Extrusion
Qu’est-ce que l’extrusion ?
L’extrusion est un procédé de transformation fondamental dans l’industrie. Ce procédé de fabrication permet de produire une grande variété de composants et de produits. Le terme extrusion vient du latin extrudere, qui signifie « pousser vers l’extérieur » ou « expulser ». Il désigne un procédé continu dans lequel des matériaux visqueux et durcissables sont pressés à travers une filière.
Le matériau extrudé, généralement un polymère, est plastifié et homogénéisé dans un extrudeur (presse à vis) par l’action combinée de la chaleur et du frottement interne, sous des températures et des pressions élevées. À la sortie de la filière, le matériau est solidifié dans un dispositif de calibrage refroidi à l’eau. L’application d’un vide permet de plaquer le profil contre la paroi du calibre et de finaliser ainsi la mise en forme.
Une ligne de refroidissement sous forme de bain d’eau est fréquemment utilisée. La section transversale du corps géométrique obtenu correspond alors à celle de la filière ou du calibre utilisé. Les tolérances de fabrication se situent généralement autour de ± 0,05 millimètre.
L’extrudeur mono-vis se compose principalement d’un entraînement, d’une trémie d’alimentation, d’un cylindre, d’une vis, de capteurs de température, de colliers chauffants et d’une filière (matrice). Les extrudeurs à vis génèrent des pressions comprises entre 10 et 300 bars et atteignent des températures allant de 60 °C à 300 °C. Les extrudeurs à grande vitesse, appelés extrudeurs rapides, peuvent atteindre des vitesses de rotation allant jusqu’à 1 500 tours par minute.
Un procédé analogue appliqué aux métaux est le formage à chaud par extrusion, également appelé extrusion de profilés ou extrusion à chaud.
Produits
Le procédé d’extrusion permet de fabriquer des produits tels que des plaques sans soudure, des tubes et des profilés. Il est également possible de produire des bandes continues, souvent enroulées en bobines, sous forme de tuyaux ou de films plastiques.
De nombreux contenants en plastique, comme les bouteilles, les bidons ou les réservoirs de carburant, sont également fabriqués par extrusion. Dans le cas de l’extrusion-soufflage, un tube extrudé est placé dans un moule puis gonflé à l’air comprimé afin d’épouser la forme de l’outil.
Bien que les plastiques soient les matériaux les plus couramment extrudés, d’autres matériaux peuvent également être transformés par ce procédé.
Matériaux
Plastiques couramment extrudés :
- PVC (polychlorure de vinyle)
- PE (polyéthylène)
- PP (polypropylène)
- PA (polyamide)
- ABS (acrylonitrile butadiène styrène)
- PC (polycarbonate)
- SB (styrène-butadiène)
- PMMA (polyméthacrylate de méthyle)
Autres matériaux :
- Aluminium
- Caoutchouc et élastomères
- Matériaux composites (plastiques renforcés de fibres de carbone ou de verre)
- Matériaux thermoplastiques à base de lignine ou d’amidon de maïs
- Argiles et matériaux céramiques
- Denrées alimentaires pâteuses ou mélanges pour aliments pour animaux
Produits issus de l’extrusion :
- Produits semi-finis tels que tubes et barres
- Profilés (cadres, canaux, joints d’étanchéité)
- Tuyaux et flexibles
- Gaines pour câbles électriques
- Films plastiques
- Bandes de roulement de pneus
- Joints de portes
- Jantes de vélo
- Courroies trapézoïdales et courroies dentées
- Produits alimentaires (pâtes, biscuits, produits carnés reconstitués)
- Fibres chimiques
- Dissipateurs thermiques
- Bougies en stéarine
- Filament recyclé pour le procédé Fused Deposition Modeling (FDM)
- Crayons de couleur et crayons à papier
- Produits céramiques, briques fendues et briques creuses
Secteurs industriels
L’extrusion est utilisée dans de nombreux secteurs industriels, notamment :
- Industrie du bâtiment
- Industrie automobile
- Industrie aéronautique
- Technologies médicales
- Industrie du meuble
- Construction de stands et d’expositions
- Industrie de l’emballage
- Applications agricoles
- Applications de tuyauterie et de flexibles
- Granulation
- Industrie agroalimentaire et de l’alimentation animale