × 150 mm — on la glisse dedans, sans chichis.
• De la taille d'un ballon de basket, environ 240 mm de diamètre — ça rentre tout droit.
• Bloc de tête de matrice, 400 × 300 × 200 mm — compatible avec le modèle SC800 et tous les modèles à partir de la série S800. Sur un SC600, il faudrait le faire pivoter pour trouver le bon angle.
• Un bloc de démarrage de 450 mm — SC800 fin, S600 non.

La plupart des ateliers constatent que leurs pépites les plus difficiles à traiter trouvent facilement leur place dans le SC800 ou le S800. C’est pourquoi la réponse honnête à la question « peut-on les introduire en entier ? » est généralement « oui ».

Lorsque vous devez tout de même prédécouper

Trois signaux. Dès que l'un d'entre eux se produit, c'est à toi de couper en premier.

1. Le côté le plus long dépasse le côté court de la trémie. 630 mm sur le SC800, 500 mm sur le SC600, et à peu près la largeur du rotor moins 100 mm sur la série S. Il n'y a rien de bien compliqué là-dedans : si ça ne rentre pas, ça ne rentre pas.

2. Le bloc est plus lourd que ce que le vérin est capable de contrôler. Ma règle de base : dès qu’une pièce dépasse environ 30 à 40 kg, il faut s’arrêter et la couper en deux. Le vérin peut la pousser, mais il ne peut pas maintenir un bloc aussi lourd contre le rotor, et vous obtiendrez des rebonds au lieu d’une coupe nette. Deux moitiés de 20 kg chacune fonctionnent mieux qu’une seule de 40.

3. Ce n'est pas une question de taille, mais de dureté. Le matériau de purge chargé de verre est souvent en cause. Le PA ou le PP chargé de verre 30% se broie bien, mais il use les lames, et ce, de manière silencieuse : vous ne vous en rendrez compte que lorsque la durée de vie de vos lames aura diminué de moitié. Le métal, c’est encore autre chose : un boulon ou un fragment de bande chauffante, ce n’est pas un problème de découpe, c’est un problème d’arrêt de production. Retirez-les à la main.

Pour les matériaux renforcés de fibres de verre, la solution ne réside pas dans la découpe préalable, mais dans la gestion budgétaire. Prévoyez dès le départ des intervalles de remplacement des lames plus courts dans votre coût à la tonne. Si vous souhaitez connaître le coût réel de l’usure, l'article sur la lame passe par là.

Combien vous coûte réellement la prédécoupe ?

C'est la partie que les gens ont tendance à ignorer. « On va juste couper les plus gros », ça donne l'impression d'être une solution toute faite.

Faisons le calcul. Un ouvrier équipé d'une scie à ruban pour un bloc de 20 kg : trois à cinq minutes par bloc, y compris le temps nécessaire pour le soulever et le poser sur la table, puis pour empiler les deux moitiés. Disons entre 12 et 20 blocs par heure, soit 240 à 400 kg/h. Dans de bonnes conditions.

Une S600 traitant des morceaux de purge a un débit de 300 à 500 kg/h ; elle ne s'arrête jamais et ne nécessite pas de budget pour les lames de scie.

Votre poste de découpe suit donc à peu près le rythme du broyeur — avec un salaire complet à la clé. Et vous versez ce salaire indéfiniment, pas juste une fois. Ajoutez à cela les aspects liés à la sécurité : vous avez quelqu’un qui manie une scie sur du plastique dur, élastique et difficile à manipuler, susceptible de rebondir. Ce n’est pas le pire poste dans une usine, mais ce n’est pas non plus un poste que l’on concevrait volontairement.

Soyons honnêtes : la découpe préalable n'est qu'un palliatif pour compenser l'achat d'une machine dont l'ouverture d'alimentation est trop petite de 100 mm. Investissez plutôt cet argent dans une trémie plus grande : vous vous débarrasserez ainsi d'une tâche supplémentaire au lieu d'avoir à embaucher du personnel pour la réaliser.

Comment palper vos propres nodules

Faites-le avant de contacter un fournisseur. Cela ne prend que quinze minutes et permet d'éviter la plupart des allers-retours.

Choisissez cinq pièces. Choisissez délibérément les pires : les plus grosses, les plus dures, celles devant lesquelles tout le monde passe sans s'arrêter.

Pour chacun d'entre eux, notez :

1. Côté le plus long en mm. Un mètre ruban, pas une estimation.
2. Poids en kg. Un pèse-personne, ça ira très bien.
3. Matériau. PP, PE, ABS, PC, renforcé de verre ? Si vous ne le savez vraiment pas, dites-le : c'est plus important que la taille.
4. La dureté, en gros. Est-ce que ça laisse des traces de doigts ? Est-ce que le marteau le fissure ? Est-ce que le marteau laisse une marque blanche et rien d'autre ? Ce troisième matériau est dur et j'aimerais en savoir plus.

Ensuite, une photo avec une canette ou un mètre ruban dans le cadre. C'est cette référence d'échelle qui rend une photo utile : une masse isolée ne m'apprend rien.

Envoyez-nous ces quatre chiffres et la photo. Nous vous dirons s'il s'agit d'un modèle à alimentation intégrale, et de quel modèle il s'agit. Comptez généralement entre vingt-quatre et quarante-huit heures.

Choisir la taille

• Côté le plus long inférieur à 500 mm, une équipe, moins de 2 tonnes par jour — un S600 ou un SC600 suffit. C'est ce que font la plupart des ateliers spécialisés dans les systèmes d'injection qui effectuent eux-mêmes la purge.
• Côté le plus long : 500 à 700 mm, ou débit plus élevé — S800 ou SC800.
• Si vous souhaitez broyer à nouveau, vous pouvez réintroduire le produit sans avoir besoin d'une deuxième machine — la série SC. Elle broie les matériaux à travers un tamis de Φ50, puis les granule à Φ10, le tout sur un seul emplacement ; vous obtenez ainsi un produit broyé réutilisable à partir d’une seule machine, au lieu de devoir choisir un broyeur adapté puis d’acheter un broyeur pour le suivre.
• Bosses de plus de 700 mm — S1000 ou supérieur, et envoyez-nous d'abord la photo.

Une chose mérite d'être soulignée. Si vous choisissez la taille en fonction de votre pièce moyenne, vous finirez par passer une mauvaise journée, car les grosses pièces n'arrivent pas selon un calendrier précis. Choisissez la taille correspondant à la plus grosse pièce que vous ayez jamais produite, puis vérifiez le prix de ce modèle. En général, c'est un cran au-dessus, et ce cran est souvent moins cher que l'alternative.

Le reste de la décision — à savoir combien vous gagnez réellement par heure et quel est le coût de fonctionnement — est abordé dans l'article sur la capacité et la partie consacrée aux coûts d'exploitation.

Questions courantes

Un broyeur peut-il traiter des morceaux de purge entiers ?
En général, oui. Tout bloc dont l'arête la plus longue se trouve sous l'ouverture d'alimentation est traité tel quel, et pour la plupart des ateliers de moulage par injection, cela concerne l'ensemble de leur production. Les exceptions sont les blocs de démarrage surdimensionnés et tout ce qui recèle du métal.

Dois-je prédécouper les morceaux de plastique destinés à la purge ?
Ce n'est que si le côté le plus long dépasse la trémie, si le bloc pèse environ 30 à 40 kg, ou s'il contient du métal. Sinon, la découpe préalable revient à payer quelqu'un pour faire un travail que la machine devrait effectuer.

À partir de quelle taille un morceau de déchet est-il trop gros pour un broyeur ?
Sur notre série SC, une longueur supérieure à 630 mm pour le modèle SC800 ou à 500 mm pour le modèle SC600. Sur la série S, environ la largeur du rotor moins 100 mm. Il existe des machines plus grandes pour les blocs plus volumineux : c'est à cela que servent les modèles S1000 et supérieurs.

Un granulateur peut-il traiter des grumeaux de purge ?
Pas ceux qui sont denses. Un broyeur fonctionne par impact à grande vitesse, et un bloc solide risque d'endommager les couteaux ou de faire sauter le moteur. C'est précisément pour cette raison que le broyeur est placé en premier dans la chaîne.

Une ouverture d'alimentation plus grande coûte-t-elle plus cher ?
Oui, mais moins que ce que vous pourriez croire, et moins que ce que coûte une station de découpe sur une année. Demandez des devis pour les deux formats en les comparant avant de vous décider.

Dites-nous ce que vous leur donnez réellement à manger

Envoyez-nous les quatre mesures ainsi qu'une photo avec un objet servant de référence pour l'échelle. Indiquez-nous le matériau, la longueur maximale, le poids et la dureté. Nous vous dirons sans détour si l'objet passe en entier et quel modèle est adapté — y compris si la réponse est « vous n'avez pas besoin du plus grand ».

Demande de devis et joignez la photo. Réponse généralement envoyée dans un délai de 24 à 48 heures.