EoW January 2009

article technique

Un seul tube central est introduit par le haut à travers les trois lampes UV qui sont ensuite montées ensemble sur une coulisse se déplaçant vers l’extérieur pour faciliter le remplacement du tube. La conception du système aux rayons UV a été vérifiée au moyen d’essais et de mesures du niveau de polymérisation détaillées, en utilisant les séries d’encres DSM 751 et DX-1000. Les mesures de la polymérisation par spectroscopie (FTIR) ont été exécutées par DSM Desotech Inc sur des échantillons réalisés à des vitesses différentes en utilisant deux ou trois lampes Fusion de 600W/pouces à pleine puissance. Les résultats RAU en pourcentage (% RAU – Percent Reacted Acrylate Unsaturation ) illustrés à la Figure 6 représentent la valeur moyenne de diverses couleurs étant donnée la précision de ±3% des lectures individuelles. Ces résultats démontrent qu’il est possible de réaliser un processus de revêtement-polymérisation de l’acrylate à haute vitesse. La polymérisation aux rayons UV est une fonction de la dose de rayons UV relative, laquelle est à son tour une fonction des niveaux de puissance des lampes, du nombre des lampes et de la vitesse de la ligne. La dose relative par unité de longueur a été tout d’abord calculée en multipliant la puissance des lampes par unité de longueur dans chaque lampe par le temps de séjour correspondant dans cette lampe. Ensuite les doses par unité de longueur ont été sommées aux lampes présentes dans le système. La dose effective est significativement inférieure et c’est une fonction du rendement de conversion de la puissance UV globale plus la mesure et la distribution de l’énergie à l’intérieur du point idéal ( sweet spot ) de la lampe. Pour une dose équivalente d’UV, la série DX-1000 a démontré le niveau de polymérisation majeure. Les encres de la série 751 ont présenté des niveaux de polymérisation supérieurs à 84% pour des applications de bandes jusqu’à 2500m/ min. La série DX a montré une excellente polymérisation à 3000m/min. avec deux et trois lampes, en offrant ainsi des performances de polymérisation plus rapides. En outre, DSM a conduit des essais de double frottement avec MEK pour vérifier les performances effectives de polymérisation des encres. La totalité des échantillons a dépassé les 200 frottements, même lorsque la valeur RAU était égale à 80%, en montrant encore des performances de polymérisation excellentes. En récapitulant, on a obtenu une vitesse de coloration maximale de 3000m/min. alors que, comme reporté

Production de 1 jour (3 postes) Alimentation = longueur bobine d’enroulement

Fkm/Ligne/jour

Fkm/Ligne/jour

Spool Length-km

Figure 7 ▲ ▲ : Débit journalier de la ligne

au cours d’essais précédents [4] , la vitesse maximale du revêtement de 0,9mm a été égale à 900m/min. 2.3 Actionnements de la ligne Pour améliorer la réactivité et la précision des moteurs critiques à haute vitesse, l’on utilise un dispositif de contrôle du mouvement séparé pour vérifier le cabestan, les boucles générées par la rotation du rouleau danseur-bobine et le moteur à avancement transversal qui contrôle le pas d’enroulement et les inversions de la bobine. Un API coordonne l’entière ligne au moyen d’un système Siemens Profibus ou Allen-Bradley DeviceNet™ pour le dispositif de contrôle du mouvement, le système de lampes aux rayons UV, l’unité de revêtement et les autres composants. Le résultat se traduit par une amélioration de 10 à 1 dans les temps de réponse du contrôle, qui est critique durant les rampes d’accélération et pour assurer un enroulement des fibres précis. En outre, les brides des bobines sont pourvues d’un système de correction automatique des points d’inversion. Un algorithme varie le pas et les points d’inversion en assurant ainsi un enroulement uniforme. 3 Productivité La capacité d’une ligne de coloration est fonction de nombreuses variables parmi lesquelles la vitesse de la ligne, les prestations d’alimentation et d’enroulement de la bobine et les caractéristiques de l’acrylate.

La longueur de fibre alimentée et la quantité d’encre disponible déterminent la durée maximale d’un cycle de production de deux configurations de la ligne. La longueur maximale de la fibre est limitée par la capacité de l’OTDR de mesurer soigneusement les pertes de fibre pour assurer que les longueurs inférieures utilisées dans les câbles complets répondent aux exigences des essais finaux. Il est possible d’effectuer des mesures à 1550nm de longueurs de fibres monomodales de plus de 100km, alors qu’à 1310nm l’on peut mesurer des longueurs de fibre de 70 à 80km. Généralement, les encres sont fournies en bouteilles de 1 ou 2kg. Une bouteille d’1kg est plus que suffisante pour colorer 100km de fibre. D’autres facteurs influençant la productivité comprennent les résidus initiaux, les temps de préparation, le temps d’entretien et le temps d’interférence de l’opérateur qui est fonction de la main d’œuvre de la ligne. L’impact de ces facteurs sur la productivité a été étudié en utilisant un modèle. Un exemple est illustré à la Figure 7 où l’on suppose que la longueur d’alimentation est égale à la longueur d’enroulement. L’on peut également supposer qu’il est possible d’effectuer plusieurs coupes du produit obtenu avec une quantité donnée d’encre et de fibre. Il faut remarquer que la productivité de la ligne est influencée significativement par la capacité d’alimentation de la bobine au rythme de l’augmentation de la vitesse de la ligne.

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EuroWire – Janvier 2009