Machine de formage par extrusion : choisir 3D, horizontale ou verticale
Une machine de formage par extrusion est la réponse à une question qu’un formeur de plaques ne peut pas répondre : que faire lorsque le produit n’est pas une galette plate ? Les formes avec un profil, celles qui doivent maintenir leur section transversale, celles qui pendent à une brochette ou s’enroulent en anneau, et les longues pièces continues coupées à la hauteur après la formation, se situent toutes en dehors de ce qu’une plaque de moule peut produire. Ce sont les comblements d’interstice par extrusion.
L’extrusion est aussi là où la plupart des acheteurs commettent une erreur coûteuse, car les trois configurations principales se ressemblent sur un devis et ne se ressemblent pas du tout sur une ligne. Ce guide explique comment fonctionne le formage par extrusion, comment l’extrusion 3D, horizontale et verticale diffèrent en pratique, ce que les spécifications d’une fiche technique vous indiquent réellement, et comment faire correspondre la direction au produit que vous souhaitez vendre.
Ce que fait la formation par extrusion différemment
Un formateur de plaques fonctionne par lots. Il remplit une plaque de moule, presse, puis déroule un ensemble de pièces, puis recommence. La forme du produit est verrouillée dans la plaque, et la machine produit la forme de cette plaque à la vitesse de course que le mécanisme peut supporter. Changer le produit signifie changer la plaque.
La formation par extrusion de la nourriture fonctionne en continu. Le matériau est poussé à travers une matrice ou une tête de formage à l’intérieur duFormateur d’extrusion, et la forme est créée par l’ouverture du dé plutôt que par une cavité. Cette seule différence a trois conséquences à comprendre avant que vous ne précisiez quoi que ce soit. Premièrement, la forme peut avoir un profil — un anneau, un bâton, une spirale, une coupe transversale en étoile — car une matrice peut être découpée selon n’importe quel contour. Deuxièmement, la sortie est continue plutôt que par course, donc la machine fonctionne en flux qui alimente directement l’étage suivant. Troisièmement, le matériau doit être pompable, c’est pourquoi chaque extrudeur est associé à un remplissage plutôt qu’une machine autonome.
Si vous hésitez encore entre la formation de principes, leGuide des machines de formage dans la transformation alimentaireExplique comment les formateurs de plaques, de tambour et d’extrusion se répartissent le travail. Cet article part du principe que la décision a évolué vers le type d’extrusion.
Les trois directions d’extrusion
Les extrudeurs tirent leur nom de la direction dans laquelle le matériau se déplace lorsqu’il quitte la tête de formage. Cette direction détermine quelles formes sont possibles, comment le produit est supporté au fur et à mesure de sa formation, et comment la machine s’insère dans une ligne.
Extrusion 3D
AFormateur d’extrusion 3Dpousse le matériau vers le bas à travers une tête de formage qui supporte une rangée de moules, de sorte que le produit est façonné en trois dimensions plutôt que découpé dans une dalle. C’est la configuration pour les produits dont la forme est le point fort : anneaux, pièces courbes, profils de type baguette de drumstick, et formes nécessitant un dessus et un bas définis plutôt qu’une face plate.
Les modèles de la gamme Hiwell utilisent une tête de formage à 13 moules disposée en 6 ou 7 moules par rangée, à 150 courses par minute, avec des vitesses de courroie de 4 à 20 m/min et une puissance installée de 2,99 kW sur les versions 600 mm et 1000 mm. Parce que la forme est portée dans le moule plutôt que par une ouverture de matrice, la granulosité de la matière première résiste mieux à la formation qu’avec une configuration à vis traversante, ce qui permet de mouler un produit à définition visible des particules en trois dimensions.
Extrusion horizontale
AMachine de formage par extrusion horizontalepousse le matériau latéralement à travers une tête de formage sur une bande qui passe en dessous. Il produit des pièces longues et courtes avec une section transversale définie : rond, carré, étoile, cœur, et autres profils spéciaux. C’est la plus flexible des trois en termes de forme, et celle qui fonctionne à la plus grande vitesse de mouvement.
Les modèles H-EXT fonctionnent à 200 courses par minute sur 6 à 16 canaux, avec un système servo-entraînement, des vitesses de courroie de 4 à 20 m/min, une hauteur de sortie de 1050 mm et 34 kW de puissance installée. Cette puissance n’est pas une faute de frappe et ce n’est pas une inefficacité : une tête multi-canaux actionnée par servo effectuant 200 coups par minute avec des changements de moule sans outil est une machine fondamentalement différente d’une mouleuse à course descendante, et la puissance installée reflète le nombre d’axes entraînés indépendamment plutôt que la quantité de matériau déplacée.
Extrusion verticale
AMachine de formage par extrusion verticales’extrudit vers le haut ou vers le bas dans l’espace libre, de sorte que la pièce est formée sans reposer sur une surface. Cela en fait le choix naturel pour les petites pièces tridimensionnelles : sphères, formes d’olive, objets embrochés, pépites, et petits morceaux qui se déformeraient s’ils étaient formés contre une ceinture.
Les modèles V-EXT roulent à 200 courses par minute, avec une vitesse de courroie de 3 à 15 m/min, une consommation de 3,5 kW et une puissance de 1050 ± 50 mm. Lorsque la machine est combinée à une courroie de façonnage, la gamme des formes s’élargit considérablement, car la bande peut aplatir ou profiler une face de la pièce après qu’elle ait quitté la tête. Cette combinaison est ce qui transforme un extrudeur vertical d’une machine à forme unique en un outil de courte durée.
Les extrudeuses côte à côte
Le tableau présente les trois configurations telles qu’elles apparaissent dans une plage typique. Lisez-le en bas des colonnes plutôt qu’en travers, car les différences qui comptent ne sont pas les chiffres des gros titres.
| Configuration | Modèles | Vitesse de la courroie | Coups/min | Puissance | Largeur de la bande |
|---|---|---|---|---|---|
| 3D | 3D-EXT600 / EXT1000 | 4–20 m/min | 150 | 2,99 kW | 600 / 1000 mm |
| Horizontal | H-EXT600 / EXT1000 | 4–20 m/min | 200 | 34 kW | 600 / 1000 mm |
| Vertical | V-EXT600 / EXT1000 | 3–15 m/min | 200 | 3,5 kW | 600 / 1000 mm |
Lire les chiffres : où va le pouvoir
La question la plus fréquente concernant cette table est de savoir pourquoi l’extrusion horizontale consomme environ dix fois la puissance des deux autres. La réponse n’a rien à voir avec la difficulté du matériau à pousser. Une machine horizontale avec jusqu’à 16 canaux possède jusqu’à 16 positions de formage entraînées indépendamment, chacune fonctionnant en position servo à 200 courses par minute, et une grande partie de la puissance installée sert à maintenir la position à vitesse plutôt qu’à déplacer le produit. Une extrudeuse verticale avec une seule tête et une bande de façonnage effectue le même travail de formage pour une fraction de la figure.
Deux détails de spécifications sont plus importants que la colonne de puissance. Le premier est le nombre de moules ou de canaux : 13 moules disposés en 6 ou 7 par rangée sur une machine 3D, ou 6 à 16 canaux sur une machine horizontale, déterminent combien de pièces quittent la tête par course et donc la forme du motif de sortie. La seconde est la hauteur de sortie. Les machines verticales et horizontales de cette gamme délivrent toutes deux environ 1050 mm, ce qui correspond à la hauteur attendue par la plupart des convoyeurs et unités de revêtement en aval ; Une machine qui produit à une hauteur différente ajoute un transfert ou un ascenseur à la ligne.
Il y a aussi un point de données facile à négliger. Les paramètres du produit sur ces machines sont stockés dans une puce, afin qu’une recette puisse être rappelée plutôt que réglée : changer le moule, charger la recette, et la machine ajuste ses propres réglages. Sur une ligne qui fait deux ou trois formes par semaine, cela élimine la source la plus courante de ferraille — l’opérateur qui règle la machine légèrement différemment à chaque fois.
Correspondance de la direction au produit
En pratique, le choix est dicté par le produit, pas par la machine. Trois questions réglent la question.
Le produit a-t-il une forme dans les trois dimensions, avec un dessus et un dessous qui doivent être différents ? Ensuite, il faut une tête moulée plutôt qu’une ouverture de puce, ce qui indique une extrusion 3D. Le produit a-t-il besoin d’une section transversale définie — ronde, carré, étoile — et d’un taux de morceaux élevé, avec de longues séries de même forme ? L’extrusion horizontale offre la course la plus rapide et la plage de profil la plus large. Le produit est-il une petite pièce tridimensionnelle qui s’aplatirait ou se déformerait s’il était formé contre une surface ? L’extrusion verticale laisse la pièce sans support pendant la formation, et une courroie de façonnage peut la raffiner ensuite.
Une quatrième question est souvent plus décisive que toutes celles-ci : qu’est-ce que le produit doit survivre après ? Une pièce qui va directement dans un tambour-breader doit être suffisamment robuste pour rouler, ce qui préconise une forme plus dense et plus compressée. Une pièce recouverte d’une ceinture, ou vendue sans revêtement, peut être plus douce et plus finement définie. L’extrusion fixe la structure de la pièce ; L’étape du revêtement décide ensuite si cette structure était une bonne idée.
Ce dont l’extrudeur a besoin en amont et en aval
Aucune extrudeuse n’est une machine autonome. En amont, il a besoin d’un chargeur qui délivre le matériau sans l’endommager : un remplissage à vide à double vis pour le travail 3D, où le grain doit survivre, et un remplissage à vis pour le travail horizontal et vertical. Ce couple n’est pas un ajout commercial. Une machine extrudeuse alimentée par une pompe qui cisaille le matériau produit un produit différent de celui de la même machine alimentée doucement, et la différence se manifeste dans la morsure.
En aval, la machine a besoin d’un take-away qui corresponde à son schéma de sortie. Comme une extrudeuse délivre en continu, la bande qui reçoit le produit fait partie du processus de formage plutôt qu’un moyen de le déplacer : si la vitesse de la bande ne suit pas la vitesse de formage, les pièces arrivent trop proches ou étirées, et sur une machine 3D, l’espacement fixé dans le moule est perdu. Dans la plage de Hiwell, la vitesse de la courroie s’ajuste automatiquement pour suivre la vitesse de formage une fois l’espacement des lignes établi, ce qui est le détail qui rend un ancien continu utilisable sur une ligne à débit variable.
Pourquoi choisir Hiwell Machinery
Hiwell, unFabricant d’équipements de transformation alimentaireEn travaillant sur le formage, le revêtement et la découpe, on construit les trois configurations d’extrusion aux côtés des formeurs à plaques et tambours, de sorte que la recommandation se base sur le produit plutôt que sur le type présent dans le catalogue. Les machines sont construites en acier inoxydable avec des matériaux non métalliques conformes à la FDA, fonctionnent depuis un écran tactile avec des alarmes automatiques de panne, et stockent les paramètres du produit dans une puce pour un passage rapide. Les équipements sont certifiés TüV CE et sont conçus selon les exigences HACCP, soutenus par plus de 70 brevets dans les technologies de formage, de revêtement et de découpe.
Conclusion
L’extrusion existe pour les formes qu’une plaque de moule ne peut pas prendre. Choisissez l’extrusion 3D lorsque la pièce doit avoir une forme définie dans les trois dimensions, l’extrusion horizontale lorsque la section transversale et la fréquence en pièces comptent le plus, et l’extrusion verticale lorsque le produit est suffisamment petit pour se déformer sur une surface. Ensuite, vérifiez les deux chiffres que les acheteurs ignorent — le nombre de moule ou de canals, et la hauteur de sortie — et spécifiez le remplissage qui alimentera la machine sans endommager le matériau.
La machine est la partie facile. La ligne autour, du remplissage à la courroie de revêtement qui suit, décide si la forme que vous avez conçue atteint intacte le client.
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