Dans le processus de moulage par extrusion de plastique, le baril et la vis constituent l'unité de travail principale et leur conception structurelle détermine directement les effets du transport, de la fusion, du mélange et de l'homogénéisation du matériau. Les deux remplissent indépendamment des fonctions spécifiques, mais grâce à une coopération précise, ils forment un canal de plastification continu et efficace. Leurs caractéristiques structurelles nécessitent une planification systématique intégrant les propriétés des matériaux, les exigences des processus et les performances des équipements.
En tant qu'enceinte statique de l'extrudeuse, le cylindre a généralement une forme cylindrique longue avec un rapport longueur-sur-diamètre (L/D) significatif. Le contour de la paroi intérieure et le traitement de surface sont fondamentaux pour obtenir un transfert de chaleur stable et un transport à faible -résistance. Les structures courantes incluent les types composites intégraux et segmentés : les barillets intégraux offrent une résistance élevée et une bonne étanchéité, adaptés aux conditions de fonctionnement conventionnelles ; Les types composites segmentés se composent de plusieurs sections de barillet reliées par des brides ou des filetages, facilitant la configuration de systèmes de chauffage et de refroidissement indépendants pour les exigences de température et de pression des différentes sections, tout en permettant également un remplacement localisé après usure, réduisant ainsi les coûts de maintenance. En plus de la surface cylindrique lisse standard, certains modèles spéciaux comportent des rainures longitudinales dans la section d'alimentation pour augmenter la friction, empêcher le glissement du matériau et améliorer l'efficacité du transport. En termes de sélection des matériaux, la base du canon est principalement constituée d'acier allié de haute-qualité, avec des traitements de surface tels que la nitruration, la boronisation ou la pulvérisation d'alliage dur pour résister à la corrosion des matériaux et à l'usure mécanique à haute température et pression, garantissant ainsi une stabilité de service à long-terme.
La vis, en tant que composant de puissance rotatif, a une structure plus complexe, constituée d'une arête hélicoïdale, de canaux de vis et d'un mandrin. Les paramètres clés incluent le pas, la profondeur du canal de vis, le taux de compression et le rapport longueur-sur-diamètre. Sur le plan fonctionnel, la vis est généralement divisée en une section d'alimentation, une section de compression et une section de dosage : la section d'alimentation a des canaux de vis plus profonds et un pas plus grand pour réduire la résistance à la propulsion du matériau ; la section de compression atteint un taux de compression grâce à des canaux de vis progressivement moins profonds ou à un pas de vis plus petit, forçant le matériau à se compacter et accélérant l'échange thermique pour achever la transition du solide-à-fondre ; la section de dosage présente une profondeur de canal de vis constante, servant principalement à homogénéiser la matière fondue et à stabiliser l'extrusion. Pour s'adapter aux différentes propriétés des matériaux, diverses structures spécialisées ont été développées. Les vis de type barrière- ajoutent des crêtes de barrière entre les bords des vis pour séparer la phase solide non fondue de la phase liquide fondue, améliorant ainsi l'efficacité du mélange. Les vis de type broches - disposent des broches réglables dans les canaux de vis pour améliorer le cisaillement et la dispersion. Les vis en forme de vague-utilisent les ondulations périodiques des bords et des canaux de vis pour favoriser le culbutage du matériau et améliorer l'homogénéité. Le mandrin à vis doit posséder une résistance et une rigidité suffisantes pour résister au couple et à la force axiale, et est souvent fabriqué en acier allié à haute résistance, usiné intégralement avec les bords de la vis ou relié par des cannelures pour assurer une transmission de puissance fiable.
La structure d'accouplement du canon et de la vis doit répondre à des exigences strictes en matière de coaxialité et de contrôle du jeu. Le jeu radial typique est de seulement 0,1 à 0,3 mm ; Un jeu excessif peut entraîner un reflux de matériau et une plastification inégale, tandis qu'un jeu insuffisant aggrave la friction et l'usure. Dans les conceptions modernes, les systèmes de contrôle de la température dans les deux cas utilisent souvent un contrôle de zone indépendant, combiné à une technologie de détection intelligente pour corriger la répartition du champ de température en temps réel, améliorant ainsi l'adaptabilité de la structure aux processus complexes. Qu'il s'agisse de remplir des fonctions de base ou de répondre aux exigences d'un traitement raffiné, l'innovation structurelle dans le cylindre et la vis a toujours été un moteur clé du progrès de la technologie d'extrusion.
