NORMES DE FINITION DU COL DE COUPE IBM · FILETAGE GPI BPF PCO · COMPATIBILITÉ CRC · TOLÉRANCE DU DIAMÈTRE EXTÉRIEUR DU COL DE COUPE · CORÉE EVER-POWER ZQ
Normes de finition du col IBM :
Fil de discussion GPI, BPF et PCO Guide d'ingénierie
L'ingénierie de finition des cols chez IBM garantit l'ajustement des fermetures, l'engagement de la pompe de distribution, la conformité du mécanisme de sécurité enfant et la performance de l'inviolabilité pour toutes les applications de conditionnement IBM. La compréhension des normes de finition des cols GPI, BPF et PCO, ainsi que la manière dont la station d'injection Korea Ever-Power ZQ atteint une tolérance de diamètre extérieur du col de ±0,05 mm, est essentielle pour les équipes R&D d'IBM chargées de spécifier les systèmes de fermeture et pour les ingénieurs moulistes d'IBM qui conçoivent la géométrie du col de la cavité d'injection.
Diamètre extérieur du col IBM ±0,05 mm Tolérance
CRC • Pompe • Raccord à clapet
CORÉE EVER-POWER · ANSAN-SI, GYEONGGI-DO · JUILLET 2026
FINITION DU COL IBM · RÉFÉRENCE AUX NORMES CLÉS
PLANCHE DE DIAMÈTRE EXTÉRIEUR DU COL
13 mm – 120 mm
Diamètre extérieur du col des flacons IBM sur les machines Ever-Power ZQ coréennes : de 13 mm (flacon de sérum à col étroit 13/415 ou flacon compte-gouttes IBM) à 120 mm (pot à large ouverture pour protéines ou récipient industriel IBM sur ZQ135). Diamètres extérieurs des cols les plus courants : 18 mm (flacon cosmétique à col étroit 18/415), 24 mm (pompe 24/410), 28 mm (pompe/déclencheur standard 28/410), 38 mm (col verseur 38/400), 45 mm (liquide automobile) et 89 à 120 mm (pot à large ouverture pour compléments alimentaires).
TOLÉRANCE DE COU IBM
±0,05 mm
La station d'injection Korea Ever-Power ZQ atteint une tolérance de ±0,05 mm sur le diamètre extérieur du col à trois positions circonférentielles, pour l'ensemble des cavités et lots de production. Il s'agit du principal avantage concurrentiel d'IBM par rapport à EBM (±0,15–0,30 mm) : une fermeture, un ajustement de la pompe et du déclencheur constants, même à la vitesse d'application d'une ligne de remplissage automatisée. Le filetage du col de la cavité d'injection ZQ est usiné à ±0,01 mm dans l'atelier de moules Korea Ever-Power d'Ansan-si afin de garantir cette tolérance de production.
SYSTÈMES STANDARD
GPI • BPF • PCO
Trois familles de normes de finition de col sont utilisées chez IBM : GPI (Glass Packaging Institute – norme mondialement adoptée pour la fermeture des bouchons en plastique ; la plupart des cols des flacons de produits cosmétiques, pharmaceutiques et de produits chimiques ménagers d’IBM sont conformes à la norme GPI) ; BPF (British Plastics Federation – norme britannique/européenne pour les bouchons de flacons IBM destinés aux produits cosmétiques et aux biens de consommation courante) ; PCO (Plastic Closure Only – initialement pour les boissons gazeuses, désormais appliqué aux bouchons d’aérosols et aux bouchons spéciaux d’IBM).
TYPES DE FERMETURE
6 Primaire
Six types de fermetures IBM principaux sont utilisés sur les programmes Korea Ever-Power ZQ : (1) bouchon à vis à filetage continu (CT) ; (2) distributeur de lotion/pompe (corps de pompe à clipser) ; (3) pompe à pulvérisation à gâchette (à clipser ou à visser) ; (4) sécurité enfant (CRC à pousser et tourner ou à presser et tourner) ; (5) bouchon à clapet (fermeture à charnière en PP, bourrelet IBM à clipser) ; (6) compte-gouttes (compte-gouttes en verre ou en PP, col serti ou vissé). Chaque type de fermeture impose un diamètre extérieur du col IBM, un profil de filetage et une géométrie de bourrelet/rainure spécifiques à la station d’injection ZQ.
SECTION 01
Principes fondamentaux de la finition du manche IBM : Pourquoi la précision du manche IBM est importante
La finition du col IBM est la seule zone du contenant moulé par injection-soufflage qui est formée exclusivement par moulage par injection à la station ZQ 1 ; elle ne subit aucune modification à la station de soufflage et est donc la zone la plus précise dimensionnellement de tous les contenants IBM. Cette formation du col par injection seule explique pourquoi IBM bouteilles et bocaux Obtention d'un diamètre extérieur de col de ±0,05 mm contre ±0,15 à 0,30 mm pour EBM : le col IBM est moulé par injection avec la même précision dimensionnelle que n'importe quelle pièce moulée par injection de précision, ce qui constitue l'avantage crucial d'IBM en matière d'ingénierie de précision par rapport à EBM pour toutes les applications d'assemblage de fermeture, de pompe, de déclencheur, de CRC et de compte-gouttes.
Le cou IBM comme zone d'injection uniquement : mécanisme dimensionnel
À la station ZQ 1, du PP, du PEHD ou du PCTG fondu est injecté autour de la tige centrale sous haute pression (800 à 1 400 bar pour le PEHD ; 600 à 1 200 bar pour le PP) afin de remplir l’espace de la cavité d’injection entre la paroi de la cavité et la tige centrale. La section du col de la cavité d’injection définit toutes les dimensions externes du col : diamètre extérieur du filetage, pas du filetage, profondeur du filetage, hauteur du col, position du témoin d’inviolabilité et profil de la gorge de la pompe. La section du col de la tige centrale définit toutes les dimensions internes du col : diamètre intérieur (alésage intérieur, nominalement égal au diamètre extérieur de la tige centrale au niveau du col), filetage intérieur le cas échéant et diamètre de l’orifice de coulée pour les modèles à bec verseur. Après le remplissage et le compactage par injection (phase de maintien de la pression après remplissage qui compense le retrait du polymère lors de la solidification dans la cavité d’injection), la préforme injectée se solidifie dans la cavité d’injection, les dimensions du col étant alors égales aux dimensions de la cavité d’injection moins le retrait du polymère. Retrait du PP dans la cavité d'injection : 1,3–1,81 TP3T (contrôlé ; Korea Ever-Power prend en compte le retrait du PP au niveau du diamètre extérieur du col de la cavité d'injection en dimensionnant le diamètre extérieur du col de la cavité d'injection comme étant égal au diamètre extérieur cible du col de la bouteille IBM + la tolérance de retrait du PP). À la station ZQ 2 (station de soufflage), le moule de soufflage se ferme autour du corps de la préforme sans entrer en contact avec le col de celle-ci ; le col de la préforme se trouve entièrement à l'extérieur de la cavité du moule de soufflage, reposant sur le support de col de la ligne de joint du moule de soufflage ZQ. Aucune variation dimensionnelle n'intervient au niveau du col de la bouteille IBM à la station de soufflage. Par conséquent, la dimension du col de la bouteille IBM est égale à la dimension de la station d'injection (avec retrait), ce qui permet d'obtenir la même précision dimensionnelle qu'avec le moulage par injection de précision, et non qu'avec le moulage par soufflage.
IBM vs EBM Neck Precision : Conséquences commerciales
L'avantage de ±0,05 mm du diamètre extérieur du col IBM par rapport à EBM ±0,15–0,30 mm a des conséquences commerciales mesurables pour les lignes de remplissage et les fournisseurs de bouchons, comme le documente Korea Ever-Power pour justifier le programme IBM destiné à ses clients. Application automatisée des bouchons sur les lignes de remplissage : les lignes modernes de remplissage de produits cosmétiques, pharmaceutiques et de produits chimiques ménagers appliquent des bouchons, des pompes et des mécanismes de déclenchement à une cadence de 200 à 600 contenants/minute à l'aide d'applicateurs de bouchons servo ou pneumatiques à contrôle de couple, réglés sur un couple d'application défini (généralement de 5 à 25 Nm pour les bouchons à vis de 24 à 38 mm de diamètre extérieur). Diamètre extérieur du col IBM ±0,05 mm : variation du couple d'application du bouchon < ±1,5 Nm pour un bouchon à vis de 28 mm de diamètre extérieur (une variation totale du diamètre extérieur du col IBM de 0,1 mm = 0,5% entraîne une variation de couple minimale). Variation totale du diamètre extérieur du col EBM ±0,30 mm à 28 mm : la variation du diamètre extérieur du bouchon 2.1% entraîne une variation du couple de serrage du bouchon de ±4 à 8 Nm, pouvant dépasser la plage de couple de serrage de l’applicateur et entraîner le rejet des bouchons insuffisamment serrés (desserrés) ou trop serrés (filetage endommagé). Montage de la pompe : le corps du distributeur de pompe s’enclenche dans le bourrelet du col IBM 24/410 avec une force d’enclenchement définie (objectif : 25 à 50 N pour une pompe à lotion). Bourrelet IBM ±0,05 mm : variation de la force d’enclenchement de ±3 à 5 N (dans la plage cible). EBM ±0,30 mm : variation de la force d’enclenchement de ±15 à 30 N (pouvant entraîner le détachement du corps de pompe en cas de tolérance inférieure ou sa rupture en cas de tolérance supérieure). Conformité CRC : comme décrit dans les articles sur les produits agrochimiques et pharmaceutiques, une tolérance IBM ±0,05 mm est requise pour la conformité au test du panel CRC de la norme EN ISO 8317. Un EBM de ±0,30 mm provoque des défaillances hors plage de la force CRC lors des essais sur panneaux.
SECTION 02
Normes GPI de finition du col pour les flacons IBM destinés aux secteurs cosmétique, pharmaceutique et ménager
| Tour de cou GPI | DIAMÈTRE EXTÉRIEUR NOMINAL (mm) | TYPE DE FILET | APPLICATION IBM PRINCIPALE | MODÈLE ZQ |
|---|---|---|---|---|
| 18/415 | 18 mm | 415 (démarrage unique) | Sérum cosmétique à col étroit, flacon compte-gouttes IBM ; flacon de parfum de luxe IBM (col de vaporisateur de parfum de 18 mm) | ZQ40 |
| 24/410 | 24 mm | 410 (2 départs) | Pompe pour gel hydroalcoolique, lotion, shampoing IBM ; goulot de pompe le plus courant pour les flacons IBM de cosmétiques coréens et de produits d'hygiène quotidienne. | ZQ40 / ZQ60 |
| 28/410 | 28 mm | 410 (2 départs) | Flacon IBM à pompe pulvérisateur à gâchette (nettoyant ménager, désinfectant de surface) ; pompe moyenne IBM (pompe à vis de 28 mm pour après-shampoing, savon pour les mains) | ZQ40 / ZQ60 |
| 28/400 | 28 mm | 400 (continu, démarrage unique) | Flacon pharmaceutique IBM avec bouchon à vis ; flacon de liquide de frein IBM à col CRC ; flacon de produit chimique industriel à dosage précis IBM avec bouchon de sécurité à vis | ZQ40 / ZQ60 |
| 38/400 | 38 mm | 400 (continu) | Goulot de remplissage d'huile moteur, flacon large pour nettoyant pour sols, pot IBM pour condiments (ketchup, sauce) ; flacon IBM à pompe large de 38 mm (masque capillaire, crème pour le corps) | ZQ60 / ZQ80 |
| 400 et plus (personnalisé) | 45–120 mm | CT personnalisé ou modifié, 400, écrou | Pot à large ouverture pour compléments alimentaires (89–120 mm), pot de miel (53 mm), bac à protéines (100–120 mm), seau de lubrifiant industriel (63 mm), liquide automobile (45–63 mm) | ZQ80 / ZQ110 / ZQ135 |
SECTION 03
Normes de finition du col BPF pour l'approvisionnement du marché européen d'IBM
Système de finition de manche BPF : norme IBM Royaume-Uni/Europe
Les normes de finition de col BPF (British Plastics Federation) sont largement utilisées par les marques britanniques et européennes de cosmétiques, de produits pharmaceutiques et de produits chimiques ménagers qui s'approvisionnent en flacons IBM pour le marché européen. Les finitions de col BPF diffèrent des finitions GPI par le pas de filetage et la compatibilité des fermetures : les filetages BPF utilisent des désignations métriques (par exemple, BPF 28 × 3 mm, BPF 33 × 4 mm) tandis que les filetages GPI utilisent une désignation alphanumérique (28/410, 38/400). Les diamètres extérieurs des cols BPF et GPI se chevauchent (28 mm, 33 mm, 38 mm BPF sont courants), mais le profil du filetage (pas, hauteur, longueur du filetage) diffère entre BPF et GPI, ce qui rend généralement les fermetures BPF et GPI incompatibles sur un même flacon IBM de diamètre extérieur nominal. Col IBM BPF 28×3 mm : diamètre extérieur de 28 mm, pas de filetage de 3 mm (filetage plus fin que le GPI 28/410 pour une fermeture par quart de tour plus lente) – utilisé par les marques de cosmétiques britanniques et allemandes (distribution Aesop au Royaume-Uni, distribution Rituals en Europe) pour les flacons IBM de cosmétiques haut de gamme avec bouchons européens (Georg Menshen, bouchons européens Bericap). Col IBM BPF 33×4 mm : diamètre extérieur de 33 mm, pas de filetage de 4 mm – col IBM pharmaceutique courant au Royaume-Uni pour la fermeture à vis des produits pharmaceutiques enregistrés au Royaume-Uni. Korea Ever-Power produit des flacons IBM avec col BPF sur des machines IBM ZQ40, ZQ60 et ZQ80 pour l’exportation des marques coréennes vers les marchés britannique et européen. Le filetage du col de la cavité d’injection BPF est usiné à partir du dessin de référence du fournisseur de bouchons BPF dans l’atelier de moules d’Ansan-si. Validation dimensionnelle : Korea Ever-Power fournit des échantillons T1 de flacons IBM conformes aux spécifications BPF au fournisseur de bouchons européen pour un test d’ajustement avant l’approbation de la production commerciale coréenne des flacons IBM.
Finition de col PCO pour applications de fermeture spécialisées IBM
Les finitions de col PCO (Plastic Closure Only) sont initialement utilisées pour les bouteilles PET ISBM de boissons gazeuses (la norme PCO 1881 étant la norme internationale pour les bouchons de 28 mm destinés aux boissons gazeuses). La géométrie du filetage PCO a été adaptée aux applications de fermeture spécifiques IBM, pour lesquelles l'outillage de fermeture PCO est déjà bien implanté. Le col PCO 1881 (28 mm de diamètre extérieur, série de filetage 1881), bien qu'utilisé principalement pour les bouteilles PET de boissons gazeuses, a également été appliqué aux contenants PP IBM dans des applications de niche. Dans ce cas, un système de fermeture universel (bouchon sport PCO 1881, bouchon plat PCO 1881) est utilisé pour l'ensemble des formats de contenants PET ISBM et PP IBM d'une même marque, afin de rationaliser les fermetures. Korea Ever-Power peut produire des bouteilles PP IBM avec un col PCO 1881 pour les marques clientes souhaitant consolider leurs approvisionnements en fermetures IBM et ISBM sur une seule famille de fermetures PCO 1881. La compatibilité du col PCO IBM PP et le couple de dévissage sont confirmés avec le fournisseur de fermetures PCO lors de la phase d'essai T1. Finition à ergots de type PCO pour flacons pharmaceutiques IBM : un col à ergots PCO modifié (deux ergots opposés au lieu d’un filetage complet) est utilisé pour les flacons pharmaceutiques à usage unique IBM dont la fermeture est assurée par un bouchon à sertir en aluminium détachable plutôt que par un bouchon à vis. L’ergot positionne le bouchon à sertir pour le sertissage automatisé de l’aluminium sur la ligne de remplissage pharmaceutique. Korea Ever-Power produit des flacons pharmaceutiques IBM en polypropylène (PP) avec col à ergots sur la machine ZQ40 pour les flacons liquides OTC (sans ordonnance) de marques pharmaceutiques coréennes, fournis par IBM.
SECTION 04
Conception de col IBM résistante aux enfants et inviolable
DISPOSITIFS DE SÉCURITÉ NUQUE IBM · RÉFÉRENCE DE CONCEPTION ET DE CONFORMITÉ
Pousser et tourner CRC
Système de fermeture à cran d'arrêt (CRC) le plus courant pour les flacons pharmaceutiques et agrochimiques IBM. Col IBM : filetage GPI standard (28/400, 28/410) avec rainure ou rebord d'engagement du CRC sur la face extérieure du col. Fermeture du CRC : pression (enfoncement de la jupe TE) + rotation pour ouvrir. Le diamètre extérieur du col IBM à ±0,05 mm garantit une force d'engagement du CRC constante (objectif : les enfants ne peuvent pas ouvrir en moins de 10 minutes selon la norme EN ISO 8317 ; les adultes peuvent ouvrir en moins de 5 minutes). Korea Ever-Power valide la force du CRC lors d'un essai T1 avec un lot test du fournisseur de CRC.
Pressez et tournez CRC
Mécanisme CRC alternatif pour les flacons IBM de produits chimiques ménagers et agrochimiques : presser simultanément les côtés opposés du corps du bouchon CRC tout en le faisant tourner. Col IBM : filetage standard + deux encoches d'activation par pression sur l'extérieur du col (formé par injection à la station ZQ 1) actionnant le mécanisme de pression CRC. Moins courant que le système « pousser et tourner » pour les applications IBM. Korea Ever-Power peut produire des cols IBM CRC à pression et rotation sur ZQ40/ZQ60 pour les flacons IBM de pesticides ménagers conformes à la KCPA, de la marque agrochimique coréenne.
Bande anti-effraction (TE)
La bande de sécurité (jupe détachable sous le bouchon à vis) s'engage sur le rebord de sécurité IBM (bourrelet ou épaulement circonférentiel formé au niveau du point d'injection ZQ sous le filetage). À la première ouverture, la jupe de sécurité se rompt, constituant ainsi une preuve visible d'inviolabilité. La position et le diamètre extérieur du rebord de sécurité IBM sont formés par injection à ±0,05 mm près pour garantir une force d'engagement constante de la jupe lors de la fermeture et un couple de rupture constant à la première ouverture par l'utilisateur (objectif : rupture en dessous du couple de retrait du bouchon de 80%).
Joint d'étanchéité par induction
Le joint d'étanchéité par induction (feuille d'aluminium + couche de scellant PE) thermocollé au goulot (face d'ouverture) du flacon IBM par scellage par induction sur la ligne de remplissage assure une étanchéité parfaite et une barrière contre l'humidité et l'oxygène à l'ouverture du flacon. La face d'ouverture du goulot IBM doit être plane et lisse (Ra ≤ 0,8 µm) pour une adhérence optimale du joint sur toute la circonférence. La station d'injection IBM forme une face d'ouverture plane et sans bavures à ± 0,05 mm du diamètre extérieur pour une zone de collage par induction constante. Utilisé pour : flacons IBM de gélules de compléments alimentaires (barrière contre l'humidité), flacons IBM d'aliments pour bébés (étanchéité), flacons IBM de poudres protéinées (étanchéité contre l'humidité).
SECTION 05
Normes IBM de mesure de la finition du col et d'usinage de la cavité d'injection
Protocole de mesure du diamètre extérieur du col IBM chez Korea Ever-Power
Protocole de mesure du diamètre extérieur (DE) du col des bouteilles IBM Ever-Power ZQ (Corée) à Ansan-si : toutes les mesures du DE du col des bouteilles IBM sont effectuées à l’aide d’un micromètre numérique extérieur étalonné (résolution de 0,001 mm, étalonnage annuel par un organisme d’étalonnage coréen accrédité KOLAS) à trois positions circonférentielles (0°, 120°, 240°) sur le diamètre extérieur du filetage, à mi-hauteur. Le DE moyen et l’étendue (max-min) sont calculés pour chaque bouteille et chaque cavité, à ces trois positions. Critère d’acceptation du DE du col des bouteilles IBM chez FAI : DE moyen à ±0,05 mm de la spécification ; étendue (max-min) ≤0,08 mm (confirmant la circularité du col ainsi que le DE moyen). Fréquence de mesure du DE du col des bouteilles IBM : FAI — 5 bouteilles par cavité, 3 positions par mesure ; production commerciale — contrôle ponctuel toutes les 2 heures, 2 bouteilles par cavité, 3 positions par mesure. Actions correctives en cas de diamètre extérieur du col IBM hors spécifications : si le diamètre extérieur moyen est supérieur à ±0,05 mm de la valeur cible, vérifier la température de la station d’injection ZQ (une dérive de température du cylindre supérieure à ±3 °C peut entraîner une variation de retrait du PP de ΔOD ≈ 0,01–0,02 mm) ; vérifier la pression de maintien d’injection (une pression de maintien réduite entraîne un tassement réduit et donc un diamètre extérieur du col PP légèrement supérieur après retrait en raison d’une compensation de tassement incomplète) ; vérifier le temps de refroidissement à la station d’injection ZQ (un refroidissement insuffisant entraîne une préforme chaude au démoulage et un retrait supplémentaire après contrôle qualité). L’identification de la cause première et la correction du processus doivent être documentées dans le système de rapport de non-conformité (RNC) Korea Ever-Power ZQ IBM dans les 2 heures suivant la détection de la non-conformité.
Usinage de col de cavité d'injection IBM à l'atelier de moules d'Ansan-si
L'atelier de moules Ever-Power d'Ansan-si, en Corée, usine la géométrie du col de la cavité d'injection IBM avec une tolérance de ±0,01 mm grâce à l'électroérosion (EDM) et à la rectification CNC de précision, produisant ainsi des cols de bouteille IBM d'un diamètre extérieur de ±0,05 mm en production. Principales étapes d'usinage du col de la cavité d'injection IBM : tournage CNC de l'alésage du col de la cavité d'injection jusqu'au diamètre extérieur de la cavité = diamètre extérieur cible du col de bouteille + retrait du PP (1,5–1,8% pour le PP ; 1,5–3,0% pour le PEHD) ; usinage avec une tolérance de diamètre de ±0,01 mm par rectification CNC après ébauche. Usinage du profil de filetage : électroérosion monopoint ou fraisage CNC de forme du filetage de la cavité d'injection selon le profil de filetage GPI ou BPF (pas, hauteur, rayon de fond — le tout à ±0,01 mm). L'usinage par électroérosion (EDM) du profil de filetage chez Korea Ever-Power Ansan-si utilise une électrode en graphite ou en cuivre usinée selon le profil inverse du filetage (filetage négatif). Ce procédé EDM permet d'usiner le filetage de la cavité d'injection avec une précision de profil de ±0,02 mm. L'EDM est privilégiée par rapport au fraisage CNC pour la précision du filetage des cavités IBM car elle permet l'usinage de l'acier H13 trempé à une dureté finale de 48 à 52 HRC sans déviation de l'outil, même pour les filetages à pas fin. Le rebord du tube d'injection et la gorge du bourrelet de pompe sont usinés par tournage CNC avec une précision de diamètre de ±0,01 mm pour un engagement constant de la jupe du tube d'injection et une force d'enclenchement optimale de la pompe. La dureté de la cavité d'injection IBM en acier H13 est de 48 à 52 HRC (trempe et revenu chez le partenaire de traitement thermique de Korea Ever-Power avant l'usinage final) pour une durée de vie du moule de 2 à 5 millions de cycles de production IBM dans des conditions de fonctionnement de machine ZQ.
SECTION 06
Conception de pompes et de cols à charnière IBM pour applications de distribution
Conception du col de pompe à lotion IBM (24/410 et 28/410)
La fixation par encliquetage de la pompe à lotion (également appelée pompe à savon ou pompe distributrice) sur le col de la bouteille IBM utilise un bourrelet (bourrelet circonférentiel surélevé situé à l'extérieur du col IBM, sous le filetage) pour maintenir la bague du corps de pompe, qui s'enclenche sur le bourrelet du col IBM lors de l'assemblage de la pompe. Paramètres de conception du col de la pompe à lotion IBM 24/410 et 28/410 à la station d'injection Korea Ever-Power ZQ. Diamètre extérieur du bourrelet : le diamètre extérieur du bourrelet est la dimension la plus critique du col IBM pour la fixation de la pompe ; le diamètre extérieur cible du bourrelet est déterminé par les spécifications du fournisseur de la pompe concernant le diamètre extérieur de la gorge interne de la bague du corps de pompe (généralement, diamètre extérieur du bourrelet = diamètre extérieur de la gorge de la bague de pompe + 0,2 à 0,4 mm de jeu pour une force de maintien par encliquetage de 20 à 50 N). Le diamètre extérieur du bourrelet de la cavité d'injection IBM est usiné à ±0,01 mm pour produire un diamètre extérieur de bourrelet de production de ±0,05 mm. Fonction du filetage sur le col IBM de la pompe : le filetage 24/410 ou 28/410 du col IBM de la pompe à lotion ne s'engage généralement pas dans le corps de la pompe (ce dernier s'enclenche par un bourrelet, et non par un filetage). Toutefois, le filetage assure un positionnement approximatif du collier du corps de pompe lors de l'assemblage. Korea Ever-Power vérifie l'enclenchement et le déclenchement de la pompe (maintien du corps de pompe sous la force d'actionnement exercée par l'utilisateur) en effectuant des tests de ressort sur 10 ensembles pompe-flacon issus de la production ZQ IBM T1 à Ansan-si, avec le corps de pompe fourni par le fabricant coréen (pompe à lotion Yonwoo 24 mm ou Aptar FP 24 mm), avant l'homologation de la production commerciale IBM.
Conception à rabat IBM pour condiments et produits chimiques d'usage quotidien
Le système de fermeture à clapet (également appelé bouchon à charnière) des flacons IBM utilise soit un système de pression (bouchon à clapet sans filetage), soit un filetage (bouchon à clapet à visser) pour maintenir le corps du bouchon sur le goulot. La charnière du bouchon permet à l'utilisateur d'ouvrir et de fermer l'orifice à plusieurs reprises sans avoir à retirer le corps du bouchon du flacon. Goulot à clapet IBM (à pression, le plus courant pour les flacons de sauce soja et de produits chimiques) : la cavité d'injection du bouchon IBM forme une pression circonférentielle sous l'ouverture (diamètre extérieur de la pression = diamètre extérieur de la gorge intérieure du bouchon + 0,2 à 0,4 mm d'interférence). Le diamètre extérieur du bouchon et la hauteur d'engagement de la pression sont conçus pour : une force de pression suffisante (15 à 30 N pour une utilisation sans effort excessif) et une résistance à l'arrachement suffisante (> 80 N – le bouchon ne doit pas être retiré accidentellement du flacon pendant son utilisation). Bouchon à clapet IBM (à visser, utilisé pour les bouchons anti-goutte des flacons de sauce soja et de ketchup IBM nécessitant un maintien renforcé) : le col fileté IBM 28/410 ou 38/400, associé au corps du bouchon, assure une meilleure rétention que le système à pression pour une distribution inversée (par exemple, pour la sauce soja servie à table en Corée : le bouchon ne doit pas se détacher sous le poids du flacon lors de l’inversion). Korea Ever-Power conçoit la géométrie du col du bouchon à clapet IBM (à bourrelet ou à filetage) selon les plans du fournisseur. La force de fermeture/déverrouillage est validée lors de l’essai ZQ T1 par mesure mécanique au dynamomètre sur 10 ensembles flacon-bouchon issus de la production d’Ansan-si, avant l’approbation du programme de distribution de condiments ou de produits chimiques courants IBM.
FAQ INGÉNIERIE
Questions techniques sur la finition du col IBM
Q 01
Est-il possible de fabriquer des bouteilles compatibles avec les bouchons GPI et BPF à l'aide d'une même cavité d'injection IBM, en modifiant uniquement la tige centrale ?
La cavité d'injection et la tige de noyau définissent conjointement la géométrie du col de la bouteille IBM : la paroi extérieure de la cavité d'injection définit le profil du filetage extérieur et le diamètre extérieur du col, tandis que la tige de noyau définit l'alésage intérieur et le rayon intérieur de la face d'ouverture. Si les bouchons GPI et BPF pour un même diamètre extérieur nominal de col (par exemple, GPI 28/410 de 28 mm contre BPF 28 × 3 mm de 28 mm) présentent la même spécification de diamètre extérieur, il pourrait sembler que seul le profil du filetage de la cavité d'injection (filetage extérieur) doive être modifié et que la tige de noyau reste inchangée. Cependant, modifier uniquement le profil du filetage de la cavité d'injection tout en conservant la tige de noyau inchangée ne s'obtient généralement pas en modifiant uniquement la tige de noyau ; cela nécessite de modifier le profil du filetage de la cavité d'injection par réusinage ou remplacement de celle-ci. Cette méthode de modification de la tige de noyau fonctionne pour les changements d'alésage intérieur (diamètre intérieur différent, alésage du bec verseur différent), mais pas pour les changements de profil du filetage extérieur. En pratique, Korea Ever-Power produit des jeux de cavités d'injection IBM distincts pour les finitions de col GPI et BPF, même pour un diamètre extérieur nominal de col identique. En effet, le pas, la profondeur et l'avance du filetage diffèrent entre GPI 28/410 et BPF 28 × 3 mm, ce qui nécessite un usinage différent du filetage des cavités d'injection. De plus, la géométrie du rebord de l'embout buccal peut différer entre les systèmes de fermeture GPI et BPF (diamètre extérieur et hauteur du rebord différents pour la fermeture GPI et l'engagement de l'embout buccal pour la fermeture BPF). La solution pratique pour une marque nécessitant des bouteilles IBM 28 mm GPI et BPF sur la même machine ZQ consiste à utiliser deux jeux de cavités d'injection (GPI et BPF) partageant la même cavité de moule de soufflage et le même corps de noyau (seule la partie supérieure du col de la cavité d'injection diffère entre GPI et BPF). La cavité de moule de soufflage (corps et base) et la section du corps de noyau étant partagées, le coût total d'outillage pour un programme IBM double standard GPI/BPF est réduit par rapport à l'utilisation de deux jeux de moules IBM complètement distincts. Korea Ever-Power Ansan-si peut concevoir et produire des configurations de moules IBM à double cavité d'injection et à soufflage partagé GPI/BPF pour les programmes IBM destinés au marché d'exportation nécessitant un col GPI pour l'approvisionnement en bouchons nord-américains et asiatiques et un col BPF pour l'approvisionnement en bouchons européens à partir du même programme de bouteilles IBM.
Q 02
Pourquoi le diamètre extérieur du col IBM d'une bouteille en PP varie-t-il légèrement entre les 100 premiers cycles de production et la production en régime permanent ?
La variation du diamètre extérieur du goulot d'étranglement en PP de la machine IBM lors des 100 à 300 premiers cycles de production ZQ (dérive de démarrage) est un phénomène couramment observé dans l'usine Ever-Power d'Ansan-si, en Corée. Ce phénomène est dû à trois processus d'équilibrage thermique qui se produisent lorsque la machine IBM ZQ passe d'un démarrage à froid à un régime thermique stable. Premièrement, la dilatation thermique de l'acier à outils de la cavité d'injection : la cavité d'injection en acier H13 de la machine IBM se dilate thermiquement lorsqu'elle passe de la température ambiante (généralement de 20 à 25 °C au démarrage en Corée, le matin) à sa température de fonctionnement stable (température de la cavité d'injection à l'état stable : environ 40 à 60 °C pour une machine IBM standard en PP, suite au contact avec du PP fondu à 220-235 °C à chaque cycle). Le coefficient de dilatation thermique de l'acier H13 est d'environ 11 × 10⁻⁶/°C : pour un alésage de cavité d'injection de 28 mm de diamètre extérieur, une élévation de température de 35 °C entre la température ambiante et le régime permanent entraîne une dilatation de l'alésage de Δd = 28 × 11 × 10⁻⁶ × 35 = 0,011 mm. Cette dilatation de l'outil signifie que l'alésage de la cavité d'injection est inférieur de 0,011 mm au régime permanent par rapport au démarrage à froid, ce qui réduit le diamètre extérieur du col de la préforme d'environ 0,01 mm au régime permanent par rapport au démarrage. Deuxièmement, la dilatation thermique du noyau : le noyau ZQ s'échauffe également entre la température ambiante et le régime permanent (la température du noyau à l'état permanent est généralement de 50 à 80 °C en raison des contacts répétés avec le PP fondu) ; le diamètre extérieur du noyau augmente légèrement au régime permanent, ce qui réduit légèrement l'épaisseur de la paroi annulaire du col de la préforme (diamètre extérieur du noyau ↑ ⇒ épaisseur de la paroi du col de la préforme ↓). Troisièmement, stabilisation de la température du procédé PP : le régulateur PID du chauffage du cylindre ZQ nécessite 20 à 50 cycles pour atteindre un régime thermique stable après un démarrage à froid. Les variations de température de fusion durant cette stabilisation entraînent des variations de retrait du PP et, par conséquent, des variations du diamètre extérieur du col IBM des bouteilles en phase de démarrage. Procédure standard chez Korea Ever-Power Ansan-si : les machines IBM ZQ chauffent pendant 30 à 50 cycles (purge de démarrage + premiers cycles de production mis de côté comme « rebuts de préchauffage ») avant le démarrage de la production et la mesure du diamètre extérieur du col. Ce n’est qu’une fois que les températures du cylindre ZQ, de la cavité d’injection et de la tige de noyau se sont stabilisées (confirmées par 10 mesures consécutives du diamètre extérieur du col des bouteilles IBM à ±0,03 mm près) que la production chez Korea Ever-Power Ansan-si commence à fabriquer des bouteilles IBM conformes pour l’expédition aux clients.
Q 03
Comment Korea Ever-Power gère-t-elle la finition du col IBM pour les systèmes de fermeture propriétaires (non standard) du client ?
Les finitions de col IBM propriétaires (systèmes de fermeture conçus et détenus par la marque cosmétique ou pharmaceutique, non conformes aux normes GPI/BPF publiées) figurent parmi les projets d'ingénierie de col IBM les plus complexes chez Korea Ever-Power Ansan-si. En effet, la géométrie du col doit être reconstituée par rétro-ingénierie à partir d'un échantillon physique ou d'un dessin 2D de la fermeture propriétaire de la marque, puis reproduite avec exactitude dans la cavité d'injection IBM, sans accès aux spécifications de tolérance du fournisseur de la fermeture. Processus de Korea Ever-Power pour l'ingénierie de col IBM propriétaires : étape 1 — Analyse dimensionnelle des échantillons de fermeture : la marque fournit 5 à 10 échantillons de corps de fermeture (bouchons en PP ou PEHD moulés par injection, corps de pompe ou bouchons à clapet) issus de son outillage de fermeture propriétaire. L'équipe dimensionnelle de Korea Ever-Power Ansan-si mesure toutes les dimensions d'engagement internes pertinentes de la fermeture (profil du filetage interne du corps de la fermeture, diamètre extérieur de la gorge interne du collier de serrage, diamètre extérieur interne de l'engagement de la jupe TE) à l'aide d'un micromètre numérique calibré (±0,001 mm) et d'un comparateur optique pour la mesure du profil de projection. Étape 2 — Calcul des dimensions cibles du col IBM : diamètre extérieur du col de la bouteille IBM = diamètre extérieur intérieur d’engagement du corps du bouchon ± jeu/interférence conçu pour la fonction spécifique du bouchon (bouchon à vis : jeu de 0,0 à 0,1 mm entre le filetage du bouchon et celui de la bouteille pour le vissage ; bouchon à pression : interférence positive de 0,2 à 0,4 mm pour la rétention par pression). Étape 3 — Usinage de la cavité d’injection : l’atelier de moules Korea Ever-Power Ansan-si usine la géométrie du col de la cavité d’injection selon les spécifications calculées pour le col de la bouteille IBM (filetage EDM, alésage CNC, bourrelet CNC). Étape 4 — Validation de l’ajustement T1 : des échantillons de bouteilles IBM T1 sont envoyés à la marque pour un test d’ajustement du bouchon propriétaire. L’équipe de contrôle qualité des bouchons de la marque installe le bouchon propriétaire sur la bouteille IBM T1 et mesure : le couple de serrage du bouchon (vis), la force d’enclenchement (pompe/bourrelet), la force de dévissage (rétention), le couple de rupture de la jupe TE (première ouverture). Korea Ever-Power ajuste les dimensions de la cavité d’injection en fonction des données d’ajustement T1 pour la validation T2 avant l’approbation FAI du programme de bouteilles IBM à col propriétaire. Toutes les données relatives aux dimensions des fermetures, propriété exclusive de Korea Ever-Power Ansan-si, sont conservées sous NDA.
Q 04
Quelles caractéristiques de conception du col IBM permettent l'adaptation du système de compte-gouttes aux flacons de sérum IBM pharmaceutiques et cosmétiques ?
Le montage du compte-gouttes sur les flacons de sérum IBM (flacon pharmaceutique IBM à col étroit en PP 18/415 ou 20/415 ou flacon de sérum ophtalmique IBM) nécessite une géométrie de col IBM spécifiquement conçue pour la bague du compte-gouttes (bague en aluminium ou PP retenant la poire en caoutchouc et la pipette compte-gouttes en verre ou PP). Caractéristiques du col IBM pour le compte-gouttes : surface intérieure lisse (Ra ≤ 0,4 µm sur le diamètre extérieur du col de la tige centrale pour obtenir un alésage intérieur lisse) permettant l’insertion et le retrait de la pipette sans frottement. Col IBM à bague sertie (compte-gouttes à bague sertie en aluminium) : bourrelet extérieur ou zone moletée sous le filetage pour permettre la déformation de la bague sertie en aluminium lors du montage (la bague est sertie mécaniquement sur le col du flacon IBM lors du montage sur la ligne de remplissage pharmaceutique, maintenant ainsi en place l’ensemble poire en caoutchouc-pipette). Le diamètre extérieur du bourrelet et les dimensions du moletage au niveau du poste d’injection ZQ sont conçus pour la force de sertissage cible (50 à 120 N pour le sertissage du compte-gouttes pharmaceutique). Goulot compte-gouttes à vis IBM (goulot compte-gouttes à vis en PP) : filetage IBM 18/415 ou 20/415 sur le col du flacon pour compte-gouttes à vis en PP (le col à vis avec poire en caoutchouc intégrée maintient la pipette en place grâce au vissage sur le col du flacon IBM). Diamètre extérieur du filetage IBM : ±0,05 mm pour un couple de serrage constant du col à vis sur la ligne de remplissage pharmaceutique. Embout compte-gouttes : certains flacons de sérum pharmaceutique IBM sont équipés d’un embout compte-gouttes (petit insert en PP s’enclenchant dans l’alésage du col du flacon IBM) qui limite le débit du compte-gouttes à la distribution goutte à goutte. Diamètre extérieur de l’alésage du col du flacon IBM (alésage intérieur formé par le diamètre extérieur du col de la tige centrale) usiné à ±0,02 mm pour une force d’enclenchement constante de l’embout compte-gouttes sur l’ensemble de la production IBM. Korea Ever-Power produit des flacons compte-gouttes IBM PP à col étroit 18/415 et 20/415 pour sérums et produits pharmaceutiques sur la machine IBM ZQ40 (nombre de cavités le plus élevé pour les flacons compte-gouttes IBM de petit format à Ansan-si : 10 à 12 cavités pour un flacon compte-gouttes IBM à col étroit PP de 10 à 30 ml sur ZQ40) pour les programmes d'emballage IBM de sérums pour les yeux, de liquides pharmaceutiques OTC et de produits dermatologiques de marques pharmaceutiques et cosmétiques coréennes.
Q 05
Comment le col IBM supporte-t-il le moule de soufflage à la station ZQ 2 et pourquoi cela est-il important pour le diamètre extérieur du col ?
À la station 2 du ZQ IBM (station de soufflage), la préforme portée par le noyau pénètre dans la cavité du moule de soufflage. Les sections du corps et de la base de la cavité se referment autour de la préforme, mais le col de la préforme IBM reste au-dessus de la ligne de joint de la cavité, à l'extérieur du moule fermé. Ce col est soutenu à la station 2 par l'anneau de col (également appelé plaque de col ou séparateur de col) : deux demi-anneaux usinés avec précision qui s'emboîtent autour du diamètre extérieur du col de la préforme au niveau du plan de joint du moule, assurant ainsi : un support latéral au col de la préforme contre les mouvements latéraux induits par la pression de soufflage pendant le gonflage (sans cet anneau, la pression de soufflage de 4 à 8 bars à l'intérieur de la préforme pourrait la pousser radialement dans la cavité, provoquant une distribution asymétrique des parois) ; un support vertical au poids de l'ensemble préforme-noyau dans la station de soufflage (l'anneau de col supporte le poids de la préforme et du noyau suspendus au plateau de la machine de la station d'injection pendant le maintien dans la machine). Sur les machines Korea Ever-Power ZQ, les dimensions extérieures intérieures de la bague de col sont usinées pour correspondre au diamètre extérieur du col de la préforme IBM, avec une tolérance de production de + 0,1 à 0,2 mm : diamètre extérieur intérieur de la bague de col = diamètre extérieur du col de la préforme IBM + 0,15 mm de jeu. Ce jeu permet au col de la préforme IBM d'entrer et de sortir de la bague de col lors de l'indexage de la station ZQ sans frottement (jeu de la bague de col de 0,15 mm > tolérance de positionnement de l'indexage ZQ de 0,05 mm pour une entrée en douceur de la bague de col), tout en étant suffisamment serré pour empêcher tout mouvement latéral de la préforme pendant le soufflage. Ce jeu est important car une usure excessive de la bague de col (son diamètre extérieur intérieur augmente au fil des cycles de production IBM lorsque le col de la préforme PP/PEHD entre en contact avec la bague lors de l'indexage) entraîne un mouvement latéral croissant de la préforme à la station de soufflage, ce qui peut provoquer une asymétrie de la paroi du corps IBM (un côté plus mince que l'autre en raison de l'expansion décentrée de la préforme lors du soufflage). Korea Ever-Power surveille l'usure des anneaux de col par une mesure dimensionnelle trimestrielle à Ansan-si et remplace les anneaux de col lorsque le diamètre extérieur intérieur dépasse le diamètre extérieur du col de la préforme IBM + 0,25 mm de jeu afin de maintenir la spécification de symétrie de la paroi du corps IBM.
Q 06
Korea Ever-Power peut-elle produire des bouteilles IBM avec un col à double filetage (filetage GPI externe + filetage interne) pour des applications de fermeture spéciales ?
Les cols de flacons IBM à double filetage (filetage externe sur la surface extérieure du col et filetage interne dans l'alésage intérieur du col) sont réalisables sur les machines IBM Ever-Power ZQ de Corée pour des applications de fermeture spécifiques où le col du flacon doit s'emboîter simultanément dans deux composants de fermeture distincts. Filetage externe : formé par le profil externe du col de la cavité d'injection ZQ (filetage externe standard GPI ou BPF usiné par électroérosion dans la cavité d'injection). Filetage interne : formé par le profil externe du col de la tige centrale ZQ (profil fileté usiné CNC sur le diamètre extérieur du col de la tige centrale, créant un filetage interne dans l'alésage intérieur de la préforme à la station d'injection ZQ 1). Applications spécifiques des cols à double filetage IBM : flacons compte-gouttes pharmaceutiques de précision où : le filetage externe (28/400) reçoit un bouchon à vis de protection en PP (bouchon de sécurité enfant pour la présentation et le transport en point de vente) et le filetage interne reçoit un corps de pipette compte-gouttes fileté (pipette en verre avec adaptateur à vis en PP pour un titrage précis). L'utilisateur du flacon IBM retire le bouchon à vis externe, insère la pipette compte-gouttes dans le filetage interne et l'utilise pour le dosage. Flacon IBM pour réactifs industriels de précision : filetage externe pour bouchon à vis standard de laboratoire (maintenant la fermeture primaire) et filetage interne pour pipette compte-gouttes en verre ou à embout PTFE. Complexité d'usinage de la cavité d'injection IBM à double filetage : le filetage externe de l'alésage extérieur de la cavité d'injection et le filetage interne du diamètre extérieur de la tige centrale doivent être conçus conjointement pour un jeu précis entre les deux systèmes de fermeture s'engageant simultanément. L'équipe d'ingénierie des moules d'Ever-Power Ansan-si (Corée) conçoit la géométrie du col IBM à double filetage à partir des plans de fermeture du client (plan du bouchon externe + plan de la pipette compte-gouttes), calcule l'interférence d'engagement des filetages pour chaque système indépendamment et usine la cavité d'injection et la tige centrale en conséquence. Validation par essai T1 : des échantillons de flacons IBM T1 à double filetage ont été testés avec le bouchon externe et le compte-gouttes interne pour vérifier l'ajustement, le couple de serrage/dévissage du bouchon et l'engagement de la pipette compte-gouttes avant l'approbation FAI du flacon IBM à double filetage chez Ever-Power Ansan-si (Corée).
INGÉNIERIE DE FINITION DE COL IBM · CORÉE EVER-POWER
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Korea Ever-Power Ansan-si fournit la conception de finition de col GPI, BPF et IBM propriétaire, l'usinage de la cavité d'injection et la validation de l'ajustement de la fermeture pour tous les programmes de conteneurs IBM, du sérum à col étroit ZQ40 au pot industriel à large ouverture ZQ135.
Éditeur : Cxm
