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
2. Présentation technique des extrudeuses corotatives
2.1 Description géométrique
Le fourreau d’une extrudeuse bivis corotative, qui comporte deux alésages cylindriques lisses sécants en forme de huit, sert d’enceinte à la matière sous pression. Il peut être chauffé de l’extérieur par des résistances et refroidi grâce à des trous de circulation de fluide et transmet sa température au produit extrudé. À l’intérieur du fourreau tournent dans le même sens deux vis de géométrie identique qui engrènent l’une dans l’autre et dont le diamètre extérieur est identique, au jeu près, à celui des alésages du fourreau.
Les vis peuvent être à un seul filet ou à plusieurs filets. Leur section dans un plan perpendiculaire aux axes résulte directement du nombre de filets (voir figure 8). Pour un diamètre donné, la largeur du sommet de filet est déterminée géométriquement par le pas de la vis, le nombre de filets et la profondeur du filet :
À profondeur de filet égale, plus le nombre de filets est élevé, plus la largeur du sommet de filet est faible. Par exemple, une vis à trois filets ne peut être réalisée que si la profondeur de filet est suffisamment petite pour que le sommet de filet existe. À partir de l’équation [3], cette condition peut s’écrire :
Cette condition est toujours vérifiée pour des vis à un filet. Pour des vis à deux et trois filets, on doit avoir respectivement H < 0,29 De et H < 0,13 De . En pratique, les profondeurs de filet les plus usitées varient, suivant les applications, de 7 à 25 % du diamètre extérieur, ce qui autorise la réalisation courante de vis à un ou deux filets et, pour les moins profondes, de vis à trois filets.
Les flancs des filets sont constitués d’une...
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Présentation technique des extrudeuses corotatives
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
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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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