Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
Auteur(s)
-
Rudy KOOPMANS : Docteur en sciences - Professeur à l’université de Leeds (Grande-Bretagne) - Chef de recherches à Dow Benelux BV (Pays Bas)
Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.
Lire l’articleINTRODUCTION
Les défauts d’extrusion sont des déformations d’extrudat souvent observées pendant l’extrusion à grande vitesse des matériaux thermoplastiques. Diverses formes de déformations d’extrudat peuvent être identifiées. Typiquement une distinction est faite entre les déformations localisées sur la surface et les déformations concernant le volume entier de l’extrudat. Les défauts du premier type sont communément désignés « peau de requin » et ceux du deuxième type sous le vocable « rupture d’extrudat ». Les combinaisons des déformations de surface et de volume se produisent également et sont connues sous le nom de défaut « bouchon » ou « défaut oscillant » (en anglais : « spurt » ou « stick-slip melt fracture »).
Cependant, dans la pratique industrielle, les déformations de surface sont perçues comme le problème le plus important parce qu’elles apparaissent en premier et qu’elles limitent le débit de l’extrusion. L’objet extrudé (film, feuille, tube, câble ou corps creux) n’est plus conforme aux standards de qualité (il présente une perte de transparence optique, de lustre ou d’intégrité mécanique).
Des mesures correctives permettent de différer l’apparition des déformations d’extrudat à des débits d’extrusion plus élevés : diverses solutions sont disponibles mais elles ne sont intéressantes que si elles demeurent économiquement acceptables. Typiquement la température d’extrusion du polymère fondu est augmentée ou le thermoplastique est mélangé avec un polymère semblable de viscosité inférieure ou des additifs sont ajoutés pour faciliter l’écoulement.
Dans cet article, les divers types de défauts d’extrusion seront définis et décrits pour quelques procédés d’extrusion des thermoplastiques. Les causes possibles d’apparition des défauts d’extrusion seront analysées d’un point de vue scientifique. Quelques solutions typiques permettant de différer l’apparition des défauts d’extrusion seront présentées.
Pour plus de détails, le lecteur pourra consulter utilement les articles consacrés à l’extrusion, dans ce traité :
-
Extrusion. Procédés d’extrusion monovis (Partie 1) ;
-
Extrusion. Procédés d’extrusion monovis (Partie 2) ;
-
Extrusion. Procédés d’extrusion bivis ;
-
Modélisation des écoulements dans les filières d’extrusion .
L'expertise technique et scientifique de référence
DOI (Digital Object Identifier)
Cet article fait partie de l’offre
Plastiques et composites
(397 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Présentation
Prévention des défauts d’extrusion
En anglais
3. Origine des défauts d’extrusion
3.1 Étude des défauts d’extrusion
Le lecteur consultera utilement l’article Propriétés rhéologiques des thermoplastiques dans le même traité, et plus particulièrement le paragraphe 2.2.3.
Les rhéomètres capillaires (couramment utilisé dans l’industrie, cet appareil permet l’obtention de courbes d’écoulement dans un large domaine de gradient de vitesse ) sont des extrudeuses simplifiées qui permettent d’étudier les défauts d’extrusion de façon systématique. La complexité des processus industriels d’extrusion est donc réduite à une installation expérimentale bien maîtrisée et modélisée.
Les hypothèses principales de ce modèle sont :
-
un écoulement de cisaillement régulier entièrement développé et isotherme ;
-
des effets transitoires négligeables au début de l’écoulement ;
-
une vitesse nulle à la paroi de la filière ;
-
un polymère fondu incompressible et chimiquement stable.
La plupart des dispositifs expérimentaux dévient de ces hypothèses et exigent des corrections bien connues pour obtenir les véritables taux et contraintes de cisaillement à la paroi.
Les rhéomètres capillaires peuvent être utilisés à débit constant ou à pression constante mais les observations concernant des défaut d’extrusion demeurent les mêmes.
-
Dans un rhéomètre à débit constant (ou à vitesse imposée ), la pression est mesurée dans le fourreau à une certaine distance de l’entrée du capillaire ou directement par l’intermédiaire de la force agissant sur le piston. La pression ou la force est mesurée au cours du temps et considérée en état d’équilibre quand elle est constante. Cette valeur est supposée représenter la perte de charge dans la filière (figure 11). La contrainte apparente à la paroi τa peut être calculée en tenant compte de la géométrie de la filière :
![]()
avec :
- ...
L'expertise technique et scientifique de référence
Cet article fait partie de l’offre
Plastiques et composites
(397 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Origine des défauts d’extrusion
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - CARROT (C.), GUILLET (J.) - Viscoélasticité linéaire des polymères fondus. - [AM 3 620] Traité Plastiques et Composites (1999).
-
(2) - CARROT (C.), GUILLET (J.) - Viscoélasticité non linéaire des polymères fondus. - [AM 3 630] Traité Plastiques et Composites (2000).
-
(3) - BERZIN (F.), HU (G.-H.) - Procédés d'extrusion réactive. - [AM 3 654] Traité Plastiques et Composites (2004).
-
(4) - NIVON (M.), SANLIAS (G.) - Sécurité dans les techniques d'extrusion. - [AM 3 658] Traité Plastiques et Composites (1998).
-
(5) - VERGNES (B.), PUISSANT (S.) - Extrusion – Extrusion monovis (partie 1). - [AM 3 650] Traité Plastiques et Composites (2002).
-
(6) - VERGNES (B.), PUISSANT (S.) - Extrusion...
ANNEXES
-
1 Références bibliographiques
-
2 Outils
-
3 Événements
-
4 Annuaire
- 4.1 Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs (liste non exhaustive) 4.1.1 Extrudeuses monovis
- 4.2 Organismes – Fédérations – Associations (liste non exhaustive)
- 4.3 Documentation – Formation – Séminaires (liste non exhaustive)
- 4.4 Laboratoires – Bureau d'études – Écoles – Centres de recherche (liste non exhaustive)
4.1.2 Extrudeuses corotatives
4.1.3 Extrudeuses contrarotatives interpénétrées
4.1.4 Extrudeuses contrarotatives non interpénétrées
TORDELLA (J.P.) - Unstable flow of molten polymers. - Academic Press, New York, no 5, p. 57-92 (1969).
COGSWELL (F.N.) - Stretching flow instabilities at the exits of extrusion dies. - J. Non-Newt. Fluid Mech., 2(1), p. 37-47 (1977).
BENBOW (J.J.) - LAMB (P.) - New aspects of melt fracture. - Annual Tech. Conf. – SPE, janv. 1963.
RAMAMURTHY (A.V.) - Eliminating surface melt fracture when extruding ethylene polymers. - Brevet sud-africain ZA 8404926 A (1985).
KURTZ (S.J.) - Visualization of exit fracture in the sharkskin process. - Polym. Proc. Soc., Akron Ohio, 10, p. 9, avr. 1994.
NAKAMURA...
L'expertise technique et scientifique de référence
Cet article fait partie de l’offre
Plastiques et composites
(397 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
