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Les bases de l'extrusion plastique :procédé, matériaux, applications

Avec le moulage par injection, l'extrusion de plastique est l'un des procédés de fabrication les plus largement utilisés pour le formage des plastiques et le plus largement utilisé pour les thermoplastiques. Il est utilisé pour créer des objets avec un profil continu tels que des tuyaux, des tubes et des profils de porte.

L'extrusion thermoplastique sous sa forme actuelle existe depuis près d'un siècle, mais elle reste un outil puissant pour la production à grande échelle de pièces profilées continues. Les clients travaillent avec des sociétés d'extrusion de plastique pour créer une extrusion de plastique personnalisée pour une pièce, généralement en gros volumes, mais parfois, comme avec 3ERP, pour une production à faible volume.

Cet article couvre les bases de l'extrusion de plastique, y compris le fonctionnement du processus, les types de thermoplastiques pouvant être extrudés, les produits utilisés pour fabriquer l'extrusion de plastique et une comparaison de l'extrusion de plastique avec l'extrusion d'aluminium.

Le processus d'extrusion plastique

Pour comprendre le processus d'extrusion du plastique, il est utile d'avoir une idée de ce qu'est une extrudeuse et de son fonctionnement. Typiquement, une extrudeuse contient les pièces suivantes :

Le processus d'extrusion du plastique commence par le remplissage de la trémie avec une matière première solide sous la forme, par exemple, de granulés ou de flocons. Le matériau est alimenté par gravité à travers la gorge d'alimentation et dans le cylindre de l'extrudeuse.

Une fois que le matériau entre dans le baril, il commence à être chauffé via trois zones de chaleur ou plus. (Les zones de chaleur peuvent être plus froides près de la gorge d'alimentation et plus chaudes près de la matrice, pour permettre une fusion progressive.) Pendant qu'il est chauffé, le matériau est simultanément poussé vers l'extrémité de la matrice du cylindre par une vis alternative, qui est entraînée par un moteur. La vis et la pression génèrent également de la chaleur, de sorte que les zones de chaleur elles-mêmes n'ont pas besoin d'être aussi chaudes que la température d'extrusion requise.

Le plastique fondu sort du canon à travers un écran renforcé par la plaque brise-roche. Cet écran élimine les contaminants du matériau et maintient une pression uniforme dans le baril. Le matériau passe à travers un tuyau d'alimentation dans la matrice sur mesure, qui a été usinée avec une ouverture en forme de profil d'extrusion souhaité pour créer une extrusion de plastique personnalisée.

Lorsqu'il est forcé à travers la filière, le matériau prend la forme de l'ouverture de la filière, terminant le processus d'extrusion. Une fois complètement à travers la filière, le profilé d'extrusion est refroidi dans un bain d'eau ou via un ensemble de rouleaux de refroidissement, provoquant sa solidification.

Plastique extrudé

L'extrusion de plastique fonctionne avec un certain nombre de thermoplastiques différents. Ces matériaux sont chauffés à une température suffisamment élevée pour faire fondre le matériau mais pas assez élevée pour provoquer une décomposition thermique. Cette température diffère d'un plastique extrudé à l'autre.

Les plastiques d'extrusion sont généralement introduits dans l'extrudeuse sous la forme de granulés de plastique, similaires à ceux utilisés pour le moulage par injection. Les autres formes comprennent les poudres, les flocons et les granulés.

Les plastiques d'extrusion courants incluent :

Dans certains cas, le plastique d'extrusion recherché peut être un élastomère ou un thermodur au lieu d'un thermoplastique.

Applications d'extrusion plastique

Les entreprises d'extrusion de plastique peuvent fabriquer une variété de pièces, à condition que la pièce ait un profil cohérent. Les profilés d'extrusion en plastique sont idéaux pour les tubes, les profilés de porte, les pièces automobiles, etc.

Tuyaux et tubes

Les tuyaux et tubes en plastique, parfois fabriqués à partir de PVC ou des thermoplastiques susmentionnés, sont une application courante d'extrusion de plastique car ils ont un profil cylindrique simple. Les gouttières extérieures sont un exemple de tube extrudé.

Isolation des fils

De nombreux thermoplastiques ont une excellente isolation électrique et une excellente stabilité thermique, ce qui les rend adaptés à l'isolation et à la gaine des fils et câbles extrudés. Les entreprises d'extrusion de plastique peuvent également utiliser des fluoropolymères à cette fin.

Profils de fenêtres et de portes

Les cadres de portes et de fenêtres en plastique se prêtent parfaitement à l'extrusion en raison de leur profil continu et de leur longueur. Le PVC est un matériau populaire pour cette application d'extrusion de plastique et tous les profilés d'extrusion de plastique liés aux équipements ménagers.

Stores

Les stores (stores) constitués de plusieurs lames identiques peuvent être extrudés à l'aide d'un thermoplastique. Le profil est généralement de courte longueur, parfois avec un côté arrondi. Le polystyrène est couramment utilisé pour les stores vénitiens en faux bois.

Coupe-froid

Les entreprises d'extrusion de plastique fabriquent souvent des produits de coupe-froid - des boudins de porte, par exemple, dont les profilés d'extrusion de plastique sont conçus pour s'adapter étroitement aux cadres de portes et de fenêtres. Les caoutchoucs sont des matériaux de coupe-froid courants.

Essuie-glaces et raclettes

Le balai d'essuie-glace d'une automobile est généralement extrudé. Le plastique d'extrusion peut être un matériau en caoutchouc synthétique comme l'éthylène propylène diène méthylène, ou la société d'extrusion de plastique peut effectuer la co-extrusion d'un caoutchouc synthétique avec un caoutchouc naturel. Les lames de raclette manuelles fonctionnent de la même manière que les essuie-glaces.

Extrusion de plastique contre extrusion d'aluminium

En plus des thermoplastiques, il est possible d'extruder des pièces en aluminium avec un profil continu.

Les avantages de l'utilisation de l'aluminium pour les pièces extrudées incluent la légèreté, la conductivité et la recyclabilité, et les applications courantes d'extrusion d'aluminium incluent les barres, les tubes, les fils, les tuyaux, les clôtures, les rails, les cadres et les dissipateurs de chaleur.

Contrairement à l'extrusion plastique, l'extrusion aluminium peut être à chaud ou à froid :l'extrusion à chaud se fait à une température comprise entre 350°C et 500°C, et l'extrusion à froid se fait à température ambiante. En savoir plus sur l'extrusion d'aluminium.

3ERP fait partie d'un groupe sélect d'entreprises proposant des extrusions de plastique personnalisées à faible volume. La plupart des entreprises d'extrusion de plastique n'acceptent pas les petites commandes, mais 3ERP et notre réseau de partenaires peuvent répondre à vos besoins de prototypage et de production à court terme. Contactez-nous pour un devis gratuit.


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