Extrusion

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Trois profils d'aluminium

L'extrusion est un procédé de fabrication mécanique par lequel un matériau mis sous pression est contraint de traverser une filière qui lui donnera la forme d'un profilé de grande longueur. Il ne faut pas confondre ce procédé avec le tréfilage qui consiste aussi à faire passer un matériau dans une filière, mais sous l'effet d'une traction. Ce procédé est conduit à froid.

Ce procédé donne des pièces aux formes encore plus précises que celles qui sont réalisées avec l'estampage ou le matriçage et présentent des états de surface excellents, ce qui permet souvent de les utiliser sans usinage complémentaire. La masse moyenne des pièces extrudées est de l'ordre d'un kilogramme.

L'extrusion s'applique à divers produits comme les métaux (voir l'article filage), les matières plastiques, les caoutchoucs, les matériaux composites, mais aussi l'argile, les pâtes alimentaires, etc. Contrairement au laminage et au profilage de bandes qui se limitent généralement à des formes simples, elle permet d'obtenir des formes très complexes et des profilés creux.

[modifier] Plasturgie

Pour extruder un polymère thermoplastique, on alimente en granules un fourreau cylindrique thermorégulé à l'intérieur duquel tourne une vis sans fin. Cette vis malaxe et transporte les granules vers une filière, permettant d'obtenir un mélange homogène similaire à une pâte, par l'effet de la chaleur et du cisaillement. La filière conférera à la masse plastique la forme désirée. Dans le cas de la fabrication de profilés l'extrudeuse est généralement suivie d'un bac de calibration qui ajuste la pièce aux tolérances recherchées. La mise aux dimensions se fait à l'entrée du bac via un calibrateur lubrifié ensuite la pièce est refroidie par échange thermique avec un flux d'eau circulant. L'extrusion est surtout utile dans la fabrication des tubes, feuilles ou plaques profilés type fenêtres de pvc ou de joints divers.

Différentes technologies s'appliquent à l'extrusion :

• L'extrusion film : qui permet de tirer des films plastiques en faibles épaisseur de 15 microns jusqu'à 30 microns
• L'extrusion-soufflage : utilisé pour la fabrication des flacons.
• L'extrusion gaine (ou extrusion gonflage): utilisé pour la fabrication de sac.

[modifier] Industrie du caoutchouc

Pour extruder un caoutchouc, on alimente une extrudeuse soit par des bandes soit par des granulés de caoutchouc cru. L'extrudeuse de caoutchouc est constituée d'une vis sans fin qui tourne dans un cylindre appelé corps de l'extrudeuse, lui-même constitué de plusieurs zones de régulation thermique et d'une chemise, partie au contact du caoutchouc. La vis sans fin elle-même est régulée en température dans la majorité des cas. Le caoutchouc chauffé se ramollit et est poussé par la rotation de la vis vers la tête d'extrusion. La tête est constituée de divers éléments (corps, obus) qui guident le flux de caoutchouc vers la filière. C'est cet outillage qui donne la section définitive du profilé (sans calibration contrairement aux extrudeuses plastique). Les températures fixées pour les différentes zones sont réglées pour ramollir suffisamment le caoutchouc (et donc pouvoir extruder à une pression aussi faible que possible) sans le vulcaniser. On parle de profil de température de l'extrudeuse.

[modifier] Dessin vectoriel

objets virtuel généres par extrusion d'une même section suivant trois modes, rectiligne, circulaire ou gauche

Par analogie on appelle extrusion un des effets spéciaux applicables à un dessin vectoriel. Il consiste à créer une forme tridimensionnelle à partir d'un objet plan, tout à fait comparable à ce qui serait obtenu d'une façon idéale par extrusion mécanique, la filière, qu'on appelle alors section étant définie selon la forme plane.

C'est la procédure principale adoptés par les logiciels de conception 3D. La génération est obtenue à partir d'une esquisse plane suivant trois modes d'extrusion souvent distingués dans la terminologie:

• l'extrusion (rectiligne), cas de la pièce en bois ci-contre.
• la révolution : comme dans le cas de la pièce rouge où la section tourne autour d'un axe,
• le balayage: dans ce cas la génératrice peut être une courbe plane plus complexe voire gauche.

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

[modifier] Cuisine

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

De même, dans la fabrication industrielle des pâtes alimentaires on a recours au procédé d'extrusion pour la mise en forme des coquillettes et autres macaroni.