Présentation
En anglaisAuteur(s)
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Bruno VERGNES : Ingénieur ENSTA - Docteur ès sciences - Maître de recherche à l’École des Mines de Paris
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Marc CHAPET : Ingénieur ECAMSociété Clextral
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Lire l’articleINTRODUCTION
Le procédé d’extrusion consiste à fabriquer en continu des produits finis ou des semi-produits, ou à transformer des matériaux, au sein d’un système vis/fourreau. On parle d’extrusion monovis lorsqu’il existe une vis unique, tournant au sein d’un fourreau cylindrique (cf. article [18] des Techniques de l’Ingénieur) et d’extrusion bivis lorsque l’on a affaire à deux vis, généralement parallèles, tournant à l’intérieur d’un fourreau dont la section a la forme d’un huit. Sous le vocabulaire très général d’extrusion bivis, on trouve toutefois des machines de conceptions très différentes et d’applications variées et spécifiques. Alors que les machines contrarotatives, issues des mélangeurs internes pour l’industrie du caoutchouc ou le pétrissage de la pâte, sont apparues vers les années 1880, les extrudeuses corotatives sont nées vers 1935 en Italie. Depuis cette date, cette technologie n’a cessé de se développer et connaît actuellement une progression sans précédent. Dans l’article qui suit, après avoir présenté les différents types d’extrudeuses bivis, nous décrirons en détail les caractéristiques techniques et le mode de fonctionnement des deux grandes familles de machines, les extrudeuses corotatives et les extrudeuses contrarotatives.
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Plastiques et composites
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Présentation
1. Présentation générale des procédés d’extrusion bivis
1.1 Description générale
Dans une extrudeuse bivis, on trouve assemblées sur un châssis unique les parties suivantes (figure 1) :
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l’ensemble vis-fourreau avec ses accessoires de chauffage et de refroidissement (A) ;
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le groupe d’entraînement (ensemble du réducteur, du diviseur de couple et du limiteur) (B) ;
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le moteur principal (C) ;
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des dispositifs pour l’alimentation en matière (doseurs, D) ou pour son traitement (par exemple, dispositif de dégazage) ;
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un dispositif de coupe ou de mise en forme de la matière extrudée (filière), s’il y a lieu (E) ;
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pour la conduite de l’extrudeuse, une armoire de pilotage (F) qui réunit les variateurs des moteurs, les organes de démarrage et de sécurité, les dispositifs de régulation, de commande, d’affichage et de mesure.
Le châssis peut être un simple support des organes ci-dessus mais il peut également comporter un dispositif d’ouverture du fourreau, manuel ou assisté, permettant ainsi d’avoir facilement accès aux vis pour nettoyage, inspection ou maintenance. Le système d’ouverture le plus utilisé est constitué d’une glissière assurant le coulissement du fourreau par rapport aux vis, mais on trouve également des systèmes à ouverture en « portefeuille », où le fourreau est articulé autour d’une charnière latérale.
L’ensemble vis-fourreau constitue la partie active et assure le traitement de la matière. Le fourreau en constitue l’enveloppe extérieure. Les matières à traiter, ainsi que les éventuelles charges et additifs, y sont introduites par un orifice d’alimentation principal et éventuellement des orifices secondaires, grâce à des dispositifs doseurs pour les solides ou grâce à des pompes pour les liquides. Le fourreau est régulé en température par l’association d’un chauffage, en général électrique, piloté par des sondes de contrôle de température, avec un dispositif de refroidissement, la plupart du temps à circulation d’eau. À l’intérieur du fourreau tournent les deux vis qui avalent la matière et la font progresser.
La matière traitée sort de l’extrudeuse par son extrémité aval à travers une filière, elle-même fixée sur la pièce d’obturation de l’extrémité...
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Présentation générale des procédés d’extrusion bivis
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - RAUWENDAAL (C.) - Comparison of twin screw extruders. - JSW Technical Review, no 16, p. 1-10 (1994).
-
(2) - BOOY (M.L.) - Geometry of fully wiped twin screw equipments. - Polym. Eng. Sci., no 18, p. 973-984 (1978).
-
(3) - AGASSANT (J.-F.), AVENAS (P.), SERGENT (J.Ph.), VERGNES (B.), VINCENT (M.) - La mise en forme des matières plastiques. - Lavoisiers Tec. et Doc., Paris (1996).
-
(4) - WHITE (J.L.) - Twin Screw Extrusion, Technology and Principles. - Hanser Munich (1990).
-
(5) - RAUWENDAAL (C.) - Polymer Extrusion. - Hanser Munich (1986).
-
(6) - WERNER (H.) - Das Betriebsverhalten der Zweiwelligen Knetscheiben Schneckenpresse von Type ZSK bei der Verarbeitung von hochviskosen Flüssigkeiten. - Dr Ing. Dissertation, Université de Munich (1976).
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ANNEXES
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1 Outils
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2 À lire également dans nos bases
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3 Annuaire
- 3.1 Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs (liste non exhaustive) 3.1.1 Extrudeuses corotatives
- 3.2 Organismes – Fédérations – Associations (liste non exhaustive)
- 3.3 Documentation – Formation – Séminaires (liste non exhaustive)
- 3.4 Laboratoires – Bureau d'études – Écoles – Centres de recherche (liste non exhaustive)
3.1.2 Extrudeuses contrarotatives interpénétrées
3.1.3 Extrudeuses contrarotatives non interpénétrées
HAUT DE PAGE
2 À lire également dans nos bases
VERGNES (B.) - PUISSANT (S.) - Extrusion – Extrusion monovis (partie 1). - [AM 3 650] Traité Plastiques et Composites (2002).
VERGNES (B.) - PUISSANT (S.) - Extrusion – Extrusion monovis (partie 2). - [AM 3 651] Traité Plastiques et Composites (2003).
ROUSTEL (S.) - Cuisson-extrusion des aliments. - [F 3 120] Traité Agroalimentaire (2000).
BERZIN (F.) - HU (G.-H.) - Procédés d'extrusion réactive. - [AM 3 654] Traité Plastiques et Composites (2004).
KOOPMANS (R.) - Défauts d'extrusion. - [AM 3 657] Traité Plastiques et Composites (2002).
NIVON (M.) - SANLIAS (G.) - Sécurité...
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