Colloque

Étude de la zone de transport des solides dans une extrudeuse monovis

Éric Gamache

Pierre Lafleur

ÉG

Membre a labase

Éric Gamache

Résumé du colloque

L'extrudeuse monovis est un outil indispensable dans la mise en forme des matériaux plastiques. La productivité d'une extrudeuse dépend en grande partie de la conception efficace de la vis d'extrusion. La simulation du procédé d'extrusion à l'aide de systèmes d'équations permet de prédire, à peu de coûts, les performances associées à une vis sous certaines conditions opératoires. Un modèle permettant de prédire la hausse de pression et de température dans la zone de transport des solides et la zone de retard de la fusion a été développé. La plupart des travaux réalisés jusqu'à présent sur ces zones comportaient certaines lacunes majeures. Certains auteurs ne prenaient pas en considération l'évolution de la densité du lit des solides. Dans tous les cas, la vitesse du lit des solides était considérée comme constante alors que certains auteurs (Zhu et al.) ont démontré le contraire, et le coefficient de friction était considéré comme étant dépendant de la température mais indépendant de la pression. Afin d'éliminer ces carences, les propriétés physiques de trois polymères ont été rigoureusement déterminées. Une chambre d'échantillonnage a été conçue afin de pouvoir observer qualitativement et quantitativement la densification du lit des solides sous l'effet d'une contrainte. Des essais visant à déterminer le coefficient de friction dynamique dans des conditions semblables aux conditions retrouvées lors du procédé d'extrusion ont aussi été réalisés. Finalement, le modèle permettant de décrire la zone de transport des solides a été développé de façon à réaliser le calcul sur une masse constante de polymère. Cette modification a pour effet, lorsque l'on prend en considération la densification du lit des solides, de créer une variation locale de la vitesse du lit des solides. Les résultats thermiques et mécaniques sont obtenus lorsque ces trois paramètres, la densification du lit des solides, la variation de la vitesse du lit des solides et l'évolution du coefficient de friction, sont inclus dans un logiciel. Il apparaît que les résultats des simulations dépendent du facteur multiplicatif du coefficient de friction.