L' extrusion est un procede de fabrication (thermo) mecanique par lequel un materiau compresse est contraint de traverser une filiere ayant la section de la piece a obtenir. On forme en continu un extrudat , produit long (tube, tuyau, profile , fibre textile ) ou plat (plaque, feuille, film). Les cadences de production sont elevees.

Il ne faut pas confondre ce procede avec le trefilage qui consiste aussi a faire passer un materiau au travers d'une filiere, mais sous l'effet d'une traction. Ce procede est conduit a froid.

L'extrusion donne des pieces aux formes encore plus precises que celles qui sont realisees avec l' estampage ou le matricage . De plus, les pieces presentent des etats de surface excellents, ce qui permet souvent de les utiliser sans usinage complementaire.

L'extrusion s'applique a divers produits tels les metaux (voir l'article Filage ), les matieres plastiques , les caoutchoucs , les materiaux composites , mais aussi l' argile pour la fabrication des briques alveolaires, les ceramiques techniques  ; les pates alimentaires, certaines matieres pharmaceutiques pour la fabrication de medicaments ^{[ 1 ]} , certains rouges a levres ^{[ 2 ] , [ 3 ]} mais aussi la fabrication de poudres pyrotechniques. Ce procede se retrouve egalement dans l'industrie pharmaceutique au cours de la fabrication de granules utilises tels quels ou en vue d'une production de comprimes . L'appareil realisant l'extrusion est appele une ≪  extrudeuse  ≫.

Contrairement au laminage et au profilage de bandes qui se limitent generalement a des formes simples, elle permet d'obtenir des formes tres complexes et des profiles creux.

L'extrusion peut etre associes a l' impression 3D ^{[ 4 ]}

Extrusion de metal a froid [ modifier | modifier le code ]

L'extrusion a froid est apparentee a la forge a froid . Elle est egalement appelee forge de precision . C'est un procede de formage de pieces metalliques pleines ou creuses, generalement axisymetriques par deformation plastique d’un materiau brut, le lopin.

Bien que cette technique necessite un outillage plus robuste et des machines plus puissantes que les autres forgeages, la precision et l’etat de surface obtenus sont bien meilleurs.

Plasturgie [ modifier | modifier le code ]

L'extrusion concerne preferentiellement les matieres thermoplastiques .

L'extrusion est surtout utile pour la fabrication de tubes, feuilles ou plaques profilees type fenetres en PVC ou de joints divers.

La plupart des sacs plastique sont produits a partir de film extrude.

Technologie [ modifier | modifier le code ]

Differentes technologies s'appliquent a l'extrusion :

• extrusion-gainage du materiau polymere : utilisee pour le revetement de fils et cables ;
• extrusion-formage  : la matiere (en granules ou en poudre) est extrudee sous forme de nappe et mise aussitot en forme par une technique analogue au thermoformage  ; adaptee aux grandes series et a la fabrication de pieces de grandes dimensions (elements de carrosserie, bateaux, valises, carters, pots, barquettes,  etc. ) ;
• extrusion-calandrage  : se prete a la fabrication de feuilles et de plaques ;
• extrusion en filiere plate (extrusion dite cast ) : permet de tirer des films plastiques en faibles epaisseurs (de 7 a 30  μm ) ;
• extrusion-gonflage  : on forme dans un premier temps une paraison a paroi mince ; apres gonflage (la bulle est souvent spectaculaire) et refroidissement, obtention de films ( Sacs plastique en PE, PP,  etc. ). A la difference de l'extrusion-soufflage, ce procede n'utilise pas de moule ;
• extrusion-soufflage  : a partir d'un tube (paraison) obtenu par extrusion et porte a une temperature suffisamment elevee, etirage et moulage en discontinu pour fabriquer des corps creux (bouteilles, flacons) ;
• filage  : la technique de filage du polymere a l'etat fondu est la plus utilisee ; une filiere comporte plusieurs dizaines de trous ; l'etirage longitudinal apres refroidissement des fils continus est tres important (jusqu'a 500 %) ; obtention de fibres textiles (PE, PP, PA, PET) ;
• coextrusion  : plusieurs vis d'extrusion alimentent une filiere pour coextruder jusqu'a neuf couches de polymere, chacune ayant ses qualites propres. Par exemple, obtention pour l'emballage alimentaire de films multicouches a effet barriere au dioxygene , responsable de l'oxydation des produits frais ou cuisines (un emballage en PE est permeable au dioxygene).

Industrie du caoutchouc [ modifier | modifier le code ]

Pour extruder une matiere caoutchouteuse , on alimente une extrudeuse, soit par des bandes, soit par des granules de caoutchouc cru. L'extrudeuse de caoutchouc est constituee d'une vis sans fin qui tourne dans un cylindre appele corps de l'extrudeuse, lui-meme constitue de plusieurs zones de regulation thermique et d'une chemise, partie au contact du caoutchouc. La vis sans fin elle-meme est thermoregulee dans la majorite des cas. Le caoutchouc chauffe se ramollit et est pousse par la rotation de la vis vers la tete d'extrusion. La tete est constituee de divers elements (corps, obus) qui guident le flux de caoutchouc vers la filiere. Cet outillage donne la section definitive du profile (sans calibrage, contrairement aux extrudeuses de plastique). Les temperatures fixees pour les differentes zones sont reglees pour ramollir suffisamment le caoutchouc (et donc pouvoir extruder a une pression aussi faible que possible) sans le vulcaniser . On parle de profil de temperature de l'extrudeuse.

Dessin vectoriel [ modifier | modifier le code ]

Par analogie, on appelle extrusion un des effets speciaux applicables a un dessin vectoriel . Il consiste a creer une forme tridimensionnelle a partir d'un objet plan, tout a fait comparable a ce qui serait obtenu d'une facon ideale par extrusion mecanique, la filiere, appelee alors section , etant definie selon la forme plane.

C'est la procedure principale adoptee par les logiciels de conception 3D . La generation est obtenue a partir d'une esquisse plane suivant trois modes d'extrusion souvent distingues dans la terminologie :

• l'extrusion (rectiligne), cas de la piece en bois ci-contre ;
• la revolution  : comme dans le cas de la piece rouge ou la section tourne autour d'un axe ;
• le balayage  : dans ce cas, la generatrice peut etre une courbe plane plus complexe, voire gauche .

De plus, cette operation peut s'accompagner d'une variation des dimensions de section, ce qui permet la definition entre autres, de formes coniques .

Cuisine et industrie agroalimentaire [ modifier | modifier le code ]

Le hachoir est un ustensile de cuisine utilisant l'extrusion pour hacher la viande .

De meme, dans la fabrication industrielle des pates alimentaires , on a recours au procede d'extrusion pour la mise en forme des coquillettes et autres macaronis . L'extrusion permet tout a la fois de malaxer des ingredients entre eux, de les cuire, de leur donner leur forme finale et accessoirement de les fourrer. Il existe un procede de cuisson/extrusion ^{[ 6 ]} .

Macro-et micro-extrusion [ modifier | modifier le code ]

L'extrusion, la macro-extrusion (pour la creation de batiments par exemple) et la micro-extrusion peuvent etre associes a des techniques recentes d' impression 3D ^{[ 4 ]} .

References [ modifier | modifier le code ]

Articles connexes [ modifier | modifier le code ]

• Mise en forme d'un materiau
• Procede de fabrication (mecanique)
• Melt flow index
• Moulage par injection | Injection d'un polymere
• Retrofit
• Formabilite
• Concernant les metaux : Metallurgie | Forge | Forgeage | Forge a froid | Forge a mi-chaud | Filage

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