PRESENTATION DU PROCEDE

1 L'extrusion des thermoplastiques 1 PRESENTATION DU PROCEDE 1). DOMAINES D'APPLICATION: L'extrusion est un proc d utilis pour la fabrication des profil s: joncs, plaques, films, gaines, sacs, fils, fibres tisser, tubes; et pour le rev tement de supports vari s et de c bles. Les profil s peuvent tre compos s de plusieurs couches de mati res ou de couleurs diff rentes. La production de produits semi-finis extrud s repr sente 29% en poids de la transformation globale de mati res plastiques en France et de la facturation. Remarque : La presque totalit des granul s thermoplastiques vendus sont extrud s sous forme de jonc puis d coup s en granul s.

2 2) PRINCIPE : L'extrusion est une technique de fabrication en continu Elle consiste transporter, fondre, malaxer, plastifier, comprimer la mati re thermoplastique dans une extrudeuse l'aide d'une vis de plastification. Ensuite la mati re plastifi e passe sous pression au travers de la fili re pour donner la forme du profil . La mati re chaude subit alors des op rations diverses visant lui donner son aspect et sa forme d finitive: soufflage (films, corps creux) ou conformation (tubes profil s), ou encore calandrage (feuilles plastiques, enduction). La mati re est ensuite refroidie et fig e dans sa forme d finitive, soit dans l'air (gaine) soit dans l'eau (joncs, tubes, plaques, profil s, c bles), soit encore sur des cylindres refroidis ( cas du film plat et de l'enduction).

3 Toutes les mati res thermoplastiques peuvent tre extrud es 3) DESCRIPTION DE L'EXTRUDEUSE MONOVIS : FourreauEXTRUD EUSE MON OV I SMoteur courant continu command par un variateur de vitesse lectroniqueReducteur devitesseCollier chauffants ventil Vis 3 zones- alimentation- compr ession- pompageGoulotte refroidie par circulation d'eauAlimentation, chauffage, ramolissement, malaxage, et pompage de la mati reUne extrudeuse est essentiellement constitu e d'un fourreau cylindrique en acier de haute r sistance dans lequel vient tourner une vis entra n e en rotation par un moto-variateur. Cet ensemble vis fourreau est thermo-r gul par un ensemble de r sistances lectriques ou par circulation de fluide.

4 La mati re est introduite dans la tr mie qui s'ouvre sur le fourreau l'entr e de la vis et celle-ci la pousse de fa on continue jusqu' la fili re. L'extrusion des thermoplastiques )DESCRIPTION DE L'ALIMENTATION DE MATIERE DANS LA TREMIE: En r gle g n rale, on porte une attention particuli re la hauteur de mati re dans une tr mie: - dans le cas de m langes compos s de plusieurs types de mat riaux, les composants les plus lourds ou les plus lectrostatiques ont tendance rester sur les bords, d'o la s paration des composants du m lange. - Plus la hauteur de mati re dans la tr mie est lev e, plus il existe de cr ation de ponts de mati re ou de bouchons.

5 Ce ph nom ne induit une irr gularit d'approvisionnement au niveau de la vis. - De m me plus la hauteur de mati re dans la tr mie est lev e, plus la pression exerc e sur la mati re au niveau de la vis est important. La quantit de mati re aval e par la vis va donc varier en fonction de cette hauteur. Un gaveur vis situ la base de la tr mie permet d'obtenir une meilleure r gularit d'approvisionnement de la vis de plastification. Une grille magn tique dispos e dans la tr mie permet de retenir les particules m talliques. ) DESCRIPTION DU FOURREAU THERMOREGULE : Le cylindre ou fourreau est ex cut en acier nitrur ou rev tu d'une couche bim tallique pour r sister l'abrasion et la corrosion.

6 (la duret d passe souvent 60 HRC). La thermor gulation du cylindre s'effectue le plus souvent l'aide de r sistances reparties en 3 6 zones bien distinctes selon la longueur du fourreau et dont le fonctionnement est contr l et r gul par des pyrom tres. A ces zones sont souvent associ s des dispositifs de refroidissement (ventilateurs ou circulation d'huile) de fa on vacuer des calories en cas de surchauffe. La puissance du moteur d pend les dimensions de la vis et surtout de la production horaire souhait e. La zone d'alimentation en mati re, appel e goulotte, est refroidie par circulation d'eau pour emp cher le collage de granul s sur la vis.

7 Le jeu entre le sommet des filets de la vis et l'al sage du fourreau est relativement petit de mm ) DESCRIPTION DE LA VIS DE PLASTIFICATION: Partie essentielle de l'extrudeuse, la vis comprend trois zones pompagecompressionalimentationV I S D 'EX T RU D EU SE A T RO I S ZO N ESculasse la zone d'alimentation ou d'entr e: fonction: alimenter et convoyer les granul s de plastique vers la zone de compression. C'est dans cette zone que se d veloppe la force de pouss e de la mati re le long de la vis par le ph nom ne vis crou (la mati re correspond l' crou). Pour que cette force soit suffisante la mati re ne doit pas tourner avec la vis (effet de "patinage").

8 Pour y parvenir, il est n cessaire que: - la vis soit polie - la temp rature de la vis soit inf rieure celle du cylindre - la mati re ne commence pas fondre dans cette zone L'extrusion des thermoplastiques 3La zone de compression : Fonction: Plastifier la mati re et la mettre sous pression de fa on progressive. C'est dans cette zone que la mati re va passer progressivement de l' tat solide l' tat fondu. Ce ph nom ne de plastification est d une augmentation de T de la mati re par l'apport de chaleur du fourreau et par le travail des forces de cisaillement au sein du mat riau. Le mouvement de circulation de la mati re dans le canal de la vis contribue la r partition uniforme des temp ratures dans la mati re.

9 La diminution du volume sp cifique entre la mati re l' tat solide (en granul ) et la mati re l' tat fondu est compens par le r tr cissement de la section du canal de la vis (taux de compression Tc). PRINCIPE DE LA PLASTIFICATION PAR L'ARRIERE DU FILET1 D but de la zone de compression les grains de mati re sont solidesVis2 D but de la plastification. Formation d'un filmde polym re fondu au contact du fourreauVisFourreau3 Epaississement du film de polym re fonduVisFourreau4 Blocage d'une partie du polym re fondu par la t te du filet de la visFourreau6 Dynamique de la plastification: repr sentationdes forces de pression qui repoussent le lit solidevers le fourreauFourreau5 Cr ation de la poche de polym re fondu tablissement de la plastification par l'arri refilet.

10 Fourreau7 Expansion de la poche liquideFourreau8 Mouvement de circulation du polym re fondu. La plastification est compl de rotation de la visFourreaumouvement relatif du fourreau / visVisVisVisVisFourreauLe parcours des figures num rot es correspond des coupes successives vers l'avant de l'extrudeuseVis L'extrusion des thermoplastiques 4 Pour obtenir un bon fonctionnement de l'extrudeuse, toute la mati re doit tre imp rativement fondue la sortie de la zone de compression. Pour y parvenir il est n cessaire que: - la force de pouss e de la mati re dans la zone d'alimentation soit suffisante - le taux de compression de la vis soit adapt la mati re - la temp rature et la puissance de chauffe du fourreau soient suffisantes - le jeu entre la vis et le fourreau ne soit pas trop important La zone de pompage ou d'homog n isation fonction: M langer, homog n iser la mati re et augmenter la pression sur le polym re.