Extrudeuse bivis SAT65 antidéflagrante pour le compoundage PLA/PETG/ABS
Ligne SAT65 de granulation en joncs certifiée Ex tb IIIC pour le compoundage de PLA, PETG et ABS avec fibres de carbone et additifs en poudre, à 500–700 kg/h.
USEON a livré à un fabricant de matériaux avancés une ligne de granulation en joncs sur extrudeuse bivis SAT65, certifiée Ex tb IIIC. Conçue pour le compoundage de PLA, PETG et ABS avec fibres de carbone et additifs en poudre, elle assure une production continue et stable de 500 à 700 kg/h.
Ce fabricant chinois de matériaux avancés, spécialisé dans les plastiques techniques à forte valeur ajoutée et les matériaux biosourcés (très utilisés pour les compounds destinés à l’impression 3D et les matériaux modifiés fonctionnels), devait développer son activité. Pour accroître sa capacité et faire évoluer ses formulations, il lui fallait une nouvelle ligne d’extrusion-compoundage. Le cahier des charges fixait un débit cible de 500 à 700 kg/h et une configuration de ligne conforme aux exigences de sécurité de l’atelier vis-à-vis des poussières combustibles.
Caractéristiques principales
| Modèle de machine | Extrudeuse bivis SAT65 |
|---|---|
| Application | Compoundage de PLA, PETG et ABS |
| Capacité visée | 500–700 kg/h |
| L/D | 44 |
| Moteur principal | Moteur synchrone à aimants permanents de 160 kW |
| Système de dosage | Doseurs pondéraux multicomposants |
| Additifs | Mélanges de poudres, fibres de carbone |
| Méthode de granulation | Ligne de granulation en joncs |
| Protection contre les explosions | Ex tb IIIC T4 pour le moteur, la centrale hydraulique et le système de vide ; Ex tb IIIC T2 pour les éléments chauffants et le réducteur ; indice de protection IP65 |
| Système de commande | Système de commande Siemens : automate et IHM à écran tactile |
Défis de mise en œuvre
Protection stricte contre les explosions de poussières
L’environnement de production présentait un risque d’accumulation de poussières : l’ensemble du système (moteurs, unités de chauffe, dosage et équipements en aval compris) devait répondre à des normes de protection contre les explosions bien précises.
Dosage stable de matières multicomposants complexes
La formulation associait des granulés de polymère de base, des mélanges de poudres sujets à la formation de voûtes et un apport de fibres de carbone. L’étanchéité, la précision et la continuité du flux de matière du système de dosage étaient donc d’autant plus exigeantes.
Efficacité énergétique et maintenance
Les entraînements classiques de forte puissance peuvent entraîner une consommation d’énergie élevée. Le client souhaitait une motorisation plus efficace pour réduire ses coûts d’exploitation à long terme et ses besoins de maintenance courante.
Protection des équipements à l’échelle du système
Un dispositif complet de protection par verrouillages était nécessaire pour gérer d’éventuelles surpressions ou bourrages de matière en production.
Solution USEON
Pour répondre à ces enjeux, l’équipe USEON a conçu sur mesure une ligne de granulation en joncs sur extrudeuse bivis SAT65. Il ne s’agissait pas d’une simple fourniture d’extrudeuse, mais d’une configuration complète couvrant la manutention des matières, la protection contre les poussières combustibles, la stabilité du dosage, l’efficacité de l’entraînement, la granulation en joncs et les verrouillages sur toute la ligne. De la manutention des matières premières à la granulation finale, l’ensemble du système est conçu de façon cohérente en version antidéflagrante et fermée. Il intègre un système de dosage pondéral de haute précision, une gaveuse latérale modulaire et une commande Siemens (automate + IHM) pour la surveillance et les verrouillages de toute la ligne.
Conçue pour les exigences de sécurité liées aux poussières combustibles
La conception antidéflagrante Ex tb IIIC de toute la ligne contribue à réduire les risques liés aux poussières lors de l’incorporation de poudres spéciales et de fibres de carbone.
Un dosage stable et précis
Plusieurs doseurs pondéraux fermés de haute précision, associés à des silos anti-voûtage et à des gaveuses latérales modulaires, permettent de maîtriser l’alimentation de matières à faible masse volumique apparente. Le dosage reste stable pour des formulations complexes, tout en préservant la propreté de l’atelier.
Énergie et maintenance optimisées
Le moteur synchrone à aimants permanents de 160 kW améliore le rendement de l’entraînement et offre des temps de réponse rapides ; il est conçu pour réduire la maintenance courante sur toute la durée de vie de l’équipement.
Des verrouillages multiples pour protéger les organes essentiels
Le système de commande Siemens (automate et IHM à écran tactile) relie par une logique de verrouillage la pression matière en filière à l’extrudeuse principale, à la pompe de lubrification du réducteur et aux doseurs. Associé à l’accouplement de sécurité R+W, il peut déclencher un arrêt en cas de surcharge anormale afin de protéger le réducteur et les éléments de vis.
Vidéo sur site
Réception sur site et résultats de production
La ligne SAT65 a passé avec succès la réception et la mise en service sur le site du client. Pendant la mise en service, l’équipe technique s’est attachée à vérifier plusieurs paramètres clés : changements de matière, continuité de l’alimentation en poudre, stabilité de l’alimentation latérale en fibres de carbone, homogénéité de la matière fondue, continuité des joncs et régularité des granulés.
L’équipement a fait preuve d’une excellente adaptabilité lors des changements de production entre PLA, PETG et ABS. La capacité réelle reste stable à 500–700 kg/h, et l’ensemble du système antidéflagrant a satisfait aux exigences de sécurité du site définies pour le projet, ce qui assure au client une production efficace et continue.
Applications adaptées
Cette configuration est conçue spécialement pour les fabricants de matériaux avancés soumis à des exigences strictes de protection contre les explosions de poussières. Ses caractéristiques de procédé conviennent particulièrement au compoundage de matières pour impression 3D, aux alliages de plastiques techniques, aux matériaux biosourcés (PLA/PBAT, par exemple) et à la production de mélanges-maîtres fonctionnels à fort taux de poudre ou renforcés de fibres de verre ou de carbone.
Parlons de votre projet de compoundage
Vous cherchez une solution d’extrusion qui atteigne votre débit visé, respecte les exigences de sécurité liées aux poussières combustibles et réponde à des formulations complexes ? Contactez dès aujourd’hui l’équipe technique USEON. Pour que nous puissions concevoir la ligne de compoundage et de granulation la mieux adaptée à votre projet, merci d’indiquer dans votre demande :
- Débit visé
- Type de matière
- Forme des additifs
- Taux de poudre ou de fibres
- Exigences antidéflagrantes ou de sécurité de l’atelier
FAQ
Pour quels environnements cette ligne d’extrusion bivis antidéflagrante est-elle conçue ?
R : La ligne a été configurée selon les exigences de protection contre les explosions de poussières Ex tb IIIC du projet (classe de température T2/T4, indice de protection IP65) ; elle convient donc aux conditions de poussières combustibles définies pour cette application.
Comment garantissez-vous la stabilité de l’alimentation en fibres de carbone et en poudres sujettes à la formation de voûtes ?
R : Le système utilise des silos équipés de dispositifs vibrants anti-voûtage et des trémies de doseurs pondéraux optimisées, avec agitation horizontale. Associé à des gaveuses latérales dédiées, il assure un flux de matière continu et régulier pour les matières légères ou de forme particulière.
Quels sont les avantages concrets du moteur synchrone à aimants permanents ?
R : Les moteurs synchrones à aimants permanents offrent une large plage de variation de vitesse et un encombrement réduit. En supprimant certains étages des transmissions à réduction classiques, ils améliorent le rendement de l’entraînement et réduisent la maintenance courante.
Comment la ligne protège-t-elle le réducteur en cas de surcharge imprévue ?
R : Nous avons mis en place une double protection, mécanique et électrique. Côté mécanique, un accouplement limiteur de couple. Côté électrique, l’automate surveille en temps réel la pression matière et la relie, par une logique de verrouillage, au moteur principal et à la pompe de lubrification du réducteur ; il commande un arrêt immédiat en cas d’anomalie pour éviter d’endommager les organes essentiels.
Cette ligne convient-elle à la production de compounds pour filament d’impression 3D ?
R : Oui. La ligne SAT65 est conçue pour le compoundage de PLA, PETG et ABS avec additifs en poudre ou en fibres. Son système de dosage fermé, sa section de compoundage bivis et sa ligne de granulation en joncs favorisent la régularité des granulés, la dispersion et l’aptitude à la transformation en aval pour les matériaux d’impression 3D.
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- 01Analyse du procédé
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Souder Chen
Responsable de la division Compoundage
Chez USEON depuis 2008. Lignes bivis de compoundage, de dévolatilisation et de recyclage.