Extrusion

De Fab Lab Québec.

Les imprimantes 3D utilisent l’extrusion. L’extrusion est un procédé qui permet de transformer une résine en une forme particulière de façon continue. Elle est très répandue dans la transformation des thermoplastiques.

Principe de l'extrusion


Le principe consiste à :

  • Fondre la résine ;-
  • Faire passer la résine fondue à travers une filière pour lui donner la forme désirée ;
  • Refroidir le profilé sortant afin qu’il garde sa forme.

Pour ce faire, on a besoin de :

  • Une extrudeuse qui permet de transporter la résine vers la filière et la fondre ;
  • Une filière pour donner la forme à la résine selon le design choisi ;
  • Équipements post-extrusion pour refroidir et entraîner le profilé d’un mouvement continu ;

Voici un schéma détaillée d'une extrudeuse mono-vis: Extrudeuse.jpg

Architecture d'une extrudeuse


Elle se compose principalement de :

  • Trémie d'alimentation : sert de réservoir pour la résine sous forme de granule.
  • Vis d'extrusion: sert à entrainer, cisailler et fondre la résine.
  • Fourreau : cylindre à l'intérieur duquel se trouve le vis.
  • Collier chauffant : sert à chauffer le fourreau
  • Moteur électrique : sert à donner le mouvement de rotation à la vis.

Le diamètre de la vis augmente progressivement pour permettre l'alimentation progressive du fourreau ainsi que la fonte graduelle de la résine et son compression pour permettre son pompage à l'extérieur du fourreau.

La filière d'extrusion est un ensemble de plaques métalliques rattachées les unes aux autres par des boulons. Chacune des plaques possède une forme creusée qui permet de diriger la résine, en fusion, vers la sortie tout en l'amenant graduellement à sa forme finale.

Fonctionnement

Après une alimentation en matière, l'extrudeuse mélange et réchauffe la matière, augmente la pression pour la faire passer dans la filière qui donnera la forme du produits finis dans la phase de refroidissement.

Dans le cas des imprimantes 3D, l'extrudeuse est alimentée par un filament de 3mm de diamètre, et le profilé, en sortie, est utilisé pour imprimer l’objet couche par couche (fabrication additive).

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