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Titel: Nachschalteinrichtungen in der Extrusion: Eine terminologische Arbeit Deutsch-Französisch

Nachschalteinrichtungen in der Extrusion: Eine terminologische Arbeit Deutsch-Französisch

von Sophie Terrisse (Autor:in)
©2000 Diplomarbeit 216 Seiten
Sprachwissenschaft / Sprachforschung (fachübergreifend)

Zusammenfassung

Inhaltsangabe:Introduction:
Cette terminologie a pour sujet les lignes d’extrusion utilisées pour la fabrication de produits finis ou de semi-produits en matière plastique et leurs dispositifs. L’extrusion, mal connue, réunit divers procédés qui permettent la fabrication d’une multitude d’objets présents dans notre quotidien (cadres de fenêtre, clôtures, bouteilles, jouets, etc.). Cette terminologie permettra aux personnes intéressées par la plasturgie, domaine qui occupe une place prépondérante dans notre économie 1 , ainsi qu’aux traducteurs et aux interprètes confrontés à ce sujet, de découvrir ce principe de fabrication dont il n’existe quasiment aucun ouvrage de vulgarisation en langue française.
Un membre de ma famille travaillant dans le domaine de la transformation des matières plastiques en collaboration avec l’entreprise allemande Fränkische Rohrwerke à Königsberg (Bavière) s’est demandé s’il était possible d’établir un glossaire français-allemand sur les lignes d’extrusion de tuyaux annelés (spécificité de cette entreprise) étant donné les difficultés rencontrées par cette firme lorsqu’elle est confrontée à une clientèle francophone. Ceci m’a incitée à choisir ce thème comme sujet de mémoire. La difficile recherche de documents relatifs à ces extrudeuses particulières m’a rapidement convaincue qu’il fallait étendre le champ d’investigation de ce travail. C’est la raison pour laquelle j’aborde dans ce mémoire diverses lignes d’extrusion, de l’extrudeuse au dispositif de sectionnement.
L’extrusion plastique est un procédé relativement jeune et la terminologie employée dans ce domaine parfois aléatoire. Je suis partie du terme très général « ligne d’extrusion » pour réunir sous forme de liste les différents dispositifs caractéristiques des différents procédés d’extrusion. Les lignes d’extrusion sont toutes composées d’une extrudeuse et de différents éléments qui varient selon la matière à transformer ou le produit à fabriquer. J’ai d’emblée éliminé les lignes de production et de formulation de matière plastique, c’est à dire de granulés ou de poudre, supprimant par là les extrudeuses planétaires et en cascade ainsi que les double-vis co-rotatives et les extrudeuses à vis de dégazage.
Limité aux lignes d’extrusion de transformation des matières plastiques, mon sujet de recherche demandait à être réduit davantage afin de proposer une terminologie abordant les procédés généraux plutôt que les spécificités et permettre ainsi une bonne […]

Leseprobe

Inhaltsverzeichnis


ID 4231
Terrisse, Sophie: Nachschalteinrichtungen in der Extrusion: Eine terminologische Arbeit
Deutsch-Französisch / Sophie Terrisse - Hamburg: Diplomica GmbH, 2001
Zugl.: Saarbrücken, Universität, Diplom, 2000
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Eidesstattliche Erklärung:
Hiermit versichere ich, Sophie Terrisse, an Eides Statt, da
ich die vorliegende
Diplomarbeit selbständig und unter Verwendung der aufgeführten Hilfsmittel angefertigt
habe.
Stuttgart, Januar 2000
REMERCIEMENTS
Je remercie l'équipe pédagogique du lycée professionnel Georges Bastide de
Creutzwald pour m'avoir permis de photocopier des ouvrages essentiels pour ce travail
et pour m'avoir expliqué le fonctionnement des lignes d'extrusion en me conduisant à
travers ses ateliers.
Je remercie Anne Leblan du Pôle de Plasturgie de l'Est pour m'avoir fait parvenir de
nombreuses documentations techniques et des articles de journaux relatifs à la
plasturgie en général et à l'extrusion en particulier.
Enfin, je remercie le professeur Jean Terrisse de l'ECPM de Strasbourg, mon père, qui a
impulsé le choix de mon sujet. Merci pour sa patience et le temps qu'il a bien voulu
m'accorder pour répondre à mes nombreuses questions.
SOMMAIRE
I-II
ABREVIATIONS
III
1 INTRODUCTION
1
1.1 Motivation
1
1.2 Délimitation du sujet
1
1.3 Remarque
2
2 EXTRUSION
3
2.1 Historique et marché de la plasturgie
3
2.1.1 Historique
3
2.1.2 Le marché de la plasturgie
5
2.2
Le principe
9
2.2.1 L'extrudeuse
10
2.2.2 Les différents types de lignes d'extrusion
11
2.2.2.1 Extrusion de tubes et profilés
12
2.2.2.2 Extrusion gonflage
16
2.2.2.3 Extrusion soufflage
18
2.2.2.4 Extrusion de plaques et de feuilles
22
3
TERMINOLOGIE
24
3.1
Ordonnancement des termes
24
3.1.1 Ordonnancement des termes français
24
3.2.1 Ordonnancement des termes allemands
24
3.2
Elaboration du glossaire
31
3.2.1 Conception d'une entrée
31
3.2.2 Le glossaire et son contenu
31
3.2 Petit lexique
194
3.2.2 Petit lexique français-allemand
194
3.2.3 Petit lexique allemand-français
195
4
BIBLIOGRAPHIE
196
4.1 Bibliographie relative à la terminologie
196
4.2 Bibliographie en langue française
196
4.2.1 Ouvrages spécialisés de langue française
196
4.2.2 CD-ROM
196
4.2.3 Revues spécialisées et publications en langue française
197
4.2.4 Plaquettes et revues industrielles traduites
197
4.2.5 Sites internet de langue française
197
4.2.6 Dictionnaires et encyclopédies de langue française
198
4.3 Bibliographie en langue allemande
198
4.3.1 Ouvrages spécialisés de langue allemande
198
4.3.2 Revues spécialisées et publications en langue allemande
198
4.3.3 Sites internet de langue allemande
199
4.3.4 Dictionnaires et encyclopédies de langue allemande
199
4.4 Ouvrages divers
199
5 INDEX DES ENTREES PRESENTEES DANS LE GLOSSAIRE
200
5.1 Index des entrées françaises
200
5.2 Index des entrées allemandes
202
****
ABREVIATIONS
CONT.
contexte
DEF.
définition
Fig.
figure
p. page
SO.
source
Subst. f. pl.
substantif féminin pluriel
Subst. f.
substantif féminin
Subst. m. pl.
substantif masculin pluriel
Subst. m.
substantif masculin
Subst. n. pl.
substantif neutre pluriel
Subst. n.
substantif neutre
Syn.
synonyme
Synt. f. pl.
syntagme féminin pluriel
Synt. f.
syntagme féminin
Synt. m. pl.
syntagme masculin pluriel
Synt. m.
syntagme masculin
Synt. n. pl.
syntagme neutre pluriel
Synt. n.
syntagme neutre
[...]
passage supprimé
{...}
passage ajouté
1
INTRODUCTION
1.1
Motivation
Cette terminologie a pour sujet les lignes d'extrusion utilisées pour la fabrication de
produits finis ou de semi-produits en matière plastique et leurs dispositifs. L'extrusion,
mal connue, réunit divers procédés qui permettent la fabrication d'une multitude d'objets
présents dans notre quotidien (cadres de fenêtre, clôtures, bouteilles, jouets, etc.).
Cette terminologie permettra aux personnes intéressées par la plasturgie, domaine qui
occupe une place prépondérante dans notre économie
1
, ainsi qu'aux traducteurs et aux
interprètes confrontés à ce sujet, de découvrir ce principe de fabrication dont il n'existe
quasiment aucun ouvrage de vulgarisation en langue française.
Un membre de ma famille travaillant dans le domaine de la transformation des matières
plastiques en collaboration avec l'entreprise allemande Fränkische Rohrwerke à
Königsberg (Bavière) s'est demandé s'il était possible d'établir un glossaire français-
allemand sur les lignes d'extrusion de tuyaux annelés (spécificité de cette entreprise)
étant donné les difficultés rencontrées par cette firme lorsqu'elle est confrontée à une
clientèle francophone. Ceci m'a incitée à choisir ce thème comme sujet de mémoire.
La difficile recherche de documents relatifs à ces extrudeuses particulières m'a
rapidement convaincue qu'il fallait étendre le champ d'investigation de ce travail. C'est la
raison pour laquelle j'aborde dans ce mémoire diverses lignes d'extrusion, de
l'extrudeuse au dispositif de sectionnement.
1.1
Délimitation du sujet
L'extrusion plastique est un procédé relativement jeune et la terminologie employée dans
ce domaine parfois aléatoire.
Je suis partie du terme très général « ligne d'extrusion » pour réunir sous forme de liste
les différents dispositifs caractéristiques des différents procédés d'extrusion. Les lignes
d'extrusion sont toutes composées d'une extrudeuse et de différents éléments qui varient
selon la matière à transformer ou le produit à fabriquer. J'ai d'emblée éliminé les lignes
de production et de formulation de matière plastique, c'est à dire de granulés ou de
poudre, supprimant par là les extrudeuses planétaires et en cascade ainsi que les
double-vis co-rotatives et les extrudeuses à vis de dégazage.
Limité aux lignes d'extrusion de transformation des matières plastiques, mon sujet de
recherche demandait à être réduit davantage afin de proposer une terminologie abordant
les procédés généraux plutôt que les spécificités et permettre ainsi une bonne
compréhension de cette technique. C'est pour cette raison que les lignes d'extrusion
1
Voir chapitre 2.1. Histoire et marché de la plasturgie
textile et de câblerie, si particulières, ne sont pas abordées dans cette terminologie. J'ai
regroupé les termes suivant leur fonction afin de trouver en quelque sorte les
dénominateurs communs. Cela m'a permis de dissocier les lignes d'extrusion avec filière,
des lignes sans filière, telles les lignes de calandrage qui expulsent la matière
directement sur des cylindres sans la faire passer au travers d'un outillage donnant sa
forme à l'extrudat. J'ai opté pour l'étude des lignes d'extrusion avec filière excluant ainsi
les lignes de calandrage.
C'est dans le but d'aborder le procédé d'extrusion de façon simple que mon choix s'est
porté sur les lignes d'extrusion les plus représentées dans l'industrie de la plasturgie :
lignes d'extrusion de tubes et de profilés, lignes d'extrusion gonflage, soufflage et
d'extrusion de feuilles et de plaques.
1.3
Remarque
Les entrées du glossaire sont regroupées par fonction. Les définitions et contextes étant
parfois compliqués ou concis, il m'a semblé nécessaire d'introduire dans ce travail une
partie expliquant les différents procédés, leurs composants et leurs applications. Le
lecteur trouvera au chapitre deux un historique sur l'extrusion, un résumé sur la place
qu'occupe la plasturgie dans l'économie d'aujourd'hui, une description des différentes
lignes d'extrusion faisant apparaître les termes énoncés dans cette terminologie, ainsi
que de nombreuses illustrations lui permettant de se faire une représentation concrète de
cette technologie.
2
EXTRUSION
2.1
Historique et marché de la plasturgie
2.1.1 Historique
L'extrusion est un principe très ancien, si on le fait remonter à la vis d'Archimède.
Ce procédé est connu depuis longtemps pour la fabrication de produits alimentaires
(fig. 1) : saucisse, pâtes alimentaires, de savons (fig. page de garde : `Sturge for cooling
and mixing soap, US patent 114,063, 1871'), de briques et de céramique.
(Fig.1)
Au 17
ème
siècle, on inventa l'extrusion de tuyaux de plomb. Cette technique ne connut
que peu d'évolution jusqu'à la moitié du 19
ème
siècle, où elle fut utilisée pour le
recouvrement de câbles électriques avec de la gutta-percha. Les machines utilisées
étaient à piston, actionnées manuellement, puis hydrauliquement ou mécaniquement. En
1879, apparaissent les premières extrudeuses à vis et vers 1930 le chauffage à vapeur
est peu à peu abandonné grâce à l'apparition de nouvelles matières thermoplastiques.
En ce qui concerne le domaine qui nous intéresse, l'histoire remonte aux années 1870 et
peut se décomposer en quatre périodes successives (Schenkel, 1998 ; White,1990)
2
:
-
la première période s'étend de 1870 à 1940 : le premier brevet concernant l'extrusion
monovis est déposé en 1879 en Grande-Bretagne, pour l'isolation des câbles à l'aide
de gutta percha. L'extrusion est utilisée pour d'autres matériaux que les polymères
thermoplastiques, principalement pour les caoutchoucs. Les vis sont courtes (3 à
5 D
3
) et chauffées à la vapeur. Les premières nouveautés technologiques qui
apparaissent sont les vis à dégazage à deux étages (1915) ou le chauffage électrique
2
Dans : Agassant, La mise en forme des matières plastiques, 3
ème
édition, 1995, page 234
3
D pour diamètre. La longueur d'une vis est mesurée en nombre de diamètres
(1936). Du côté des systèmes bi-vis, après le développement dès 1870 des
mélangeurs internes (1879 : Werner et Pfleiderer, 1916 : Banbury), on voit apparaître
les premiers brevets de systèmes contra-rotatifs (1901), puis la première machine
industrielle pour l'extrusion PVC en 1937 (LMP-Colombo).
-
Au cours de la deuxième période (1940-1950) on voit se développer les applications
dans le domaine des matières plastiques. Les vis commencent à s'allonger (10 D),
mais les profils restent généralement simples : la profondeur est constante et le pas
décroissant. Du côté de l'extrusion bi-vis apparaissent les vis modulaires et les
premiers éléments de mélange (1949).
-
La troisième période va de 1950 à 1965. Elle est caractérisée par les premières
approches théoriques du procédé monovis : étude de l'écoulement du polymère
fondu (Carley et al., 1953), du convoyage du polymère solide (Maillefer, 1954), puis
de la fusion (Maddock 1959). La compréhension des mécanismes débouche très vite
sur des progrès technologiques : vis plus longues (15-20 D) et à trois zones,
premières vis barrières (Maillefer, 1959). En 1955, Werner et Pfleiderer lancent les
premières extrudeuses bi-vis modernes, c'est-à-dire modulaires, avec éléments à pas
direct, pas inverses et disques malaxeurs.
-
La dernière période, enfin, s'étend de 1965 à nos jours. Les progrès technologiques
réalisés en extrusion monovis ont été considérables : développement des vis
barrières, apparition des zones d'alimentation rainurées, utilisation d'éléments de
mélange, développement de logiciels de calcul intégrant l'ensemble des mécanismes
et permettant d'aider à la conception des vis, contrôle du procédé en boucle fermée.
En même temps, l'extrusion bi-vis voit enfin éclore les premières approches
théoriques : pour les vis contra-rotatives, Schenkel (1963), puis Doboczky (1965)
établissent les bases, développées ensuite par Kim et al. (1973), puis Jansen (1978).
Pour les vis co-rotatives, Erdmenger (1964) puis Martelli (1971) sont les premiers à
considérer les écoulements dans les éléments de vis, alors que Werner (1976)
propose le premier modèle d'écoulement dans les éléments malaxeurs. Cet intérêt
scientifique va de pair avec le très fort développement économique qu'a connu
l'extrusion bis-vis depuis vingt ans. Celui-ci est lié à l'apparition de nouvelles
applications comme l'extrusion réactive, la réalisation d'alliages de polymères ou plus
généralement l'utilisation de ces outils pour les opérations de mélange et de
compoundage.
2.1.2 Le marché de la plasturgie
La plasturgie représente en France quelque 130 milliards de Francs de chiffre d'affaires,
3 530 milliers de tonnes produites, 4 100 établissements et 143 000 salariés.
Les principaux marchés, en volumes (fig. 2) :
(fig. 2)
4
En 1999, l'emballage représente de loin la plus grande part de marché de l'industrie de
transformation des matières plastiques et affiche une très nette progression pour les
années à venir.
Entreprises (fig. 3) :
Elles sont plus de 1 230 à employer plus de 20 salariés.
(fig. 3)
4
Les diagrammes présentés dans cette partie proviennent du site internet
http://www.helios.emse.fr
L'industrie de transformation des matières plastiques compte diverses technologies qui
se différencient selon le type de matière plastique mis en oeuvre, les formes à réaliser et
les caractéristiques recherchées. Le graphique (fig. 4) ci-dessous représente les
techniques de transformation les plus courantes.
(fig. 4)
La plasturgie française et le commerce extérieur (fig. 5) :
La France affiche 30,2 milliards de Francs à l'exportation, 38 milliards de Francs à
l'importation et un taux de couverture de 79,5 %. La France se place en 4
ème
position au
niveau international.
(fig. 5)
Croissance et évolution de cette industrie (fig. 6) :
(fig. 6)
CA des entreprises de plus de 20 salariés
Les données chiffrées répertoriées ci-dessous couvrent une période de 5 ans.
Chiffre d'affaires
+ 22 %
Effectifs
+ 5 %
Investissements
+ 17 %
Exportations
+ 41 %
L'enquête conduite en janvier 1999 par la Fédération de Plasturgie auprès d'un
échantillon représentatif de transformateurs de matières plastiques a permis de chiffrer
les résultats de l'années 1998 et d'évaluer les perspectives pour 1999.
Les chiffres montrent une progression pour l'année 1998. Deux tiers des entreprises ont
observé une augmentation de leur chiffre d'affaires et 40 % d'entre elles une croissance
dépassant les 11 % au cours de cette période.
Les progressions les plus significatives sont enregistrées dans les secteurs de
l'emballage et des pièces techniques.
90 % des entreprises interrogées affirment exercer une activité au niveau international et
la majorité d'entre elles ont pu distinguer une nette augmentation des exportations. L à
encore, l'emballage affiche les croissances les plus importantes.
On constatera par ailleurs que le taux global d'exportation dépasse rarement les 30 % du
chiffre d'affaires. La destination principale reste l'Europe occidentale, même si la
plasturgie française a développé ces dernières années une activité en Europe de l'Est.
Début 99, les prévisions étaient à la hausse pour les PME. Quant à l'exportation, aux
effectifs et à l'investissement, ils semblaient évoluer entre stabilité et hausse. Seul le
secteur de l'emballage prévoyait une bonne progression
5
.
5
Ces données ont été modifiées pour la dernière fois en septembre 99 sans venir confirmer ou infirmer les
susdites prévisions.
2.2
Le principe
L'extrusion est un procédé de mise en oeuvre continu qui permet de transformer les
poudres et granulés (fig. 7) de thermoplastique en semi-produits tels que tubes, profilés,
feuilles, films, dont la longueur n'est pas limitée
6
.
(fig. 7)
Une ligne d'extrusion comprend, entre autres, l'extrudeuse qui avale les granulés de
matière, les fond et les plastifie dans un cylindre maintenu en température. Lorsque l'on
augmente la température du polymère, il change d'état et devient malléable. Lorsque le
matériau atteint un certain degré de viscosité, celui-ci peut être extrudé. La matière
ramollie et comprimée s'écoule alors à travers la filière qui donne sa forme au produit.
Selon la forme de la tête d'extrusion, on obtient des extrudats de géométrie différente
(fig. 8).
(fig. 8)
6
Dans « Initiation aux plastiques et aux composites », 1990, page 132
2.2.1 L'extrudeuse
L'extrudeuse (fig. 9) constitue l'élément commun à toutes les lignes d'extrusion. Elle
assure la plastification du polymère thermoplastique et alimente la tête d'extrusion.
(fig. 9)
L'extrudeuse est composée de différents éléments qui peuvent varier selon le type
d'objets à réaliser.
L'extrudeuse, fixée sur un châssis, se compose cependant toujours d'un moteur, d'un
réducteur et variateur de vitesse, d'une trémie d'alimentation, dans laquelle est versée la
matière sous forme de poudre ou de granulés, d'une goulotte, d'un cylindre maintenu en
température par différents dispositifs comme les colliers chauffants et le régulateur de
température, d'une grille et de filtres, parfois d'un changeur de filtres, d'une butée et d'au
moins une vis.
C'est en effet au niveau de la vis qu'apparaissent les principales différences entre les
extrudeuses (fig. 10).
(fig. 10)
L'extrudeuse peut être monovis, bis-vis, multivis, à étages, planétaire, sachant
qu'indépendamment de leur nombre, les vis affichent également des différences entre
elles. Elles peuvent être cylindriques ou coniques, co-rotatives ou contra-rotatives, à
filets interpénétrants ou non, avec ou sans éléments de cisaillement ou de mélange, etc
(fig. 11).
(fig. 11)
2.2.2 Les différents types de lignes d'extrusion
Une ligne d'extrusion a différentes fonctions. Elle plastifie, extrude, met en forme,
conforme, refroidit, tire et débite le produit.
Il existe différents types d'installations dont les principales sont : les lignes d'extrusion de
tubes et de profilés, d'extrusion soufflage, d'extrusion gonflage et enfin d'extrusion de
feuilles et de plaques.
2.2.2.1 Extrusion de tubes et profilés (fig. 12) :
(fig. 12)
Les tubes et profilés sont employés dans de nombreux secteurs tels que ceux du
bâtiment (fenêtres, volets, fig. 13), de l'automobile (gaines pour faisceaux électriques,
tubes pour réservoirs d'essence, fig. 14), du médical (cathéters sanguins, cotons-tiges),
des loisirs (crayons de couleur, piquets de slalom, semelles de skis), de l'agriculture
(tubes annelés pour drainage et irrigation, vitrage de serres), etc.
(fig. 13)
(fig. 14)
·
Les matières
Les polymères employés pour ce type d'extrusion sont :
- le polychlorure de vinyle rigide, PVCr
tubes d'évacuation de l'eau, profilés de
fenêtre, tuyaux de plomberie
- le polychlorure de vinyle souple, PVCp
tubes médicaux, tuyaux d'arrosage
- le polyéthylène haute densité, PEhd
- le polyéthylène basse densité, PEbd }semelles de skis, tuyaux de plomberie
- le polypropylène, PP
- le polystyrène choc, PS/B
- le polystyrène cristal, PS
} corps de stylos
- l'acrilonitrile butadiène styrène, ABS
Notons que le PVC rigide et le PVC souple sont les deux polymères les plus utilisés pour
l'extrusion de tubes et de profilés.
A l'instar de l'extrusion soufflage, les polymères thermoplastiques techniques sont
recherchés pour leurs caractéristiques mécaniques, leur résistance chimique et leur
tenue en température pour l'extrusion de tubes et de profilés. On utilise :
- du polyamide 6 et du polyamide 11, PA6, PA11
tubes pneumatiques
- du polycarbonate, PC
joncs, profilés pour bâtiment
- du polyméthacrylate de méthyle, PMMA
profilés d'éclairage
- du polyoxyméthylène, POM
corps de stylos, tubes de
rouleaux de peinture
- du polyfluore de vinylidène, PVDF
tuyauterie pour industries
alimentaires, chimiques, etc.
- de l'acétobutyrate de cellulose, CAB
tuyaux pour le transport de
pétrole, gaz, eau salée...
- des élastomères de polyesters thermoplastiques
-
des élastomères de polyesters polyuréthanes,
cathéters sanguins, sondes
PUR
alimentaires
·
Principe
La tête d'extrusion, composée entre autres de la filière, est l'élément principal d'une ligne
d'extrusion pour tubes et profilés dans la mesure ou elle donne sa forme au polymère
fondu.
·
Extrusion de tubes
La tête d'extrusion se compose d'un porte-poinçon, d'un poinçon, d'une filière et de
colliers chauffants.
Lorsque le tube sort de la filière, celui-ci est encore malléable et se déforme. La ligne
d'extrusion est équipée d'un système de conformation permettant de calibrer et de
refroidir le tube afin de lui donner sa forme définitive.
Le tube peut être conformé sur mandrin, si la qualité de la paroi interne du tube est
essentielle, en bac d'eau sous vide ou en conformateur à pression interne.
Notons toutefois que certaines installations ne sont pas équipées de système de
conformation ; le tube est alors figé directement par un filet d'eau (fig. 15).
(fig. 15)
Un dispositif de tirage à chenilles, à galets ou à bandes fait avancer le profilé qui est
ensuite coupé par un dispositif de tronçonnage placé en fin de ligne. Ce dispositif peut
être à scie circulaire (fig. 16) ou à couteau guillotine (fig. 17) pour les tubes flexibles. Ces
derniers peuvent également être tirés et conditionnés sous forme de bobines sur des
enrouleurs spécifiques (fig. 18).
(fig. 16)
(fig. 17)
(fig. 18)
·
Extrusion de profilés
Une ligne d'extrusion pour profilés est comparable à une ligne d'extrusion pour tubes.
Les différences essentielles se situent au niveau de la filière et du conformateur.
Pour un profilé creux à une ou plusieurs sections, l'installation est équipée d'un ou
plusieurs poinçons fixés sur une plaque intermédiaire perforée, et d'une filière. La
conception de cette dernière est souvent délicate en raison du nombre de pièces la
composant (fig. 19).
(fig. 19)
Comme les tubes, les profilés sont refroidis par un conformateur le plus souvent sous
vide. L'action du vide va amener le profilé à sa forme et à ses cotes définitives.
Le système de tirage est également adapté à l'extrudat. Les patins de la chenille sont
plus ou moins durs et épousent la géométrie du profilé (fig. 20).
(fig. 20)
Les profilés peuvent ensuite être marqués au jet d'encre, codés ou décorés (fig. 21).
Toutes ces opérations sont effectuées sur la ligne d'extrusion.
(fig. 21)
2.2.2.2 Extrusion gonflage (fig. 22)
(fig. 22)
On utilise l'extrusion gonflage pour la fabrication de films et de gaines employés ensuite
dans la sacherie (conditionnement) et l'agriculture.
En extrusion gonflage on transforme essentiellement des polyéthylènes basse densité,
plus rarement des polyéthylènes haute densité.
·
Principe
Une ligne d'extrusion de gaine se compose d'une extrudeuse, d'une tête d'équerre à
filière annulaire, d'un anneau de refroidissement par air, d'une barre de tirage et d'un
enrouleur.
La matière plastifiée est extrudée au travers de la filière annulaire. La gaine est ensuite
étirée, gonflée par de l'air, refroidie, pincée entre des rouleaux puis conditionnée (fig. 23).
(fig. 23)
L'extrusion s'effectue avec une tête d'équerre car elle permet d'extruder verticalement
avec une machine horizontale, elle permet aussi l'utilisation d'un poinçon tournant qui
évite que les inégalités d'épaisseurs ne se trouvent sur la même génératrice de la gaine.
Ce défaut, peu visible à la sortie de la filière est considérablement accentué sur le film
bobiné où les surépaisseurs s'additionnent. Il existe également d'autres méthodes
consistant à faire osciller autour de l'axe de la filière, soit le système de tirage-bobinage,
soit la machine elle-même placée verticalement.
L'air emprisonné dans la gaine sert à former la bulle de gonflage, éventuellement à
refroidir les parois intérieures du film. Elle permet son étirage et évite le collage du film
sur lui-même.
Le refroidissement est complété par un anneau de soufflage d'air de refroidissement,
souvent tournant, placé à l'extérieur, qui permet un contrôle précis de la géométrie de la
bulle. Il est important d'éviter les courants d'air parasites qui pourraient agir sur la bulle et
donner des épaisseurs irrégulières.
Les installations d'extrusion gonflage sont souvent très hautes ; le dispositif de tirage se
trouve fréquemment deux ou trois étages au-dessus de l'extrudeuse. Cette configuration
permet des vitesses de tirage élevées (fig. 24/25).
(fig. 24)
(fig. 25)
2.2.2.3 Extrusion soufflage (fig. 28)
L'extrusion soufflage est un procédé utilisé dans de multiples secteurs. Il est adapté à la
fabrication grande série de corps creux dont la contenance peut aller de quelques cm
3
(fig. 26) à 3 000 voire 4 000 litres (fig. 27).
(fig. 26)
(fig. 27)
On retrouve ce procédé de transformation des matières plastiques dans l'industrie
automobile (réservoir à essence -fig. 28-, tubulure d'admission), du conditionnement
(bouteilles, flacons, arrosoirs), des loisirs et du jouet (planche à voile, canoë-kayak,
balançoire ­fig.29-), du bâtiment (fosse septique, radiateur) et dans bien d'autres encore.
(fig. 28)
(fig. 29)
·
Les matières :
Seuls les thermoplastiques sont transformables par ce procédé de par leur
comportement à la chaleur et leur recyclabilité. Les thermoplastiques les plus souvent
employés sont :
- le polyéthylène haute densité, PEHD
cuves, bidons
- le polychlorure de vinyle, PVC
bouteilles d'eau
- le polypropylène, PP
- le polypropylène, EPDM
D'autres thermoplastiques, appelés thermoplastiques techniques, sont également
transformés par extrusion soufflage. Ils sont recherchés pour leurs caractéristiques
mécaniques, leur résistance chimique et leur tenue en température. Ces
thermoplastiques sont les suivants :
- l'élastomère de polyester
soufflet de cadran
- le polycarbonate, PC
biberon
- le polyamide, PA
pour la coextrusion multicouches
- le polyuréthane
médical
- les polysulfones
peu employés
·
Le principe
L'extrusion soufflage est le résultat de l'extrusion et du soufflage. L'extrusion de la
paraison se fait horizontalement à l'aide d'un outillage appelé tête d'équerre. Dans le cas
le plus simple, cet outillage est composé d'un porte-poinçon à ailettes, d'une filière, d'un
poinçon et de colliers chauffants qui stabilisent l'ensemble à la température de consigne.
La tête d'équerre peut être à entrefer fixe ou variable avec poinçon ou filière mobile. Ces
dispositifs permettent de réguler l'épaisseur des parois de la paraison au cours de son
extrusion.
La paraison peut être extrudée en continu ou en discontinu suivant la taille du corps
creux à souffler.
Intervient ensuite le moule, qui comprend deux empreintes symétriques, un circuit de
refroidissement, une canne (ou aiguille) de soufflage et des couteaux pour séparer le
déchet de l'objet réalisé. Les moules de petites dimensions sont en général obtenus par
usinage de blocs d'acier alors que les moules de moyennes ou de grandes tailles sont
réalisés par coulée d'alliage d'aluminium dans des moules en sable.
·
Extrusion soufflage en continu :
La paraison est extrudée en continu, elle est souvent pincée pour être prégonflée. L'air
insufflé plaque la paraison encore chaude sur les parois du moule dont elle prend la
forme en refroidissant. L'objet est ensuite expulsé puis séparé de la carotte que l'on
pourra recycler.
Il existe différents types d'installations. En extrusion soufflage continu, la ligne peut
disposer d'un moule et de deux postes de soufflage, de deux moules avec trois postes
de soufflage
7
(fig.30) ou d'un carrousel (fig. 28) pour l'extrusion à cadence très élevée,
par exemple pour les bouteilles d'eau (environ 2 000 à 4 000 flacons à l'heure).
(fig. 30)
(fig. 31)
L'extrusion soufflage en discontinu, également très employée, permet l'extrusion de
corps creux de grande capacité.
·
Extrusion soufflage en discontinu (fig. 34):
Dans l'extrusion soufflage en discontinu, l'outillage utilisé le plus fréquemment est équipé
d'une tête à accumulation.
La machine d'extrusion soufflage est équipée d'une vis qui plastifie en continu dans une
tête d'équerre appelée tête à accumulation. Cet outillage comporte un poinçon mobile,
un piston de transfert et une filière.
7
Sur ce type d'installation, certaines machines peuvent extruder une ou plusieurs paraisons
simultanément. Dans ce cas, le moule comporte le nombre d'empreintes correspondant.
Lors de l'extrusion, le poinçon remonte, interdisant à la matière de sortir par la filière. La
chambre de transfert se remplit de matière fondue. Lors de la formation de la paraison, le
poinçon descend (fig. 32/33) et le piston expulse la matière fondue entre le poinçon et la
filière. C'est l'entrefer qui déterminera l'épaisseur des parois de la paraison.
La paraison est drapée avant d'être soufflée.
(fig. 32)
(fig. 33)
(fig. 34)
Une pince de dégagement vient ensuite chercher l'objet refroidi. Le déchet est retiré soit
mécaniquement soit manuellement pour être recyclé. Une paraison de 70 kg donne une
pièce d'environ 42 kg. La carotte pèsera donc 28 kg soit l'équivalent de 40 % de la
masse de la paraison. On comprend l'intérêt et l'importance du recyclage !
2.2.2.4 Extrusion de plaques et de feuilles (fig. 35/37)
(fig. 35)
Les profilés très plats et très larges sont considérés comme des plaques ou feuilles
(fig. 36) et leur production par extrusion est courante dans l'industrie.
(fig. 36)
On parle également d'extrusion filière plate. Une installation pour extrusion de feuilles et
de plaques se compose, comme les autres lignes d'extrusion, d'une extrudeuse à vis,
d'une tête filière plate et des dispositifs de refroidissement, tirage et enroulement ou
découpe. Le polymère fondu par l'extrudeuse passe à travers la filière plate qui l'étale et
provoque son écoulement sous forme de plaque ou de feuilles
8
.
Il existe deux méthodes de mise en forme et de refroidissement ; l'extrusion dite Chill-roll
et l'extrusion à calandre de lissage, dite calandrette (à ne pas confondre avec une ligne
de calandrage).
8
La différence entre une plaque et une feuille se situe au niveau de l'épaisseur. L'épaisseur d'une plaque
sera comprise entre 0,8 et 25 mm, celle d'une feuille entre 0,2 et 1 mm et celle d'un film entre 0,004 et
0,25mm.
·
Extrusion Chill-roll
Elle est utilisée pour la fabrication de films minces. Dans ce cas, la matière est extrudée
tangentiellement au cylindre de refroidissement en rotation. C'est la vitesse de rotation
du cylindre qui détermine l'épaisseur du film ou de la feuille. Ce cylindre, d'un diamètre
relativement important, est placé au plus près des lèvres de la filière. La matière fondue
est refroidie au contact de la surface du cylindre. La vitesse de refroidissement est ici
essentielle puisqu'elle conditionne la transparence du film. On plaque la matière fondue
contre le cylindre à l'aide d'une lame d'air. Le film est ensuite acheminé vers un ou
plusieurs autres rouleaux de refroidissement souvent de diamètre inférieur.
·
Extrusion avec calandrette
Le deuxième procédé nécessite une calandrette composée en général de trois cylindres,
pour la finition et le refroidissement du film. C'est l'entrefer entre les deux premiers
cylindres qui définit l'épaisseur du film. Le troisième cylindre assure le refroidissement de
la face externe de la feuille. Des cylindres supplémentaires peuvent être ajoutés pour
accroître les capacités de refroidissement. Les cylindres sont thermorégulés par des
dispositifs à circulation interne de fluide, qui garantissent des écarts de température
inférieurs à 1°C.
(fig. 37)
9
9
Les images et photographies fig.1 et fig. 7 à fig. 37 sont extraites des trois CD-ROM Médiaplast, Lyon,
1997 (voir bibliographie).
3 TERMINOLOGIE
Cette terminologie présente un ensemble de termes regroupés selon leur fonction et
reliés entre eux de façon générique ou partitive.
3.1
Ordonnancement des termes
Cette partie reproduit les systèmes français et allemand de classification des termes. Ces
deux systèmes sont identiques dans leur construction puisque rien ne justifiait un
ordonnancement logique différent dans l'une ou l'autre des deux langues. Le thème
général, ligne d'extrusion [1], est divisé en plusieurs sous-systèmes : extrudeuse [2],
filière [3], système de calibrage [4], dispositif de tirage [5], dispositif de tronçonnage [6]
présentés dans les pages suivantes. Ce système hiérarchique affiche une organisation
mixte. En effet, il présente des termes dont les relations sont de deux sortes. Le lecteur
pourra lire d'une part le rapport partitif, c'est à dire la relation entre un tout et ses
éléments constitutifs, mis en évidence par des lignes horizontales, et d'autre part le
rapport générique entre hyperonymes et hyponymes, signalé par des lignes obliques
(Arntz/Pitch, pp. 81-108). La numérotation a été attribuée aux termes selon leur position
dans le système de notions.
3.1.1 Ordonnancement des termes français
[1.2] Ligne d'extrusion pour tubes et profilés
[1.3] Ligne d'extrusion de gaine
[1.4] Machine d'extrusion soufflage
[1.5] Ligne d'extrusion de feuilles et de plaques
[1.6] Ligne d'extrusion Chill-roll
[1] Ligne d'extrusion
[2] Extrudeuse
[3] Filière
[4] Dispositif de
[5] Dispostif de [6] Système de
mise en forme
10
tirage
sectionnement
10
Ce terme n'est pas traité dans ce glossaire car il n'existe pas d'appellation regroupant les différentes
techniques de mise en forme des divers produits.
[2.1.1.1] Double-vis à
filets interpénétrants
[2.1.1] Extrudeuse bi-vis contra-rotatives
[2.1] Extrudeuse bi-vis
[2.] Extrudeuse
[2.2] Chaîne [2.3] Réducteur [2.4] Butée [2.5] Armoire de [2.6] Trémie [2.7] Changeur [2.8] Cylindre
cinématique
commande
de filtres
[2.8.1] Goulotte
[2.8.2] Fourreau rainuré
[2.8.3] Régulateur de température
[2.8] Cylindre
[2.8.4] Capteur de température
[2.8.5] Collier chauffant
[2.8.6.1] Ventilateur
[2.8.6] Dispositif de refroidissement
[2.8.7] Grille
[2.8.7.1] Paquet de tamis
[2.8.8] Vis
[2.8.8.1] Zone d'alimentation
[2.8.8] Vis
[2.8.8.2] Zone plastification
[2.8.8.3] Zone de pompage
[2.8.8.4] Elément de mélange
[2.8.8.5] Elément de cisaillement
[3.1.1] Porte-poinçon
[3.1.2] Poinçon
[3.1] Filière à tubes
[3.1.3] Ailette
[3.2] Filière à profilés
11
[3.3.1] Répartiteur hélicoï dal
[3] Filière
[3.3] Filière annulaire
[3.3.2] Anneau de refroidissement
[3.4.1] Tête à accumulation [3.4.1.1] Chambre de transfert
[3.4] Tête d'équerre
[3.4.1.2] Piston de transfert
[3.4.2] Mandrin à cardioï de
[3.5.1] Canal de répartition
[3.5] Filière plate
[3.5.1] Barre d'étranglement
[3.5.1] Lèvres de la filière
[4.1.1] Conformateur à pression interne
[4.1.2] Conformation interne
[4.1.3] Conformateur sous-vide
[4.1] Conformateur
[4.1.4] Conformateur en bac
d'eau sous-vide
[4.2] Corbeille de calibrage
[4] Dispositifs
[4.3] Foulard
de
mise en forme
[4.4] Souffleuse
[4.5] Calandrette
[4.6] Cylindre de coulée
[4.6.1] Lame d'air
[4.4.1] Table de drappage
[4.4.2.1.1] Event
[4.4.2.1.2] Zone de pincement
[4.4.2] Porte-moule [4.4.2.1] moule [4.4.2.1.3] Couteaux
[4.4] Souffleuse
de soufflage [4.4.2.1.4] Système de refroidissement
[4.4.2.1.5] Unité de fermeture
[4.4.3] Pince de prégonflage
[4.4.4] Canne de soufflage
[4.4.5] Aiguille de soufflage
11
La filière à profilés n'est pas décomposée car l'élément tenant lieu de poinçon change suivant la
géométrie du profilé extrudé
[5.1] Tireur à chenilles
[5.2] Tireur à galets
[5] Dispositif de
tirage
[5.3] Tireur à bandes
[5.4] Rouleaux-pinceurs
[5.5] Enrouleur
[6.1] Scie circulaire
[6] Dispositif de
sectionnement
[6.2] Couteau guillotine
3.1.2 Ordonnancement des termes allemands
[1.2]
Anlage zur Herstellung von Rohren
und Profilen
[1.3]
Blasfolienanlage
[1.4]
Extrusionblasformmaschine
[1.5]
Tafelextrusionsanlage
[1.6]
Chill-Roll-Anlage
[1] Extrusionsanlage
[2] Extruder
[3] Extrusions-
[4] formegebende [5] Abzugseinrichtung [6] Trenneinrichtung
werkzeug
Vorrichtungen
[2.1.1.1] Dichtkämmende Schnecke
[2.1.1] Gegenläufiger Doppelschneckenextruder
[2.1] Doppelschneckenextruder
[2.] Extruder
[2.2] Antrieb [2.3] Reduzier - [2.4] Schnecken- [2.5] Schalt- [2.6] Trichter [2.7] Siebwechsel- [2.8] Zylinder
getriebe
rückdrucklager schrank
vorrichtung
[2.8.1] Einfüllöffnung
[2.8.2] Genutete Einzugsbuchse
[2.8.3] Temperiersystem
[2.8] Zylinder
[2.8.4] Temperaturfühler
[2.8.5] Bandheizkörper
[2.8.6.1] Ventilator
[2.8.6] Kühleinrichtung
[2.8.7] Lochscheibe
[2.8.7.1] Siebpaket
[2.8.8] Schnecke
[2.8.8.1] Einzugszone
[2.8.8] Schnecke
[2.8.8.2] Kompressionszone
[2.8.8.3] Meteringzone
[2.8.8.4] Mischteil
[2.8.8.5] Scherteil
[3.1.1] Dornhalter
[3.1.2] Dorn
[3.1] Rohrwerkzeug
[3.1.3] Steg
[3.2] Profilwerkzeug
[3.3.1] Wendelverteiler
[3] Extrusions-
werkzeug
[3.3] Blaskopf
[3.3.2] Kühlring
[3.4.1.1] Schmelzespeicher
[3.4.1] Speicherkopf
[3.4.1.2] Ringkolben
[3.4] Umlenkkopf
[3.4.2] Pinole
[3.5.1] Verteilerkanal
[3.5] Breitschlitzdüse
[3.5.2] Staubalken
[3.5.3] Düsenlippen
[4.1.1] Druckluftkalibrierung
[4.1.2] Innenkalibrierung
[4.1.3] Vakuumkalibrierung
[4.1] Kalibrier-
[4.1.4] Vakuumtankkalibrierung
vorrichtung
[4.2] Kalibrierkorb
[4] formgebende
[4.3] Flachlegung
Vorrichtungen
[4.4] Blasstation
[4.5] Glättwerk
[4.6] Kühlwalze
[4.6.1] Luftmesser
[4.4.1] Spreizvorrichtung
[4.4.2.1.1] Entlüftungskanäle
[4.4.2.1.2] Quetschzone
[4.4.2] Werkzeug- [4.4.2.1] Blasformwerkzeug [4.4.2.1.3] Quetschkante
[4.4] Blasstation
aufspannplatten
[4.4.2.1.4] Kühlkanäle
[4.4.2.1.4] Schlie
einheit
[4.4.3] Schlauchschlie
vorrichtung
[4.4.4] Blasdorn
[4.4.5] Hohlnadel
[5.1] Raupenkette
[5.2] Rollenabzug
[5] Abzugs-
einrichtung
[5.3] Bandabzug
[5.4] Abquetschwalzen
[5.5] Wickler
[6.1] Kreissäge
[6] Trenn-
einrichtung
[6.2] Schlagmesser
3.2
Elaboration du glossaire
Chaque entrée française et allemande propose une définition et un contexte dont on aura
précisé la source et, selon le cas, un voire plusieurs synonymes.
3.2.1 Conception d'une entrée
Le terme est caractérisé par l'indication de sa nature grammaticale, de son genre et de
son nombre. Par exemple :
Extrudeuse
Subst. f.
pour substantif féminin singulier.
Les synonymes indiqués sont tirés d'écrits spécialisés ou utilisés dans le jargon des
plasturgistes.
Les définitions et contextes sont extraits d'ouvrages techniques en langue originale ou
donnés par des professionnels dans la perspective d'une terminologie. J'ai parfois dû me
servir de brochures commerciales traduites en français et me suis alors toujours assurée
auprès de personnes compétentes de l'exactitude des termes utilisés.
Etant donné la rapidité de développement de cette technologie de transformation des
matières plastiques, j'ai veillé à n'utiliser que des publications relativement récentes.
Deux ouvrages font exception à cette règle : BASF, Kunststoff-Verarbeitung im
Gespräch, volumes 2 et 3 datant de 1971 et 1973 ainsi que l'ouvrage de Walter Mink,
Grundzüge der Extrudertechnik, de 1973. Si les techniques se sont développées, le
vocabulaire, quant à lui, n'a pas suivi une évolution comparable au dire des experts.
3.2.2 Le glossaire et son contenu
Voir pages suivantes.
[1]
Extrusionsanlage
Subst. f.
DEF.
Die Extrusionsanlagen bestehen aus der sinnvollen
Aneinanderreihung von Maschinen, Vorrichtungen, Me
-, Steuer-,
und Regelgeräten, die zur Herstellung von Halbzeugen oder
Fertigprodukten aus Kunststoff benötigt werden.
SO.
Hensen, Knappe, Potente, 1986, tome II, p. 1
DEF.
Hierunter versteht man die gesamte Produktionseinrichtung zur
Herstellung eines bestimmten Extrudats ­ ausgehend vom
Kunststoffgranulat oder -pulver. Zu einer Extruderanlage gehören
der Extruder, das formgebende Werkzeug, die Abzugs- und die
Winkel- oder Trenneinrichtung.
SO.
Schwarz, Ebeling, Furth, 1997, p. 57
CONT.
Fast allen Extrusionsanlagen liegt das Prinzip zugrunde, einen
Kunststoff mit einem Extruder vom festen Zustand in den leicht
verformbaren plastischen Zustand zu überführen, ihn dann durch
ein Strangpre
werkzeug in einer vorbestimmten
Querschnittsform auszutragen, durch Abkühlen zu verfestigen,
gegebenenfalls zu verstrecken oder anderen Nachbehandlungen
auszusetzen, als Halbzeug zu stapeln oder aufzuwickeln bzw.
als Fertigprodukt zu verpacken.
SO.
Hensen, Knappe, Potente, 1986, tome II, p. 1
Syn.
Extruderanlage
[1]
Ligne d'extrusion
Synt. f.
DEF.
Pour fabriquer en continu des produits de profil déterminé
12
, il faut
ajouter, après l'extrudeuse, les machines annexes capables
d'assurer la mise en forme et le calibrage, le refroidissement, le
tirage et la réception du produit fini. Le choix de l'extrudeuse est
dicté par le type de matière à transformer ainsi que le débit
souhaité. Le matériel qui complète la ligne d'extrusion dépend
de la technologie propre à la transformation de chaque produit.
SO.
Barbarit, 1987, A 3653, p. 9
CONT.
Les lignes d'extrusion sont équipées de plusieurs dispositifs
adaptés à la réception, au calibrage, au contrôle et au stockage de
l'extrudat.
SO.
Trotignon, Verdu, Piperaud, 1985, p. 117
12
ou semi-produits
[1.2]
Anlage zur Herstellung von Rohren und Profilen
Synt. f.
DEF.
Eine Extruderanlage zum Herstellen von Rohren und Profilen
besteht aus einem Extruder, einem Rohr- oder Profilwerkzeug,
einer Kalibrierung, einer Kühlstrecke, einem Raupen- oder
Rollenabzug, einer Trennvorrichtung und einer Kipprinne.
SO.
Schwarz, Ebeling, Furth, 1997, p 57
CONT.
Anlagen zur Herstellung von Profilen
Die unter obiger Formulierung in eine Vielzahl von Formen fallenden
Produkte werden im allgemeinen im horizontalen
gradlinigen
Verfahren extrudiert.
SO
Mink, 1973, p.259
CONT.
SO.
Hensen, Knappe, Potente, 1986, tome II, p. 37

Details

Seiten
Erscheinungsform
Originalausgabe
Erscheinungsjahr
2000
ISBN (eBook)
9783832442316
ISBN (Paperback)
9783838642314
DOI
10.3239/9783832442316
Dateigröße
6.4 MB
Sprache
Französisch
Institution / Hochschule
Universität des Saarlandes – unbekannt
Erscheinungsdatum
2001 (Juni)
Note
2
Schlagworte
französisch extruder terminologie extrusionsanlage
Produktsicherheit
Diplom.de

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Titel: Nachschalteinrichtungen in der Extrusion: Eine terminologische Arbeit Deutsch-Französisch
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