Présentation

Article

1 - PHÉNOMÈNE DE DÉFAUTS D’EXTRUSION

2 - PROCÉDÉS D’EXTRUSION DE POLYMÈRES

3 - ORIGINE DES DÉFAUTS D’EXTRUSION

4 - PRÉVENTION DES DÉFAUTS D’EXTRUSION

5 - CONCLUSION

Article de référence | Réf : AM3657 v1

Prévention des défauts d’extrusion
Défauts d’extrusion

Auteur(s) : Rudy KOOPMANS

Date de publication : 10 oct. 2002

Pour explorer cet article
Télécharger l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !

Sommaire

Présentation

Version en anglais English

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’article

INTRODUCTION

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 .

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 94% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-am3657


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

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Présentation
Version en anglais English

4. Prévention des défauts d’extrusion

Les limites actuelles dans la compréhension des défauts d’extrusion n’ont pas empêché de trouver des solutions qui inhibent les déformations d’extrudat. Les approches les plus classiques concernent la modification de l’architecture du polymère, les conditions d’extrusion (le débit, la géométrie de la filière, température d’extrusion) et l’ajout d’additifs (de préférence bon marché).

4.1 Architecture du polymère

La modification de l’architecture du polymère implique de changer la chimie et les conditions de fabrication du polymère. C’est une tâche exaltante pour les compagnies produisant des polymères. Pour une technologie de fabrication de polymère bien définie, ceci peut être difficile à réaliser parce que beaucoup d’aspects techniques et commerciaux doivent être mis en balance.

Pour la chimie de polymère choisie les options architecturales sont :

  • la masse moléculaire ;

  • la distribution de masse moléculaire ;

  • la ramification de la chaîne principale ;

  • et la distribution de ramifications.

Cependant, le paramètre moléculaire unificateur est la masse moléculaire entre enchevêtrement M e . Ceci correspond aux contraintes topologiques des polymères voisins qui gênent le mouvement d’une chaîne spécifique de polymère pendant l’écoulement.

Tous les polymères commerciaux sont polydisperses et caractérisés par une masse moléculaire moyenne en nombre M n et une masse moléculaire en poids M w . Leur rapport définit le degré de dispersion c’est-à-dire la largeur de la distribution de masse moléculaire.

En combinaison avec la masse moléculaire entre enchevêtrement M e le critère pour le déclenchement des défauts d’extrusion peut être relié à la densité d’enchevêtrements (M w /M e ) (figure 19). Qualitativement, cela signifie que des polymères avec des densités d’enchevêtrement inférieures peuvent être traités à des débits plus élevés. Ceci peut être réalisé en abaissant M w et en élargissant la distribution de masse moléculaire...

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 95% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

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

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Prévention des défauts d’extrusion
Sommaire
Sommaire

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...

1 Références bibliographiques

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 (K.),...

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 95% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

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

ABONNEZ-VOUS