Leçon 2.3FaçonnerChapitre 2 · Moulage des plastiques et du caoutchouc

Soufflage de corps creux (extrusion-soufflage et injection-soufflage)

Tube chaud ou préforme gonflé dans un moule

Le soufflage fabrique des pièces creuses en plastique en gonflant du plastique chaud et mou dans un moule froid, comme on gonfle un ballon dans une boîte. Presque toutes les bouteilles en plastique, du shampooing au soda, sont faites ainsi. C'est rapide et peu cher par pièce, mais cela ne produit que des formes creuses.

Photo : dierk schaefer, CC BY 2.0, via Wikimedia Commons

Soufflage · voie par extrusion (4 vignettes) et voie par injection (3 vignettes)Les numéros cerclés correspondent aux étapes ci-dessous. La rangée A montre l'extrusion-soufflage (étapes 1–4) ; la rangée B montre l'injection-soufflage (étapes 5–7).

Comment ça marche

Extruder. Une extrudeuse (une vis chauffée, comme dans la leçon 3.3) pousse le plastique fondu à travers une filière annulaire. Un tube chaud pendant en sort, appelé paraison.
Fermer. Les deux moitiés d'un moule froid se ferment autour de la paraison. Elles pincent le fond pour le fermer, et le tube est coupé en haut.
Souffler. De l'air comprimé, typiquement d'environ 5–10 bar, entre par une buse de soufflage. Il gonfle la paraison contre les parois du moule, où le plastique refroidit et se fige.
Ouvrir et ébarber. Le moule s'ouvre et le récipient sort. L'excès de plastique écrasé au pincement (la bavure) est coupé et recyclé.
Mouler une préforme. L'injection-soufflage part d'une préforme : un petit tube à essai épais moulé par injection autour d'un noyau. Son col fileté a déjà sa forme finale.
Étirer et souffler. La préforme tiède entre dans le moule de la bouteille. Pour les bouteilles de boisson en PET, une tige d'étirage la pousse d'abord vers le bas, puis de l'air jusqu'à environ 40 bar la gonfle. C'est ce qu'on appelle l'étirage-soufflage.
Démouler. Le moule s'ouvre et la bouteille sort sans bavure à ébarber. Un petit point d'injection reste au centre du fond.

De nombreuses bouteilles en PET sont faites en deux étapes séparées : les préformes sont moulées dans une usine, puis réchauffées par lampes infrarouges et soufflées près de la ligne de remplissage.

Chiffres clés

Matériaux: Polyéthylène (PEHD) et polypropylène pour l'extrusion-soufflage ; PET pour les bouteilles de boisson par étirage-soufflage ; aussi PVC et polycarbonate
Pièces typiques: Bouteilles, jerricans, réservoirs de carburant, arrosoirs, conduits d'air, fûts
Taille de pièce: Des flacons de médicaments de quelques millilitres aux réservoirs d'environ 1 000 litres (extrusion)
Précision: Forme extérieure typiquement à environ ±0,3 à ±0,5 mm ; cols plus serrés ; l'épaisseur de paroi varie d'un endroit à l'autre
État de surface: Extérieur lisse ou texturé, copié du moule ; aucun outil ne touche jamais l'intérieur
Taille de série adaptée: De dizaines de milliers à plusieurs millions de pièces
Coût d'outillage et de machine: Les moules coûtent moins cher que les moules d'injection car les pressions sont basses (souvent en aluminium, de quelques milliers à quelques dizaines de milliers de dollars) ; machines de quelques dizaines de milliers à des millions de dollars pour les lignes PET à haute cadence
Vitesse: Petites bouteilles toutes les quelques secondes par empreinte, grands réservoirs en quelques minutes ; les grosses machines PET font des dizaines de milliers de bouteilles par heure

Atouts et limites

Atouts

Le moyen pratique de fabriquer vite des récipients creux d'une seule pièce
Les moules coûtent moins cher que les moules d'injection
Légèreté, parois minces et très forte cadence
Poignées creuses, réservoirs et formes inhabituelles possibles (extrusion)

Limites

Uniquement des pièces creuses ; l'épaisseur de paroi est difficile à maîtriser précisément
L'extrusion-soufflage laisse une bavure à ébarber et une cicatrice de pincement
La forme intérieure n'est pas contrôlée ; pas de détails internes nets
L'injection-soufflage et l'étirage-soufflage demandent aussi un moule de préforme, donc ils conviennent aux gros volumes

Où on l'utilise

BoissonsBouteilles d'eau et de soda en PET
MaisonFlacons de lessive et de shampooing, arrosoirs
AutomobileRéservoirs de carburant, conduits d'air, réservoirs de lave-glace
Médical et pharmaceutiqueFlacons de médicaments, flacons de collyre
IndustrieJerricans, fûts, cuves vrac de 1 000 litres

Comment le reconnaître

Extrusion-soufflage : une ligne en relief ou une cicatrice au fond (le pincement), et un plan de joint sur les deux côtés.
Des poignées creuses qui font partie du récipient, comme sur les bidons de lait et les jerricans.
Injection-soufflage ou étirage-soufflage : un petit point exactement au centre du fond (le point d'injection) et pas de ligne de pincement.
Bouteilles en PET : un col épais et net avec une bague sous le filetage, au-dessus d'un corps mince étiré.

À comparer avec

Moulage par injection2.1remplit une cavité fermée pour faire des pièces pleines ; le soufflage gonfle le plastique pour en faire des creuses.Thermoformage2.4étire aussi du plastique chaud contre un moule, mais à partir d'une feuille plate, donc il fait des barquettes et des gobelets ouverts.Rotomoulage2.5fait aussi des pièces creuses, surtout très grandes, à partir de poudre et d'un chauffage lent au lieu de la pression d'air.

À regarder

Spectra Packaging · Paraison, fermeture du moule, soufflage et ébarbage, étape par étape

PLASTOTECH · Comment une préforme sur un noyau est moulée, puis soufflée

Sidel · Une préforme en PET étirée et soufflée en bouteille

Bekum Group · Une grande machine d'extrusion-soufflage au travail

Voir de vraies photos

Wikipédia : Soufflage de corps creux — comment fonctionnent l'extrusion-soufflage, l'injection-soufflage et l'étirage-soufflage ; peu de photos
Recherche de photos sur Wikimedia Commons
Wikimedia Commons : Préformes PET — les préformes en forme de tube à essai avant soufflage

À retenir

Le soufflage gonfle du plastique chaud dans un moule froid pour faire des pièces creuses.
L'extrusion-soufflage part d'un tube pendant et laisse une bavure ; l'injection-soufflage part d'une préforme moulée et n'en laisse pas.
Les bouteilles de boisson en PET sont étirées et soufflées à partir de préformes, à raison de dizaines de milliers par heure.