Cylindre à double vis parallèle 108/36

Introduction

Le cylindre à double vis parallèle 108/36 est un composant fabriqué avec une ingénierie de précision pour les extrudeuses à vis jumelées (co-rotatives) tournant dans la même direction. Il contient deux vis de 108 mm de diamètre, travaillant côte à côte dans un cylindre commun d'environ 3,9 m de long (L/D = 36) avec un profil d'engrènement (intermeshing). Ce cylindre de grand diamètre offre une solution idéale pour le traitement de polymères et de composites difficiles, en fournissant un rendement élevé et un mélange intensif.

Lors de l'opération, les vis parallèles assurent une fusion homogène et une pression stable ; c'est pourquoi ces cylindres sont couramment utilisés dans les lignes de produits tels que les tuyaux en PVC, les plaques en PP/PE, les profils en ABS, les revêtements de sol en WPC, etc.

Lors de la fabrication, les arbres de vis et le cylindre sont fabriqués en acier allié à haute résistance (généralement 38CrMoAlA ou équivalent) et subissent ensuite un durcissement de surface. Un traitement typique consiste en une nitruration gazeuse (~0,5–0,8 mm de profondeur) suivie d'un revêtement en chrome dur (~0,05–0,1 mm). Cette structure "bimétallique" offre une dureté de surface interne d'environ HRC 58–62 (environ HV 850–1000), augmentant considérablement la résistance à l'usure et à la corrosion. Par exemple, les fournisseurs rapportent un revêtement en alliage de Ni soudé d'environ ~2–3 mm sur chaque vis pour la résistance à l'usure. En conséquence, un cylindre résistant à l'usure est obtenu tout en maintenant des tolérances étroites (linéarité de la vis ~0,015 mm) contre l'usure causée par des charges abrasives (verre, calcium, fibres de bois, etc.).

⭐ Caractéristiques Clés

• Haute Efficacité et Mélange : Les vis doubles de 108 mm génèrent des mélanges très homogènes en produisant un fort cisaillement et un mouvement auto-nettoyant, assurant ainsi un rendement très élevé. (À titre d'exemple, un cylindre 90/26 plus petit fournit ~200–250 kg/heure pour le PVC ; le cylindre 108/36 peut traiter des taux beaucoup plus élevés proportionnellement avec un système d'entraînement puissant.) Les vis entrelacées garantissent un mélange dispersif et distributif intense, critique pour les mélanges chargés ou multicomposants.
• Structure Modulaire : Le cylindre est fabriqué en segments (alimentation, transition, dosage, etc.) et les vis sont composées d'éléments interchangeables boulonnés bout à bout (blocs de mélange, pétrisseurs, coupeurs). Ce design modulaire facilite la personnalisation et l'entretien. Les parties usées peuvent être remplacées individuellement sans jeter l'ensemble de la vis, minimisant ainsi le temps d'arrêt.
• Conception Bimétallique Résistante à l'Usure : L'acier allié durci avec chemises nitrurées/bimétalliques (38CrMoAlA) confère une durabilité exceptionnelle au cylindre. Polytech indique que la nitruration et les chemises bimétalliques en option produisent une dureté de surface efficace d'environ ~HRC60 (HV ~850–1000). Des fournisseurs comme Zhejiang Guangming proposent des couches de revêtement en alliage de Ni épaisses (>2 mm) sur les vis doubles pour des applications abrasives. En général, ces cylindres sont durables même avec des composants abrasifs en PVC et WPC pendant des années d'utilisation.
• Contrôle de Température Précis : Le cylindre long L/D=36 est divisé en plusieurs zones chauffées indépendamment. Un contrôle strict de la température prévient la surchauffe (critique pour le PVC) et assure une qualité de fusion cohérente. Des canaux de refroidissement à eau sont généralement intégrés pour maintenir une viscosité de fusion stable.
• Sortie Stable et Flexibilité : La structure tournant dans la même direction et le profil de vis compatible assurent un fonctionnement lisse et auto-équilibré avec un minimum de pulsation. Le design peut traiter une large gamme de matériaux (PVC, PE, PP, ABS, plastiques d'ingénierie, composés en caoutchouc, etc.). Le remplacement des éléments de vis permet d'ajuster le temps de séjour, le cisaillement et la compression pour différentes recettes.

🛠️ Structure et Matériaux

Un cylindre à double vis 108/36 est généralement construit autour d'acier allié 38CrMoAlA (ou équivalent) pour les vis et le cylindre. Les caractéristiques de fabrication de base incluent :

• Matériau Principal : Acier allié à haute résistance pour la ténacité du noyau (ex. JIS-SACM645/38CrMoAlA).
• Durcissement : Nitruration gazeuse (~0,5–0,8 mm de profondeur de durcissement) suivie d'un traitement à l'eau produisant une dureté interne d'environ ~HRC58–62.
• Bimétallique / Revêtement de Soudure : Sur la couche nitrurée, un alliage à base de nickel est soudé pour obtenir un revêtement résistant à l'usure d'environ ~2–3 mm (HRC56–64).
• Revêtement en Chrome (Optionnel) : Une fine couche de chrome dur (~0,05–0,1 mm) peut être appliquée pour augmenter encore la résistance à la corrosion.
• Tolérances : La fabrication respecte des tolérances étroites pour assurer un minimum de jeu (écart de diamètre intérieur du cylindre ±0,025 mm/inch, précision de la vis ~0,015 mm).
• Finition de Surface : Pour un chargement lisse, la rugosité de surface finale du diamètre intérieur du cylindre est très faible (Ra ≈ 0,4 µm).

🚀 Performance

Le cylindre 108/36 dans une extrudeuse à vis double supporte une très haute sortie. Bien que le rendement précis dépende du matériau et du design de la vis, les fabricants indiquent des centaines de kilogrammes par heure pour le traitement du PVC et du PE. En comparaison, le cylindre de profil 90/26 a une capacité d'environ ~200–250 kg/heure. L'échelle vers 108/36 (avec presque 44 % de circonférence en plus par vis) permet un approvisionnement en matières premières considérablement plus élevé. Avec un système d'entraînement puissant (généralement 60–100 kW ou plus) et un refroidissement approprié, une ligne à vis double de 108 mm peut dépasser largement 400 kg/heure pour des polymères standards.

Les paramètres de fonctionnement typiques peuvent inclure des vitesses de vis dans la plage de 20–50 d/d et des températures de cylindre ajustées selon le polymère. Le design parallèle et tournant dans la même direction signifie que le couple est partagé entre les vis, permettant des vitesses de broche plus élevées par rapport aux systèmes tournant dans des directions opposées. Les fabricants obtiennent souvent une pression et une vitesse très stables même sous les charges les plus élevées. Comme l'indique Polytech, les cylindres à vis parallèles fournissent une "pression d'extrusion stable et une qualité de produit cohérente" même à des rendements élevés.

🏢 Domaines d'Application

Le cylindre à double vis 108/36 est utilisé partout où un mélange/extrusion de grande capacité est nécessaire. Les applications courantes incluent :

• Extrusion de profils et de tuyaux en PVC
• Production de panneaux et de terrasses en WPC (composite bois-plastique)
• Extrusion de plaques en PP/PE
• Extrusion de profils et de plateaux en ABS
• Pelletisation de composés à forte charge

Sa haute résistance à l'usure le rend également adapté aux composés chargés (par exemple, PVC contenant du CaCO₃ ou des fibres de verre). Dans tous les cas, le cylindre assure une fusion et une homogénéisation complètes du polymère et de tous les additifs. (Comme l'indique un fournisseur, ces cylindres sont "adaptés pour l'extrusion de PVC, PE, PP, WPC, le moulage par injection et le traitement du caoutchouc").

🔧 Entretien et Service

• Un entretien approprié prolonge la durée de vie du cylindre. Les opérateurs doivent régulièrement inspecter l'espace entre la vis et le cylindre.
• Polytech recommande de prêter attention lorsque l'usure approche environ 0,2–0,3 mm (au-delà, l'efficacité du mélange et le contrôle de la pression diminuent). Lorsque l'usure approche ces limites, les solutions incluent le re-chromage du diamètre intérieur du cylindre ou le remplacement des segments usés.
• Les applications de base incluent le maintien de la propreté de l'entonnoir d'alimentation et des ports d'évacuation des gaz, s'assurer que toutes les zones de température fonctionnent correctement et surveiller la charge d'entraînement.
• Lors de l'installation, un alignement parfait du cylindre et des vis, des accouplements étanches et des roulements robustes doivent être assurés. Après l'installation, faites fonctionner l'extrudeuse à vide à basse vitesse pour vérifier un fonctionnement fluide.
• De nombreux fournisseurs (comme Zhejiang Guangming) offrent un support technique à vie et des pièces de rechange pour les systèmes à vis doubles. Avoir des éléments chauffants de rechange, des thermocouples et même un élément de vis ou un cylindre de rechange à portée de main peut réduire le temps d'arrêt.

📌 Conclusion

Le cylindre à double vis parallèle 108/36 est un composant d'extrusion haute performance conçu pour un rendement et une durabilité maximaux. Son grand diamètre et son rapport L/D long permettent le traitement intensif de polymères, de PP, d'ABS et de plastiques chargés. Sa structure en 38CrMoAlA durci et ses couches de nitruration/bimétalliques offrent une résistance à l'usure abrasive et maintiennent la cohérence du produit. Lors de la production de grands profils en PVC, de panneaux en WPC ou de plastiques d'ingénierie, ce design de cylindre offre un mélange efficace, un fonctionnement stable et une durée de vie prolongée. Un entretien régulier et un design modulaire robuste permettent aux fabricants d'obtenir des performances fiables et durables de leurs lignes d'extrusion à vis doubles.

📊 Tableau des Spécifications Techniques