[la fibre technique #12]
L'Extrusion
Quel est le point commun entre un train et un câble ? Les deux peuvent circuler sur des lignes à grande vitesse. Je vous explique👇
Pour fabriquer des câbles, des tubes, des profilés, on peut produire en long sur des lignes en transformant la matière plastique en un liquide qui va s’écouler en continu : c’est l’extrusion.
Et pour extruder il faut …une extrudeuse 😋 En l’occurrence :
➡️ une trémie, entonnoir conique recueillant les granulés plastiques de base, additifs, colorants
➡️ un fourreau et une vis sans fin associés à des zones de chauffe pour que les granulés fondent et que le liquide visqueux soit transporté
➡️une tête d’extrusion pour réaliser la forme autour des fils de cuivre ou des fibres optiques.
En plus de l’extrudeuse, d’autres éléments composent la ligne :
▶️ des dévidoirs ou dérouleurs pour débobiner les constituants du câble
▶️ des dispositifs de régulation de tension des composants
▶️ des bacs de refroidissement
▶️ des dispositifs de séchage, de marquage
▶️ une machine de tirage -cabestan ou chenille- régulée en tension
▶️ et un enrouleur pour stocker le câble fabriqué sur un touret.
Des systèmes de mesure et contrôle sont aussi déployés pour :
👉vérifier les diamètres en temps réel
👉détecter l’apparition d’excroissance, de trous
👉surveiller la vitesse et l’ensemble des paramètres de la ligne.
Une ligne d’extrusion qui pourra être dotée de systèmes de coextrusion (plusieurs extrudeuses connectées) en fonction des câbles et contraintes industrielles.
De fait, la fabrication d’un câble, tout comme sa conception, influe sur sa performance technico-économique. La complexité de la machine, l’organisation industrielle vont jouer. Quand on sait que chaque ligne d’extrusion nécessite un conducteur de ligne minimum, on comprend que ce coût doit être compensé par des taux de rendement synthétique (TRS) et des vitesses de lignes élevés. D’où les pistes d’extrusion « à grande vitesse ».
La grande vitesse est toujours possible mais contrainte par l’état de l’art et dépendante à la fois de la ligne d’extrusion, du choix des matières, de leur capacité à être transformées, et de l’opérateur.
Le design du produit fixé par le CDC client détermine le coût matières, leur capacité d’extrusion et conséquemment le design des outils de production car tous les accessoires sont importants dans cette chaine. Et quand on vise une montée en cadence, ils doivent suivre. Or à dimensionnel fixe, une vitesse de ligne élevée génère des taux d’étirage et de cisaillement élevés ce qui nécessite l’adaptation des caractéristiques de la matière thermoplastique sélectionnée et la vérification des conséquences thermo chimiques et physiques sur le produit. Enfin, une LGV crée des contraintes sur le rythme de l’opérateur car un asservissement de ligne est indispensable pour sécuriser le lancement des productions et limiter la quantité de déchets lors des arrêts.
En conclusion, car point d’accélération en matière d’extrusion à grande vitesse sans maîtrise exhaustive des designs et des coûts produits, alliée à une parfaite connaissance technique des lignes et une vraie maîtrise des comportements thermoplastiques des matières.