Moteur pour extrudeuse plastique et granulation

Une extrudeuse plastique fait fondre des granulés ou du broyé grâce à une vis qui tourne dans un fourreau chauffé, mélange la matière et la pousse en continu à travers une filière ; une ligne de granulation retransforme cette matière fondue en granulés. Cette page fait partie de moteurs pour la transformation des plastiques et du caoutchouc et se concentre sur les moteurs qui entraînent la vis, le coupeur, le tireur et les ventilateurs d'une ligne d'extrusion.

Entraînement de la vis : une charge à couple constant

La vis de l'extrudeuse tourne lentement ; les vitesses de vis typiques vont de quelques dizaines à quelques centaines de tours par minute. Il y a donc toujours un réducteur entre le moteur et la vis ; l'importante poussée axiale que la vis exerce vers l'arrière est reprise non par le moteur mais par la butée logée dans le réducteur. Le moteur est relié au réducteur soit directement par bride, soit par courroie et poulies.

Le couple de vis reste largement le même quand la vitesse change : tant que la viscosité de la matière et la pression en filière ne varient pas, la vis rencontre une résistance comparable à chaque tour. L'extrudeuse est donc une charge typique à couple constant, et la puissance moteur augmente à peu près proportionnellement à la vitesse. Comme le débit de la ligne se règle par la vitesse, le moteur de vis est presque toujours piloté par un variateur de fréquence. Sur les lignes anciennes, ce rôle revenait à des moteurs à courant continu ; ces moteurs ne figurent pas dans le catalogue 2026 de HEM Motor, et lors des rénovations la solution courante est un moteur asynchrone triphasé avec variateur.

Fourreau froid, démarrage et séquence de mise en route

La vis d'une extrudeuse n'est jamais lancée dans un fourreau froid. Les colliers chauffants amènent d'abord le fourreau à la température de consigne, la filière et l'adaptateur chauffent aussi, puis la vis démarre à basse vitesse. Le système de commande protège cette séquence par des verrouillages. Malgré cela, si de la matière figée reste dans une zone du fourreau, le couple au premier tour est plus élevé que prévu ; la limite de courant du variateur et le couple de démarrage du moteur comptent alors.

Un moteur de vis piloté par variateur peut tourner longtemps à basse vitesse et plein couple. Son propre ventilateur d'arbre devient insuffisant à cette vitesse ; une ventilation indépendante peut alors être nécessaire. Si le câble entre l'armoire et le moteur est long, un filtre dv/dt ou sinus est envisagé en sortie. Il suffit d'indiquer ces deux points à la commande ; le cadre général est expliqué sur la page moteurs électriques compatibles variateur.

Une sonde PTC ou PT100 peut être commandée pour surveiller la température du bobinage ; sur une extrudeuse, le variateur peut exploiter directement ce signal.

Ventilateurs de refroidissement du fourreau et gestion de la chaleur

Le fourreau est à la fois chauffé et refroidi dans chaque zone : l'excès de chaleur dû au frottement de la vis est évacué par de petits ventilateurs centrifuges placés sous les colliers chauffants. Ces ventilateurs s'enclenchent et se coupent à intervalles courts et sont généralement de faible puissance. Nos petits moteurs à carcasse aluminium peuvent être utilisés sur ces ventilateurs ; le cadre détaillé figure sur la page moteurs pour ventilateurs et extracteurs.

Le moteur principal de vis se trouve à l'extrémité arrière du fourreau, près de la trémie d'alimentation. La chaleur rayonnée par le fourreau et la poussière de granulés autour de la trémie influent sur l'air de refroidissement du moteur ; il faut garder dégagé l'espace devant le capot de ventilation et ne pas placer le moteur trop près de la source de chaleur.

Granulation : joncs, coupe en tête et coupe sous eau

Sur une ligne de granulation, la matière fondue sort d'une filière perforée puis est coupée. Trois dispositions se distinguent :

• Granulation de joncs : la matière passe en joncs dans un bac d'eau, refroidit, et un rouleau tireur les pousse vers un coupeur à rotor. Le moteur du coupeur tourne vite et en continu ; sa charge croît avec le nombre de joncs et la vitesse.
• Coupe en tête à chaud : les couteaux tournent directement contre la face de la filière ; le moteur du coupeur est réglé selon la vitesse de ligne, et la taille des granulés dépend de cette vitesse.
• Coupe sous eau : le couteau tourne dans une chambre remplie d'eau ; le moteur du coupeur reste à l'extérieur de la chambre, l'étanchéité de l'arbre relève de la machine.

Dans les trois cas, le coupeur est suivi d'un sécheur centrifuge qui sépare les granulés de l'eau, d'un ventilateur de transport pneumatique vers les silos et d'une pompe de circulation d'eau. Ces entraînements auxiliaires sont des charges à marche continue entraînées par des moteurs triphasés standard ; pour les pompes, la page moteurs électriques pour pompes sert de guide.

Tireur et enrouleur sur les lignes de profilés, de tubes et de films

Sur les lignes qui produisent des profilés, des tubes ou des films au lieu de granulés, un tireur placé après la filière tire le produit à vitesse constante ; les dimensions du produit dépendent du rapport entre cette vitesse et celle de la vis. Le moteur du tireur tourne lentement avec un réglage fin de la vitesse ; sur les lignes de tubes suit une scie de coupe, sur les lignes de films un enrouleur. Les lignes de gainage de câbles utilisent aussi l'extrusion, mais leur structure étant différente, elles sont traitées sous une rubrique distincte.

Côté montage, le moteur de vis est le plus souvent relié au réducteur en B3 à pattes ou en B35 à pattes et bride. Selon la taille de carcasse, B3, B5, B14, B34, B35 et les positions verticales V1/V3/V5/V6/V15 sont proposées ; les cotes de bride et d'arbre sont arrêtées à la commande. Pour l'adaptation au réducteur, voir la page moteurs électriques pour réducteurs.

Moteurs d'exemple pour une ligne d'extrusion

Les modèles sont donnés à titre d'illustration ; la puissance et la vitesse exactes se déterminent une fois connus le diamètre de vis, la matière, le débit visé et l'implantation de la ligne. La plaque du moteur actuellement en place est le meilleur point de départ.

Informations à transmettre avec votre commande

Indiquez le type de machine (extrudeuse, ligne de granulation, ligne de profilés ou de tubes), l'entraînement concerné, la puissance (kW), la vitesse (tr/min), la tension, le mode de montage, les données de bride du réducteur, l'utilisation d'un variateur et la quantité. En cas de remplacement du moteur de vis, vous pouvez envoyer une photo de la plaque de l'ancien moteur via la page envoyer la plaque du moteur.

Les prix actuels des modèles sont sur la page acheter des moteurs électriques ; utilisez la page contact pour WhatsApp et le téléphone.

Questions fréquentes

Pourquoi la puissance baisse-t-elle quand je réduis la vitesse du moteur de vis ?

La vis est une charge à couple constant ; à couple inchangé, la puissance fournie par le moteur diminue avec la vitesse. Quand le débit baisse, le moteur absorbe donc moins de puissance, mais le refroidissement à basse vitesse doit être évalué à part.

Peut-on remplacer un ancien moteur de vis à courant continu par un moteur asynchrone ?

Oui, de nombreuses lignes ont été rénovées ainsi. On examine ensemble la plage de vitesse requise, le couple à basse vitesse et les cotes de liaison au réducteur, et l'on choisit un variateur adapté en même temps que le moteur.

À quelle vitesse choisir le moteur d'un coupeur de granulation ?

La vitesse du rotor du coupeur est la valeur donnée par le constructeur de la machine ; la vitesse du moteur y est adaptée par le rapport de courroie ou par le variateur. Prenez pour base la vitesse inscrite sur la plaque du moteur existant.

Le moteur de vis est proche du fourreau ; faut-il une précaution supplémentaire ?

La chaleur rayonnée par le fourreau et la poussière de granulés peuvent gêner le refroidissement du moteur. Laissez libre l'espace devant le capot de ventilation, nettoyez régulièrement la poussière et vous pouvez demander un moteur avec sonde PTC pour surveiller la température du bobinage.