Le moulage par extrusion est également appelé moulage par extrusion en traitement des matières plastiquesIl s'agit d'une méthode de traitement qui utilise la pression hydraulique sur le moule lui-même pour extruder. Il s'agit de l'action entre le cylindre et la vis de l'extrudeuse, tout en étant chauffé et plastifié, et poussé vers l'avant par la vis, et en passant continuellement à travers la filière pour former divers produits de section transversale ou produits semi-finis.
Brève description
Le moulage par extrusion est une méthode de moulage efficace, continue, peu coûteuse et à grande adaptabilité. Il s'agit d'une technologie précoce dans le traitement des matériaux polymères. Après plus de 100 ans de développement, le moulage par extrusion est la méthode de moulage avec le plus de variétés, le plus de changements, une productivité élevée, une forte adaptabilité, une large application et le plus grand rendement dans le domaine du traitement des polymères. Le moulage par extrusion est l'une des formes les plus importantes de traitement des matières plastiques. Il convient à la plupart des matières plastiques, à l'exception de certaines plastiques thermodurcissablesEnviron 50 % de thermoplastique produits en plastique sont complétés par moulage par extrusion. En même temps, il est également largement utilisé dans le moulage de fibres chimiques, d'élastomères thermoplastiques et de produits en caoutchouc. La méthode de moulage par extrusion peut produire des produits continus sous diverses formes telles que des tuyaux, des tiges, des feuilles, des profilés, des gaines de fils et de câbles, des monofilaments, etc. Il peut également être utilisé pour le mélange, la plastification, la granulation, la coloration et mélange et la modification des matériaux polymères. En outre, les technologies de moulage par extrusion, de moulage par extrusion-soufflage et de moulage par extrusion-étirage combinées au soufflage, à l'étirage et à d'autres méthodes sont des méthodes importantes pour la fabrication de films et de produits creux.
Le moulage par extrusion, également connu sous le nom de moulage par extrusion ou moulage par extrusion, fait principalement référence à une méthode de moulage qui utilise l'effet d'extrusion d'une vis ou d'un piston pour forcer le matériau polymère fondu à chaud à travers la tête de filière sous pression afin de former un profil continu avec une croix constante. -section. Le processus de moulage par extrusion comprend principalement les processus d'alimentation, de plastification par fusion, de moulage par extrusion, de mise en forme et de refroidissement.
Le processus d'extrusion peut être divisé en deux étapes : la première étape consiste à plastifier le plastique solide (c'est-à-dire à le transformer en un fluide visqueux) et à le faire passer sous pression à travers une filière de forme spéciale pour devenir un continuum avec une section similaire à la forme du dé ; la deuxième étape consiste à utiliser des méthodes appropriées pour faire perdre au continuum extrudé son état plastique et le transformer en solide pour obtenir le produit souhaité.
Selon les différentes manières de plastifier les plastiques, le processus d’extrusion peut être divisé en processus sec et humide. La plastification à sec repose sur le chauffage pour transformer le plastique en matière fondue. La plastification et la mise sous pression peuvent être effectuées dans le même équipement, et le processus de mise en forme n'est qu'un simple refroidissement. La plastification humide utilise des solvants pour ramollir complètement le plastique. Par conséquent, la plastification et la mise sous pression doivent être divisées en deux processus indépendants. De plus, le processus de mise en forme doit nécessiter une élimination du solvant plus gênante, et la récupération du solvant doit également être prise en compte. Bien que l'extrusion humide présente des avantages en termes de plastification uniforme et d'évitement d'un échauffement excessif des plastiques, en raison des inconvénients mentionnés ci-dessus, son champ d'application est limité à l'extrusion de. Le processus peut être divisé en deux types : sec et humide. La plastification sèche consiste à transformer le plastique en matière fondue par chauffage. La plastification et la pressurisation peuvent être réalisées dans le même équipement, et le processus de mise en forme n'est qu'un simple refroidissement. La plastification humide consiste à ramollir complètement le plastique avec un solvant. Par conséquent, la plastification et la pressurisation doivent être divisées en deux processus indépendants. De plus, le processus de mise en forme doit utiliser l'élimination du solvant, la plus gênante, et la récupération du solvant doit également être prise en compte. Bien que l'extrusion humide présente des avantages en termes de plastification uniforme et d'évitement d'un échauffement excessif du plastique, en raison des inconvénients ci-dessus, son champ d'application est limité au nitrate de cellulose et à quelques plastiques à base d'acétate de cellulose.
Équipements d'extrusion
1. Hôte
Système d'extrusion : Il se compose d'une vis et d'un barillet et constitue l'élément clé de l'extrudeuse. Sa fonction est de plastifier le matériau et d'extruder la masse fondue à une quantité, une pression et une température fixes.
Système de transmission : entraîne la vis pour fournir le couple et le couple requis
Système de chauffage et de refroidissement : assurez-vous que la température du plastique et du système d'extrusion atteint les exigences du processus pendant le processus de moulage.
2. Machine auxiliaire
Il se compose d'une tête de machine, d'un dispositif de façonnage, d'un dispositif de refroidissement, d'un dispositif de traction, d'un dispositif d'enroulement et d'un dispositif de coupe.
3. Système de contrôle
Il est composé d'appareils électriques, d'instruments et d'actionneurs.
Fonction : contrôler les moteurs principaux et auxiliaires pour répondre à la vitesse et à la puissance requises ; contrôler la température, la pression et le débit des machines principales et auxiliaires pour assurer la qualité des produits ; réaliser le contrôle automatique de l'unité d'extrudeuse pour assurer le fonctionnement coordonné des machines principales et auxiliaires.
paramètres associés
1. Températures
La température de moulage par extrusion comprend la température du cylindre, la température du plastique et la température des vis. Généralement, nous mesurons la température du fût. La température est contrôlée par le système de chauffage et de refroidissement. En raison de la structure de la vis, du système de chauffage et de refroidissement instable et des changements de vitesse de la vis, la température du matériau extrudé fluctue dans les directions radiale et axiale, affectant ainsi la qualité du produit. La résistance de chaque point du produit est différente, des contraintes résiduelles sont générées et la surface est mate et mate. Pour garantir la qualité du produit, la température doit être stable.
2. Pression
En raison de la structure de la vis et du canon, de la résistance de la tête de la machine, du tamis filtrant et de la plaque filtrante, il y a une pression à l'intérieur du plastique.
3. Taux d'extrusion
La masse ou la longueur de plastique extrudé de la filière d’extrudeuse par unité de temps. Facteurs affectant le taux d'extrusion : résistance de la filière, structure de la vis et du barillet, vitesse de la vis, chauffage, système de refroidissement, propriétés plastiques. Cependant, lorsque le produit est fixé, le débit d'extrusion n'est lié qu'à la vitesse de la vis. Le taux d'extrusion fluctue également, affectant la forme géométrique et la taille du produit.
La température, la pression et le taux d’extrusion varient tous. Afin de garantir la qualité du produit, la vis doit être correctement conçue, le système de chauffage et de refroidissement ainsi que la stabilité de la vitesse de la vis doivent être bien contrôlés pour réduire les fluctuations des paramètres.
Caractéristiques
Comparé à d’autres méthodes de moulage de polymères, le moulage par extrusion présente de nombreux avantages remarquables.
- La production continue permet de produire des tuyaux, des plaques, des tiges, des profilés, des films, des câbles et des monofilaments de n'importe quelle longueur selon les besoins.
- Efficacité de production élevée : le rendement unitaire de l'extrudeuse est relativement élevé. Par exemple, une extrudeuse d'un diamètre de 65 mm peut produire chlorure de polyvinyle film avec une production annuelle de plus de 450 tonnes.
- Large gamme d'applications Cette méthode de traitement est largement utilisée dans le traitement du caoutchouc, des plastiques et des fibres, en particulier des produits en plastique. Presque tous thermoplastiques et certains plastiques thermodurcissables peuvent être traités par cette méthode. En plus du moulage direct des produits, l'extrusion peut également être utilisée pour le mélange, la plastification, la granulation, la coloration et le moulage à blanc. Par exemple, lorsqu'une extrudeuse est combinée à une calandreL'extrusion permet de produire des films calandrés ; associée à une presse, elle permet de fabriquer diverses pièces embouties ; associée à une machine de soufflage, elle permet de produire des produits creux. Dans la production de produits en caoutchouc, l'extrusion est utilisée pour fabriquer des bandes de roulement de pneus, des chambres à air, des tuyaux et divers produits aux sections transversales complexes, ainsi que des produits semi-finis tels que des produits creux, pleins et revêtus de caoutchouc. Elle peut également servir au mélange, à la plastification et à la granulation en continu du caoutchouc filtrant et du caoutchouc brut. Dans les usines pétrochimiques, lors de la production de résines, une extrudeuse permet d'éliminer l'humidité de la résine et de mélanger les additifs et les modificateurs dans différentes qualités de résine, puis de granuler la résine.
- Une extrudeuse peut traiter une variété de matériaux et de produits. Différents produits peuvent être fabriqués en remplaçant différentes vis et têtes de filière en fonction des caractéristiques de performance des matériaux ainsi que de la forme et de la taille du produit.
- Équipement simple et investissement réduit. Comparé au moulage par injection et au calandrage, l'équipement d'extrusion est relativement simple, plus facile à fabriquer, moins coûteux et plus facile à installer et à mettre en service. Il occupe une surface réduite et ses exigences en matière d'usine et d'installations auxiliaires sont relativement faibles.
Les avantages ci-dessus déterminent la position importante du moulage par extrusion dans le traitement des polymères. La production de produits en plastique entièrement utilisés ou contenant un processus d'extrusion dans le processus représente environ la moitié de la quantité totale de produits en plastique thermoplastique. Les produits moulés selon cette méthode sont utilisés dans les secteurs de l'agriculture, de la construction, de la pétrochimie, de la fabrication de machines, des équipements médicaux, de l'automobile, de l'électronique, de l'aérospatiale et d'autres secteurs industriels.
Applications
La technologie de moulage par extrusion est un processus de fabrication polyvalent utilisé dans diverses industries pour créer des produits avec une section transversale constante. Voici quelques applications courantes de la technologie de moulage par extrusion :
Extrusion plastique:
- Tuyaux et tubes: L'extrusion est largement utilisée pour fabriquer des tuyaux et des tubes en plastique destinés à des applications dans la plomberie, l'irrigation et la construction.
- Profils: L'extrusion est utilisée pour créer des profilés en plastique tels que des cadres de fenêtres, des joints et des garnitures.
- Feuilles et films: L'extrusion est utilisée pour produire des feuilles et des films plastiques utilisés dans l'emballage, l'agriculture et la construction.
Extrusion d'aluminium:
- Construction: L'extrusion d'aluminium est utilisée pour créer des composants structurels pour les bâtiments, tels que des cadres de fenêtres, des murs-rideaux et des cadres de portes.
- Transports: Les extrusions d'aluminium sont utilisées dans les industries automobile et aérospatiale pour des composants tels que les cadres structurels et les garnitures intérieures.
- Biens de consommation: L'extrusion d'aluminium est utilisée dans la production de biens de consommation comme des meubles, des étagères et des appareils électroménagers.
Extrusion de caoutchouc:
- Joints et Joints: L'extrusion de caoutchouc est couramment utilisée pour fabriquer des joints d'étanchéité et des coupe-froid pour les applications automobiles, de construction et industrielles.
- Tubes et tuyaux: L'extrusion de caoutchouc est utilisée dans la création de tubes et de tuyaux en caoutchouc utilisés dans les applications de transfert de fluides.
- Profils: L'extrusion de caoutchouc est utilisée pour produire des profils personnalisés pour diverses applications, notamment les joints de fenêtre et les composants automobiles.
Extrusion alimentaire:
- En-cas: La technologie d’extrusion alimentaire est utilisée pour produire une variété de collations comme des collations soufflées, des céréales pour petit-déjeuner et des barres extrudées.
- Pâtes: Le moulage par extrusion est utilisé dans la production de formes de pâtes comme les spaghettis, les macaronis et les penne.
- Nourriture pour animaux domestiques: L'extrusion est utilisée pour fabriquer des aliments pour animaux de compagnie sous diverses formes et formulations.
Extrusion composite:
- Composites renforcés de fibres: La technologie d'extrusion est utilisée pour fabriquer des profils et des structures composites renforcés de fibres pour des applications dans l'aérospatiale, l'automobile et la construction.
- Composites bois-plastique: L'extrusion est utilisée pour créer des produits composites bois-plastique comme les terrasses, les garde-corps et les clôtures.
- Composites thermoplastiques: Le moulage par extrusion est utilisé pour produire des pièces composites thermoplastiques avec des propriétés personnalisées pour des applications spécifiques.
Extrusion médicale:
- Cathéters et tubes: L'extrusion est utilisée pour fabriquer des tubes médicaux et des cathéters pour diverses procédures médicales.
- Profils médicaux: La technologie d'extrusion est utilisée pour créer des profils personnalisés utilisés dans les dispositifs et équipements médicaux.
Ce ne sont là que quelques exemples de la manière dont la technologie de moulage par extrusion est appliquée dans différentes industries pour créer une large gamme de produits de manière efficace et rentable.
Tendance de développement
Ces dernières années, avec l'émergence et le développement de la technologie moderne des extrudeuses, la théorie et la technologie du moulage par extrusion ont été continuellement approfondies et étendues, les moyens de recherche et de développement de nouveaux produits et de nouveaux processus ont été continuellement renforcés et les équipements d'extrusion dotés de diverses structures et fonctions. a été produit en continu, comme les extrudeuses multivis, les extrudeuses à réaction et les extrudeuses combinées. Les types de matériaux pouvant être extrudés, la structure des produits et la forme des produits augmentent également. Dans le même temps, avec l'application croissante de la technologie informatique dans le moulage par extrusion, de nouvelles technologies de moulage par extrusion telles que l'extrusion par réaction, l'extrusion auxiliaire, le moussage par extrusion, la coextrusion, l'extrusion à grande vitesse, l'extrusion de précision et l'extrusion à point de fusion proche sont apparues. .
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