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Savoir-faire en matière de nettoyage des surfaces et de dépoussiérage

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Faits intéressants

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La particule
La particule, qui se présente sous différentes formes et tailles, est un objet indésirable qui affecte négativement le processus de production. La particule est principalement générée lors de la fabrication et de la découpe du substrat. Piégée à la surface, elle se retrouve dans la production finale où des problèmes inattendus commencent à se produire. Par rapport à son poids, la particule a une très grande surface. Il est donc encore plus facile pour la particule d'être attirée par la force électrostatique ou d'être attrapée et transportée dans la couche limite à la surface du substrat.

Les particules libres peuvent être facilement éliminées de la surface d'un substrat encore debout par un système de nettoyage sans contact. Pour éliminer les particules et les fibres légèrement attachées, il faut une force supplémentaire en plus du vide ou de l'air sous pression, par exemple des brosses immobiles ou rotatives. Dès que nous considérons les particules sur la surface du substrat, qui sont affectées par la force électrostatique ou les vitesses élevées de la bande, qui les emprisonnent dans la couche limite, une technologie de nettoyage sophistiquée devient nécessaire pour obtenir des résultats efficaces en termes de taux d'enlèvement.


La couche limite
Examinons de près la surface du substrat à une vitesse de bande de 500 m/min. L'épaisseur de la couche limite augmente de manière exponentielle par rapport à la vitesse de la bande. Même les particules qui se trouvent légèrement au-dessus de la surface du substrat et qui ne sont donc pas en contact avec elle sont prises dans cette couche limite et transportées tout au long du processus de production jusqu'à ce qu'un contact mécanique se produise et que la particule soit arrachée de la couche limite, ce qui met brutalement fin à son voyage. Ce contact peut être un rouleau de renvoi, un filtre, un rouleau d'impression ou une plaque d'impression, ou encore rester sur le produit final. La taille de ces particules est d'une importance capitale, car les particules supérieures à 30 microns sont celles qui posent le plus de problèmes et sont en outre visibles à l'œil nu, ce qui est un facteur déterminant pour la qualité du produit final.


Pour éliminer ces particules de la surface du substrat, la couche limite doit être brisée et les charges électrostatiques doivent être neutralisées avant le processus de nettoyage. Il existe aujourd'hui plusieurs technologies permettant d'atteindre cet objectif. Pour chacune d'entre elles, il est nécessaire d'éliminer les particules à l'aide d'un système d'aspiration et de filtrage. Une lame d'air peut faire son travail en brisant la couche limite, mais elle distribue également les particules dans l'environnement proche, où elles sont à nouveau capturées par le substrat plus loin dans la chaîne de production.
Les systèmes de dépoussiérage, qui fonctionnent avec une fente géométriquement simple dans un tube à vide, sont très inefficaces dès que l'on atteint des vitesses de bande plus élevées. Cette petite force d'aspiration ne peut pas briser la couche limite. Seule une buse aérodynamique, montée à proximité de la surface du substrat au-dessus d'un rouleau d'appui, peut générer un flux d'air à grande vitesse suffisamment puissant pour briser efficacement la couche limite, même aux vitesses de bande les plus élevées. En même temps, il faut veiller à ce que ce flux d'air ait un volume suffisant pour éliminer toutes les particules, y compris le volume d'air arrivant avec le substrat en raison de la couche limite.


Charge électrostatique
Dans de nombreux cas, la charge électrostatique sur le substrat est un facteur principal d'augmentation de la contamination et de difficultés supplémentaires pour l'éliminer. Il est bien connu que les matériaux isolants tels que le papier, les films ou les feuilles génèrent des charges statiques par frottement. Ces charges font en sorte que les particules déjà présentes sur la surface du substrat s'y fixent encore mieux et que d'autres particules provenant de l'environnement proche soient collectées.


Plus l'écart entre la particule et la surface du substrat est faible, plus la force du champ électrostatique qui retient la particule est importante. C'est pourquoi un système de contrôle de l'électricité statique doit être installé avant le processus de nettoyage afin de garantir une surface de substrat neutralisée et donc une élimination efficace de toutes les particules.

Technologie de nettoyage
Le but ultime de la procédure de nettoyage est d'éliminer toutes les particules avant le processus de production sensible à la contamination. Les exigences peuvent varier entre des tailles de particules supérieures à 50 microns pour les applications d'impression et d'emballage et des tailles de particules inférieures à 2 microns pour les applications de films, de feuilles ou de salles blanches. Malheureusement, il n'est pas rentable de développer un système qui réponde à toutes les exigences. Un imprimeur d'étiquettes n'investira pas dans un système de nettoyage sans contact capable de nettoyer des particules d'une taille inférieure à 2 microns. Le retour sur investissement n'est pas justifié par rapport au coût/nécessité de cette technologie sophistiquée.

Conclusion
Le marché actuel offre une grande variété de systèmes de nettoyage utilisant différentes technologies et approches de solutions. Chaque système présente des avantages et des inconvénients. C'est pourquoi il est nécessaire de clarifier les points suivants avant d'investir dans un système de nettoyage de surface/dépoussiérage :

Quelle est la taille des particules à éliminer ?

Quel type de couche limite existe-t-il pendant le processus ?

La charge électrostatique a-t-elle une grande influence sur l'application ?

Quel problème doit être résolu en nettoyant le substrat ?

Quel est le budget disponible ?

En fonction de ces critères, la recherche d'un système de nettoyage de surface peut commencer. L'objectif est atteint lorsque l'investissement est amorti rapidement grâce aux économies réalisées par son utilisation dans le processus de production et que le système de nettoyage est suffisamment efficace pour résoudre le problème.

Nos ingénieurs sont prêts à vous aider à trouver la meilleure solution.