Résoudre les défis de production granulé par granulé

Cet article est paru à l'origine sur Industry Week. Article invité de Phil Mintz, directeur du North Carolina Manufacturing Extension Partnership (NCMEP) et directeur exécutif de NC State Industry Expansion Solutions (IES).

Comment un organisme à but non lucratif a aidé un fabricant de plastique à innover avec équipement spécialisé et expertise technique.

Microban, située à Huntersville (Caroline du Nord), est une entreprise spécialisée dans les polymères et textiles produisant des technologies antimicrobiennes et antifongiques.

En surface, le produit de Microban est relativement banal : de minuscules granulés de plastique dur, chacun de la taille d'un grain de pop-corn, mais présents dans plus de 1 000 produits dans 30 pays — stores architecturaux, plans de travail, tapis de bain, gamelles pour animaux, équipements de sport, éponges, sandales et oreillers, pour n'en citer que quelques-uns.

L'un des plus grands défis de fabrication de l'entreprise est que chaque produit nécessite une nouvelle formulation du matériau. Quand un client de Microban fabrique un produit, il incorpore les granulés polymères propriétaires de Microban avec les siens. Les deux produits se combinent dans un flux de plastique fondu, et le produit fini résiste à l'accumulation microbienne. Cela rend les produits grand public plus hygiéniques et sûrs.

Le processus exige que les ingénieurs polymères et chimistes de Microban travaillent étroitement avec les clients pour comprendre les substrats, caractéristiques de performance et processus de fabrication afin d'assurer la compatibilité.

Un défi cristallin

Récemment, l'entreprise travaillait sur un nouveau composé et rencontrait des complications. Au lieu de se fondre invisiblement dans le polymère cristallin du client, le composé brûlait pendant la fabrication, créant un produit fini parsemé de morceaux noirs.

Microban a contacté le Polymers Center of Excellence (PCE) pour obtenir de l'aide afin que son composé se mélange avec succès au produit. PCE est un organisme à but non lucratif 501(c)6 dont la mission est d'accroître les connaissances, fournir un support technique, et assister le développement de technologies émergentes dans l'industrie des plastiques. Il fait partie du North Carolina Manufacturing Extension Partnership, le représentant officiel de l'État au MEP National Network^TM.

La plupart des clients de PCE ne possèdent pas d'extrudeuses de compoundage, ni laboratoires complets ni machines de moulage. PCE peut développer un composé, d'abord en petites quantités, puis en petits lots, puis en quantités camion, et mouler les barres d'essai et échantillons. PCE peut tester le composé avec ces échantillons et produire les résultats sous un même toit. PCE peut aussi évaluer comment un nouveau composé s'écoulera dans un moule via le logiciel de simulation MoldEx 3D, et former les opérateurs d'extrusion ou techniciens de moulage par injection une fois le produit lancé.

Microban avait ses propres équipements de test, mais pas tout ce dont elle avait besoin. PCE a fourni l'accès aux équipements et à l'expertise nécessaires pour le nouveau composé. Le produit de Microban nécessitait des sécheuses, extrudeuses de compoundage, et un doseur de haute précision pour produire des résultats acceptables. Ce processus a été facilité par les experts internes de PCE, qui savaient comment faire les composés spécifiques sur ces lignes d'extrusion.

Tom McHouell dirige le Polymers Technology Center axé sur le compoundage, hébergé dans PCE. Se rappelant la collaboration : « nous avons fait des essais supplémentaires et le matériau a performé bien mieux », dit-il. « Il avait un meilleur aspect. »

Microban utilise maintenant PCE pour la production et pour évaluer et dépanner de nouvelles formules antimicrobiennes.

« Ce n'est pas juste l'équipement disponible pour nous — ce sont les gens qui font tourner l'équipement qui font vraiment la différence », dit Burke Nelson, directeur de l'ingénierie matériaux de Microban. « J'apprends quelque chose à chaque fois que j'y vais. »

Microban développe continuellement de nouveaux produits pour ses clients avec l'assistance experte de PCE, et « pour chaque dollar dépensé chez PCE, le retour est au moins dix fois en nouveaux business générés », partage Nelson.

Phil Mintz est le directeur du North Carolina Manufacturing Extension Partnership (NCMEP) et le directeur exécutif de NC State Industry Expansion Solutions (IES).

NCMEP est le représentant officiel du MEP National Network en Caroline du Nord. Le MEP National Network est un partenariat public-privé unique qui aide les PME manufacturières à générer des résultats business et prospérer dans l'économie actuelle axée sur la technologie. Le MEP National Network comprend le Manufacturing Extension Partnership (NIST MEP) du National Institute of Standards and Technology, les 51 centres MEP dans les 50 États et Porto Rico.