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Fabrication de PVC

Fondamentalement, les produits en PVC sont formés à partir de poudre de PVC brute par un processus de chaleur et de pression.Les deux principaux procédés utilisés dans la fabrication sont l'extrusion pour les tuyaux et le moulage par injection pour les raccords.

Le traitement moderne du PVC implique des méthodes scientifiques hautement développées nécessitant un contrôle précis des variables du processus.Le matériau polymère est une poudre à écoulement libre, qui nécessite l'ajout de stabilisants et d'adjuvants de traitement.La formulation et le mélange sont des étapes critiques du processus et des spécifications strictes sont maintenues pour les matières premières entrantes, le dosage et le mélange.L'alimentation des machines d'extrusion ou de moulage peut être directe, sous forme de « mélange sec », ou prétraitée en un « composé » granulaire.

Extrusion

Le polymère et les additifs (1) sont pesés avec précision (2) et traités via le mélange à grande vitesse (3) pour mélanger les matières premières dans un mélange sec uniformément réparti.Une température de mélange d'environ 120°C est obtenue grâce à la chaleur de friction.À différentes étapes du processus de mélange, les additifs fondent et enrobent progressivement les granulés de polymère PVC.Après avoir atteint la température requise, le mélange est automatiquement déchargé dans une chambre de refroidissement qui réduit rapidement la température à environ 50 °C, permettant ainsi au mélange d'être transporté vers un stockage intermédiaire (4) où une consistance uniforme de la température et de la densité est obtenue.

Le cœur du processus, l'extrudeuse (5), possède un cylindre zoné et à température contrôlée dans lequel tournent des « vis » de précision.Les vis d'extrudeuse modernes sont des dispositifs complexes, soigneusement conçus avec des pas variables pour contrôler la compression et le cisaillement développés dans le matériau, à toutes les étapes du processus.La configuration à double vis contrarotative utilisée par tous les grands fabricants offre un traitement amélioré.

Le mélange sec de PVC est dosé dans le baril et les vis, qui convertissent ensuite le mélange sec dans l'état de « fusion » requis, par la chaleur, la pression et le cisaillement.Lors de son passage le long des vis, le PVC traverse un certain nombre de zones qui compriment, homogénéisent et évacuent le flux de matière fondue.La zone finale augmente la pression pour extruder la matière fondue à travers l'ensemble tête et filière (6) qui est façonné en fonction de la taille du tuyau requis et des caractéristiques d'écoulement du flux de matière fondue.Une fois que le tube sort de la filière d'extrusion, il est dimensionné en passant dans un manchon de calibrage de précision avec vide extérieur.Ceci est suffisant pour durcir la couche extérieure de PVC et maintenir le diamètre du tuyau pendant le refroidissement final dans des chambres de refroidissement à eau contrôlées (8).

Le tube est tiré lors des opérations de calibrage et de refroidissement par le puller ou haul-off (9) à vitesse constante.Le contrôle de la vitesse est très important lorsque cet équipement est utilisé car la vitesse à laquelle le tuyau est tiré affectera l'épaisseur de la paroi du produit fini.Dans le cas de tuyaux à joint en caoutchouc, le transport est ralenti à intervalles appropriés pour épaissir le tuyau dans la zone de l'emboîture.

Une imprimante en ligne (10) marque les tuyaux à intervalles réguliers, avec une identification selon la taille, la classe, le type, la date, le numéro de norme et le numéro d'extrudeuse.Une scie à tronçonner automatique (11) coupe le tuyau à la longueur requise.

Une clocheuse forme une douille à l'extrémité de chaque longueur de tuyau (12).Il existe deux formes générales de socket.Pour les tuyaux à joint en caoutchouc, un mandrin pliable est utilisé, tandis qu'un mandrin simple est utilisé pour les manchons à joint au solvant.Les tuyaux à anneau en caoutchouc nécessitent un chanfrein sur le robinet, qui est exécuté soit au poste de scie, soit à l'unité de cloche.
Le produit fini est stocké dans des zones de stockage pour inspection et tests finaux en laboratoire et acceptation de la qualité (13).Toute la production est testée et inspectée conformément à la norme australienne appropriée et/ou aux spécifications de l'acheteur.

Après inspection et acceptation, le tuyau est stocké en attendant l'expédition finale (14).

Pour les tuyaux en PVC orienté (PVC-O), le processus d'extrusion est suivi d'un processus d'expansion supplémentaire qui se déroule dans des conditions de température et de pression bien définies et soigneusement contrôlées.C'est lors de l'expansion que se produit l'orientation moléculaire, qui confère la haute résistance typique du PVC-O.

Moulage par injection

Les raccords en PVC sont fabriqués par moulage par injection haute pression.Contrairement à l'extrusion continue, le moulage est un processus cyclique répétitif, dans lequel une « dose » de matériau est délivrée à un moule à chaque cycle.

Le matériau PVC, sous forme de poudre de mélange sec ou sous forme de composé granulaire, est introduit par gravité depuis une trémie située au-dessus de l'unité d'injection, dans le baril abritant une vis alternative.

Le fût est chargé de la quantité requise de plastique par la vis qui tourne et transporte le matériau vers l'avant du fût.La position de la vis est réglée à une « taille de tir » prédéterminée.Au cours de cette action, la pression et la chaleur « plastifient » la matière qui, désormais à l'état fondu, attend son injection dans le moule.

Tout cela se déroule lors du cycle de refroidissement du plan précédent.Après un temps prédéfini, le moule s'ouvrira et le raccord moulé fini sera éjecté du moule.

Le moule se ferme alors et le plastique fondu à l'avant du canon est injecté sous haute pression par la vis faisant désormais office de piston.Le plastique entre dans le moule pour former le prochain raccord.

Après l'injection, la recharge commence pendant que le raccord moulé effectue son cycle de refroidissement.