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RÉSUMÉ
Une ligne d'extrusion de feuille et/ou de plaque est présentée au travers de chacun des sous-ensembles qui la composent. La description fonctionnelle détaillée de ces sous-ensembles est l'occasion de mettre en avant les problématiques qui relèvent spécifiquement de l'extrusion d'une feuille et/ou d'une plaque.
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Francis PINSOLLE : Ingénieur ENSEM (École nationale supérieure d'électricité et de mécanique de Nancy) - Master of Sciences de l'Université de Philadelphie (U of P) - IAE (Institut d'administration des entreprises d'Aix-en-Provence)
INTRODUCTION
Feuille ou Plaque ?
La frontière entre ces deux produits est plutôt informelle ; elle correspond à une valeur d'épaisseur comprise entre 1,5 et 2,5 mm, c'est-à-dire à la valeur limite au-delà de laquelle le produit extrudé ne peut plus être enroulé.
Pour autant, une feuille n'est pas exclusivement livrée en bobine mais peut aussi être livrée en format à plat, alors qu'une plaque est toujours livrée en format à plat. Toutefois, les dimensions longueur-largeur d'une feuille livrée en format à plat sont généralement inférieures à celles correspondant au format plaque. D'une façon générale, feuilles et plaques sont livrées dans des dimensions qui dépendent de l'application finale, puisque ce sont des produits intermédiaires qui vont donner lieu à une nouvelle transformation.
Les bobines sont toujours destinées au thermoformage ; leur taille, qui dépend des machines de thermoformage, est très variable, avec des largeurs comprises entre 50 mm et plus de 1 000 mm, des diamètres qui varient de 250 mm à 2 000 mm, et des masses comprises entre 25 kg et 2 t.
Les feuilles en format à plat peuvent être thermoformées ou utilisées comme support d'impression et de décoration.
Les plaques sont thermoformées ou redécoupées pour diverses applications.
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3. Alimentation matières
Aujourd'hui, toutes les lignes de feuilles ou de plaques sont des lignes de coextrusion car les feuilles ou plaques sont structurées en 3 couches de type A-B-A ou A-B-C : trois extrudeuses sont nécessaires dans le cas A-B-C, deux peuvent suffire dans le cas A-B-A.
La couche centrale B est en général composée d'un mélange de matière vierge et de matière broyée constituée par les rives broyées en ligne et par les rebuts d'une précédente fabrication.
Dans le cas de thermoformage en ligne, la couche B peut même être exclusivement composée de matière broyée, provenant des « squelettes » de thermoformage qui sont recyclés en ligne.
Il est rare que les couches extérieures A et C ne soient constituées que d'une seule matière : les applications imposent en général des mélanges de 3 matières, deux polymères de grades différents et un mélange maître pour la coloration.
Toutes ces matières sont en général des granulés, rarement de la poudre ou des billes.
La technologie du dosage pondéral s'est aujourd'hui imposée. Une station d'alimentation se compose (figure 2) :
-
des trémies pour chaque constituant du mélange ;
-
d'une chambre de pesée ;
-
d'une chambre de mélange.
Elle est en général installée directement au-dessus de la trémie de l'extrudeuse qui sert de trémie « tampon » (figure 1).
Les mélanges sont fabriqués par lots (batchs) dont la masse varie de quelques centaines de grammes à quelques kilogrammes selon la taille de l'extrudeuse, au cours d'un cycle qui dure quelques secondes ; l'opération se répète cycle après cycle et elle n'est temporairement interrompue que lorsque le niveau de remplissage de la trémie tampon est au maximum.
Ces systèmes sont précis et fiables ; leur installation juste au-dessus de la trémie de l'extrudeuse minimise les risques de « démélange » ; ils permettent un suivi des consommations des matières ; enfin, ils fournissent le support de traçabilité requis par les procédures de la politique Qualité.
L'alimentation des matières constitue une étape encore...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - NORIEGA (M. del P.), RAUWENDAAL (C.) - TroubleShooting the extrusion Process - (Hanser).
-
(2) - RAUWENDAAL (C.), OSWALD (T.), GRAMANN (P.), DAVIS (B.) - New Dispersive mixers for Single Screw Extruders - (ANTEC 1998).
-
(3) - SRINIVASAN (T.) - FFT : an efficient process analytical tool for plastic film and sheet processes - (ANTEC 2001).
-
(4) - COATES (P.D.), ROSE (R.M.), BARGHASH (M.A.) - Statistical Process Control applied to the extrusion process - (ANTEC 2001).
-
(5) - PILLET (M.) - Appliquer la maîtrise statistique des procédés - MSP-SPC.
-
(6) - RAUWENDAAL (C.) - Statistical Process Control in extrusion - (Hanser).
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
Contour TM Die (EDI)
BEMflow, Boundary Element Fluid and Heat Transfer Simulation Program
Inverted preland Die (Cloeren)
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Octal
Rauwendall
The Madison Group
Verbruggen
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