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RÉSUMÉ
Plus de la moitié des tuyaux sont fabriqués en thermoplastiques, et tous le sont par extrusion, un procédé de fabrication de pièces de section droite constante. Cet article est consacré aux lignes d’extrusion permettant la mise en œuvre de tubes aux propriétés et applications spécifiques. Ainsi, la réticulation améliore la résistance mécanique des tubes aux hautes températures. L’utilisation de corrugateurs permet l’obtention de tubes plus légers et demandant moins de matière. Les deux procédés d’expansion (physique et chimique) produisent des tuyaux multicouches à couche centrale alvéolaire, essentiellement utilisés pour l’évacuation d’eau. Pour terminer, les défauts d’extrusion couramment rencontrés sont listés avec leurs causes et remèdes.
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Stéphan PUISSANT : Enseignant-chercheur, GIP InSIC
INTRODUCTION
Après une présentation, dans le dossier précédent [AM 3 642], des éléments principaux communs aux lignes d'extrusion standard, les spécificités des lignes particulières sont abordées dans ce dossier Lignes d'extrusion de tubes- Procédés spéciaux[AM 3 643]. Les raisons d'utilisation de procédés particuliers tiennent aux caractéristiques spécifiques demandées pour les tubes.
Par exemple, pour les tuyaux d'installation (distribution d'eau chaude ou froide à l'intérieur des bâtiments), et particulièrement les tuyaux de chauffage au sol, la réticulation permet d'obtenir une résistance mécanique plus importante à des températures plus hautes.
De plus, la résistance mécanique des tuyaux étant en effet principalement dépendante des parois externes, l'utilisation d'une couche expansée ou corruguée (tuyau à surface ondulée) permet d'avoir un produit plus léger et nécessitant moins de matière première.
Enfin, l'utilisation de tubes coextrudés (constitués de plusieurs couches) permet d'associer les qualités des différents matériaux.
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2. Expansion (mousse alvéolaire)
Le procédé d'expansion (ou moussage) a été utilisé avec des polymères pour la première fois dans les années 1930 pour la fabrication de pièces en polystyrène PS injecté .
Puis, dans les années 1950, Dow breveta un procédé d'extrusion continue (à l'aide d'une vis d'extrusion) de plaque moussée en PS .
Depuis, ce type de procédé a été largement développé et est appliqué à tous les thermoplastiques (cf. dossier [AM 3 550] Polymères alvéolaires. Présentation et propriétés). En général, les polymères amorphes (tel le PS) sont plus faciles à mousser que les polymères semi-cristallins. La fenêtre d'application du procédé est en effet moins étendue pour ces derniers.
2.1 Amélioration des caractéristiques des tuyaux
Ces procédés sont utilisés pour la production de tubes ou tuyaux multicouches à couche centrale alvéolaire. La couche centrale en matériau moussé permet un gain de matière et de poids, tout en assurant une résistance mécanique proche du tuyau plein (les contraintes maximales se trouvant sur la périphérie du tuyau). L'utilisation d'une couche intermédiaire moussée permet de diminuer la quantité de matière devant être utilisée pour obtenir la même résistance mécanique. Cette solution est utilisée principalement pour les tuyaux d'évacuation d'eau. Pour les tuyaux en PVC, on utilise plutôt des extrudeuses bivis contrarotatives interpénétrées et pour les polyoléfines des extrudeuses monovis.
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - NOWACK (R.E.), BARTH (E.), OTTO (I.), BRAUN (E.W.) - 60 Jahre Erfahrungen mit Rohrleitungen aus Weichmacherfreiem Polyvinylchlorid (PVCU). - Kunststoffrohrverband Nachrichten (1995).
-
(2) - PIPELIFE - Excellence in plastics. - Pipe Symposium 2005, Vienne, Autriche, 22-23 juin 2005.
-
(3) - BERGHAUS (U.), PREDÖHL (W.), PÖHLER (F.), REITEMEYER (P.) - Extrusion of Pipes, Profiles and Cables. - Plastics ExtrusionTechnology, Edited by HENSEN (F.), HANSER (C.) Verlag, Munich, Vienna, New-York, p. 43-99 (1997).
-
(4) - AGASSANT (J.F.), AVENAS (P.), SERGENT (J.-P.), VERGNES (B.), VINCENT (M.) - La mise en forme des matières plastiques. - 3e édition. Lavoisier Technique et Documentation (1996).
-
(5) - RAUWENDAHL (C.) - Polymer extrusion. - 3e édition. HANSER, Munich, Vienna, New-York (1994).
-
(6) - SCHULER (W.) - Auslegung von...
ANNEXES
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1 À lire également dans nos bases
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2 Brevets
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3 Annuaire
- 3.1 Organismes
- 3.2 Fabricants – Producteurs (listes non exhaustive) 3.2.1 Fabricants de lignes d'extrusion pour tube
3.2.2 Fabricants d'éléments de dosage pour ligne de tube
3.2.3 Fabricants de pompes à engrenages pour ligne de tube
3.2.4 Fabricants d'extrudeuses et/ou de têtes d'extrusion
3.2.5 Fabricants d'éléments de lignes
3.2.6 Producteurs de matière première (principalement polyéthylène)
3.2.7 Producteurs d'instruments de mesures pour lignes d'extrusion
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4 Données économiques
1 À lire également dans nos bases
PUISSANT (S.), BONVIN (P.-Y.) - Lignes d'extrusion en câblerie. Câbles. Contrôle qualité. Rentabilité. - [AM 3 640] Plastiques et composites, juil. 2006.
PUISSANT (S.), BONVIN (P.-Y.) - Lignes d'extrusion en câblerie. Étapes de fabrication. - [AM 3 641] Plastiques et composites, juil. 2006.
VERGNES (B.), PUISSANT (S.) - Extrusion. Extrusion monovis (partie 1). - [AM 3 650] Plastiques et composites, oct. 2002.
VERGNES (B.), PUISSANT (S.) - Extrusion. Extrusion monovis (partie 2). - [AM 3 651]...
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