Présentation
RÉSUMÉ
Dans le domaine du mélange en continu, l’extrusion bivis est parfois concurrencée par l’utilisation de co-malaxeurs, qui sont des extrudeuses monovis dotées d’une cinématique et d’une géométrie très particulières. Dans cet article, la configuration d’un co-malaxeur sera présentée en détail. Son mode de fonctionnement (cinématique de la vis, rôle des doigts de malaxage, mode d’écoulement, etc.) sera ensuite explicité. L’influence des paramètres opératoires sur la température, le taux de remplissage et les temps de séjour sera alors décrite, avant d’introduire quelques aspects concernant la modélisation des écoulements dans ces extrudeuses particulières.
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Lire l'articleAUTEUR(S)
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Lucas SARDO : Docteur en Mécanique numérique et Matériaux de PSL Research University - Sciences Computers Consultants, Sophia-Antipolis, France
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Bruno VERGNES : Conseiller scientifique - CEMEF, MINES ParisTech, Sophia-Antipolis, France
INTRODUCTION
Chaque jour, de nouveaux matériaux polymères sont créés pour répondre à des besoins de plus en plus spécifiques, tels que des matériaux allégés, plus résistants, ignifuges, antistatiques et qui respectent les nouvelles normes environnementales. Ces matériaux complexes nécessitent des outils de mélange efficaces, permettant une fabrication contrôlée et compétitive. Parmi les procédés de mélange en continu, les extrudeuses bivis sont très utilisées, mais les co-malaxeurs tiennent aussi une place importante. Un co-malaxeur est une extrudeuse monovis modulaire, animée d’un double mouvement de rotation et d’oscillation d’avant en arrière. Les filets de la vis sont interrompus de place en place et des doigts de malaxage sont fixés sur le fourreau. La cinématique mise en jeu permet à ces doigts de balayer les chenaux de vis en passant à travers les interruptions de filets, ce qui provoque un mélange très efficace, tout en ayant des taux de cisaillement en moyenne relativement faibles, induisant peu d’échauffement. Les co-malaxeurs sont donc généralement utilisés dans le cas de polymères thermosensibles, comme le PVC, ou lorsque des taux de charge importants sont nécessaires.
Dans cet article, nous allons d’abord présenter en détail la configuration d’un co-malaxeur, en explicitant son mode de fonctionnement, très différent de celui d’une extrudeuse monovis classique. On s’intéressera à la cinématique de la vis, au rôle des doigts de malaxage, aux modes d’écoulement, etc. L’influence des paramètres opératoires sera ensuite abordée, avant d’introduire quelques aspects concernant la modélisation des écoulements dans ces extrudeuses particulières.
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MOTS-CLÉS
extrusion | Mélange | extrudeuses monovis | modélisation des écoulements
DOI (DIGITAL OBJECT IDENTIFIER)
Fonctionnement et utilisation des co-malaxeurs
Contexte
Sources bibliographiques
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