Différences entre les extrudeuses monovis et bivis

Les extrudeuses monovis et bivis présentent des différences significatives en termes de structure, de principes de fonctionnement et de scénarios d'application. Les extrudeuses monovis présentent une structure relativement simple, dont le composant principal est une vis hélicoïdale logée dans un fourreau cylindrique. En fonctionnement, la vis tourne pour pousser la matière vers l'avant. Sous l'effet combiné de la chaleur du fourreau et du cisaillement de la vis, la matière se ramollit et fond progressivement, avant d'être extrudée à travers une filière pour obtenir la forme souhaitée. Le matériau étant transporté et plastifié uniquement par la friction entre la vis et le fourreau, sa capacité de mélange est relativement faible. Elles conviennent au traitement de matériaux monocomposants présentant une bonne fluidité, tels que le polyéthylène (PE) et le polypropylène (PP). Dans la production de produits plastiques conventionnels tels que les films, les tubes et les plaques, les extrudeuses monovis sont largement utilisées en raison de leur faible coût et de leur simplicité d'utilisation.

En revanche, les extrudeuses bivis sont équipées de deux vis, engrenantes ou non, classées en deux types selon leur sens de rotation : corotatives et contrarotatives. Dans les extrudeuses bivis corotatives, les deux vis tournent de manière synchrone. La zone d'engrènement entre les vis génère d'importantes forces de cisaillement et un effet autonettoyant. La matière est non seulement poussée axialement par les vis, mais également retournée et mélangée dans les interstices, ce qui permet d'excellentes capacités de dispersion et de mélange. Elles sont donc parfaitement adaptées aux procédés complexes nécessitant l'ajout de grandes quantités de charges, de fibres ou de matières premières multiples. Les extrudeuses bivis contrarotatives, quant à elles, conviennent au traitement de matériaux à haute viscosité et thermosensibles (comme le polychlorure de vinyle PVC) grâce à un temps de séjour plus long de la matière dans la zone d'engrènement. Leurs caractéristiques de transport forcé empêchent la matière de stagner et de se décomposer à l'intérieur du fourreau.

En termes de performances, le rapport longueur/diamètre (L/D) des extrudeuses monovis est généralement compris entre 20 et 30, avec des vitesses de vis relativement faibles (généralement inférieures à 150 tr/min), ce qui limite leur efficacité de production. Cependant, grâce à leurs faibles taux de cisaillement, elles exercent une contrainte thermomécanique minimale sur les matériaux, ce qui les rend adaptées aux matériaux thermosensibles. Le rapport longueur/diamètre des extrudeuses bivis peut atteindre 40 ou plus, avec des vitesses de vis généralement comprises entre 200 et 600 tr/min. Grâce à une rotation à grande vitesse et à un fort cisaillement, elles peuvent améliorer considérablement la capacité de production et l'efficacité du mélange. Cependant, des vitesses trop élevées peuvent entraîner une surchauffe du matériau, nécessitant l'utilisation d'un système de refroidissement efficace. De plus, les extrudeuses bivis présentent une structure plus complexe et des coûts de fabrication plus élevés, ce qui entraîne des coûts d'équipement généralement deux à trois fois supérieurs à ceux des extrudeuses monovis. La maintenance et l'entretien sont également relativement plus complexes.

Dans la pratique, les deux types d'extrudeuses présentent leurs avantages. Pour la production de produits en plastique courants, tels que des sacs en plastique et des préformes de bouteilles d'eau minérale, les extrudeuses monovis peuvent répondre aux exigences à moindre coût. Cependant, dans les scénarios nécessitant un mélange minutieux, comme la préparation d'alliages plastiques et la granulation de plastique recyclé, les extrudeuses bivis sont privilégiées en raison de leur excellente dispersion et de leur adaptabilité. Le choix d'une extrudeuse doit tenir compte de facteurs tels que les propriétés des matériaux, les exigences du produit et les coûts de production afin d'optimiser l'efficacité de la production et les avantages économiques.