A extrudeuse à double vis coniqueL'extrudeuse à double vis conique est un type d'extrudeuse dont les deux vis sont disposées en forme de cône, leur diamètre diminuant progressivement vers l'extrémité de refoulement. Cette conception permet une réduction progressive du volume du canal de la vis, ce qui augmente la pression et améliore le mélange. Une extrudeuse à double vis conique se compose principalement d'une vis cylindrique, d'un système de transmission par engrenages, d'un système d'alimentation doseuse, d'un système d'aspiration, d'éléments de chauffage, de refroidissement et de commande électrique.
Une extrudeuse bivis conique est adaptée à la production de produits en PVC à partir de poudres mélangées. Le PVC est un polymère thermoplastique aux nombreuses applications dans divers secteurs industriels, tels que la construction, l'emballage, l'électronique, l'automobile et le médical. Cependant, le PVC est incompatible avec de nombreux autres polymères et additifs, et nécessite des techniques de transformation spécifiques pour obtenir les propriétés et performances souhaitées. Une extrudeuse bivis conique permet d'assurer le mélange, la fusion, la dévolatilisation et l'homogénéisation nécessaires du PVC et de ses additifs de manière continue et efficace.
Une extrudeuse bivis conique est un équipement spécialisé pour l'extrusion de poudre de WPC. Le WPC (composite bois-plastique) est un matériau qui associe des fibres ou de la farine de bois à des polymères thermoplastiques tels que le PVC, le PE, le PP ou le PLA. Le WPC combine les avantages du bois et du plastique : haute résistance, durabilité, résistance aux intempéries et recyclabilité. Une extrudeuse bivis conique permet de traiter la poudre de WPC avec un rendement élevé, un fonctionnement stable et une longue durée de vie.
Grâce à différents moules et équipements en aval, une extrudeuse bivis conique permet de fabriquer divers produits en PVC et WPC, tels que des tuyaux, des plafonds, des profilés de fenêtres, des plaques, des lames de terrasse et des granulés. Ces produits, aux formes, dimensions et fonctions variées, répondent aux besoins diversifiés des clients et des marchés.
Description du processus
Le procédé d'extrusion à double vis conique peut être divisé en quatre étapes principales : alimentation, fusion, dévolatilisation et mise en forme.
Alimentation
La première étape de l'extrusion bivis conique est l'alimentation. Durant cette étape, les matières premières, telles que la poudre de PVC ou de WPC, et d'autres additifs, comme des stabilisants, des lubrifiants, des charges, des pigments et des modificateurs, sont dosés et introduits dans l'extrudeuse par différents dispositifs d'alimentation, tels que des vis sans fin, des plateaux vibrants, des bandes peseuses et des pompes d'injection. Le débit et la précision d'alimentation sont des facteurs importants qui influent sur la qualité et l'homogénéité des produits finis. Les matières premières peuvent être prémélangées et introduites, ou dosées séparément et séquentiellement dans l'extrudeuse, selon la formulation et les propriétés souhaitées des produits.
Fusion
La deuxième étape de l'extrusion bivis conique est la fusion. Durant cette étape, les matières premières sont acheminées, comprimées et chauffées par la rotation des vis et les éléments chauffants du fourreau, passant ainsi de l'état solide à l'état liquide. Le processus de fusion requiert un apport d'énergie thermique et mécanique et est influencé par la vitesse et la configuration des vis, la température du fourreau et les propriétés du matériau. La fusion est également cruciale pour la dispersion et la distribution des additifs dans la matrice polymère, ainsi que pour l'initiation des réactions chimiques, telles que la réticulation, le greffage ou la dégradation, qui peuvent se produire dans le polymère fondu. Le processus de fusion doit être rigoureusement contrôlé afin d'éviter toute surchauffe, tout cisaillement excessif ou toute fusion insuffisante des matériaux, qui pourraient nuire à la qualité et aux performances du produit.
Dévolatilisation
La troisième étape de l'extrusion bivis conique est la dévolatilisation. Durant cette étape, les composants volatils, tels que l'humidité, l'air, les monomères, les solvants et les produits de décomposition, sont éliminés du polymère fondu par application d'un vide au niveau des orifices de ventilation situés le long du fourreau de l'extrudeuse. Ce procédé de dévolatilisation est essentiel pour améliorer la qualité et la stabilité du produit, ainsi que pour réduire l'impact environnemental et les risques sanitaires liés à l'extrusion. Le processus de dévolatilisation dépend de la conception de la vis, du niveau de vide, de la viscosité du polymère fondu et des caractéristiques du matériau. Il est nécessaire d'optimiser le processus de dévolatilisation afin d'éliminer suffisamment les composés volatils sans provoquer de moussage excessif, d'engorgement des orifices de ventilation ou de dégradation du polymère fondu.
Façonnage
La quatrième et dernière étape de l'extrusion bivis conique est la mise en forme. Lors de cette étape, la matière fondue est extrudée à travers une filière ou un moule qui détermine la forme et la taille du produit. La filière ou le moule peut être conçu pour produire divers produits, tels que des tubes, des profilés, des feuilles, des films ou des granulés. Le processus de mise en forme est influencé par la géométrie de la filière, la pression et la température de celle-ci, ainsi que par la rhéologie de la matière fondue. Ce processus doit être ajusté afin d'obtenir des extrudats uniformes et lisses, exempts de défauts tels que gonflement de la filière, rupture de la matière fondue ou instabilité dimensionnelle. Après la mise en forme, les extrudats sont refroidis, coupés et collectés par les équipements en aval, tels que les calibreurs, les tireuses, les coupeuses et les enrouleuses.
Conclusion
L'extrudeuse bivis conique est un appareil polyvalent et performant pour la production de produits en PVC et WPC à partir de poudres mélangées. Elle assure les fonctions d'alimentation, de fusion, de dévolatilisation et de mise en forme de manière continue et contrôlée. Grâce à l'utilisation de différents moules et équipements en aval, elle permet de fabriquer une grande variété de produits aux formes, dimensions et fonctions diverses. L'extrudeuse bivis conique présente l'avantage d'un bon mélange, d'un rendement élevé, d'un fonctionnement stable et d'une longue durée de vie, répondant ainsi aux besoins variés des clients et des marchés.
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Date de publication : 24 janvier 2024