Essentiels à l’homogénéisation des matériaux, les mélangeurs à cylindres assurent une dispersion optimale des composants et influencent directement la qualité des produits finis.
Un article plus généraliste sur le processus de mélange est disponible sur notre blog !
Un mélangeur à cylindres est un équipement industriel essentiel dans le traitement des polymères, notamment du caoutchouc. Il est constitué de deux cylindres parallèles tournant en sens inverse, utilisés pour malaxer, homogénéiser et préparer les mélanges en vue de leur transformation ultérieure. Ces machines sont largement employées dans les industries du caoutchouc, du silicone et plastique pour assurer une dispersion uniforme des composants et améliorer la qualité des produits finis.
Structure et composants d’un mélangeur à cylindres
Typiquement, un mélangeur à cylindres comprend :
- Cylindres rotatifs : Deux cylindres en acier, disposés horizontalement et tournant en sens inverse. Les cylindres sont creux ou percé en périphérie pour permettre la circulation de fluides, assurant le contrôle précis de la température pendant le processus de mélange.
- Système de réglage de l’écartement : Mécanisme permettant d’ajuster la distance entre les cylindres pour contrôler l’épaisseur du matériau traité et l’intensité du mélange.
- Mécanisme d’entraînement : Ensemble de moteurs et de réducteurs assurant la rotation des cylindres à des vitesses contrôlées, souvent avec un rapport de vitesse différentiel pour optimiser le cisaillement du matériau.
- Limite-gommes : Dispositifs conçus pour diriger le mélange de caoutchouc entre les cylindres, assurant ainsi un traitement uniforme du matériau. Ils sont disposés aux extrémités des cylindres afin de rediriger la matière vers le centre et limiter au maximum les pertes.
Principe de fonctionnement
Le fonctionnement d’un mélangeur à cylindres repose sur les étapes suivantes :
- Alimentation en matière première : Le caoutchouc brut ou le polymère est introduit dans l’espace entre les deux cylindres en rotation.
- Mélange et homogénéisation : Les cylindres tournant en sens inverse exercent des forces de cisaillement sur le matériau, favorisant la dispersion uniforme des additifs et des charges. Le contrôle de la température des cylindres est crucial pour maintenir les propriétés du mélange et éviter la dégradation thermique. Généralement, les opérateurs sont chargés de mélanger manuellement la matière à l’aide d’un couteau. Toutefois, certaines entreprises, notamment Lescuyer & Villeneuve, ont développé des systèmes permettant de mélanger automatiquement la matière, sans intervention de l’opérateur.
- Ajustement des paramètres : L’opérateur peut modifier l’écartement des cylindres, les vitesses de rotation et la température pour obtenir les caractéristiques souhaitées du mélange.
- Extraction du mélange : Une fois le processus terminé, le mélange homogénéisé est retiré sous forme de feuille ou de bande, prêt pour les étapes de transformation suivantes, telles que l’extrusion ou le calandrage.
Ce processus permet d’obtenir des mélanges de haute qualité, essentiels pour la performance des produits finis dans diverses applications industrielles.
Types de mélangeurs à cylindres Lescuyer & Villeneuve
Lescuyer & Villeneuve divise sa production dans deux principaux types de mélangeurs : les mélangeurs de production et les mélangeurs de laboratoire.
Le mélangeur de production Lescuyer & Villeneuve
Le mélangeur à cylindres de production Lescuyer & Villeneuve est spécialement conçu pour répondre aux exigences des industriels travaillant avec des polymères tels que le caoutchouc et le silicone. Adapté aux volumes de production importants, il garantit une homogénéité optimale des lots, tout en assurant un contrôle précis du mélange, notamment en présence d’additifs thermosensibles.
Dotés de cylindres de 300 à 750 mm de diamètre et d’une table allant de 650 à 2 500 mm, cet équipement permet de traiter des batchs de 15 à 250 kg. Sa motorisation électrique exclusive, une innovation unique sur des machines de cette taille, élimine les contraintes de l’hydraulique traditionnel et offre des avantages en termes de maintenance, d’impact environnemental, de précision d’écartement et de sécurité.
Caractéristiques du mélangeur de production L&V
Conformes aux normes de sécurité les plus strictes (EN 1417:2023), ce mélangeur présente les caractéristiques suivantes :
- Ajustement électrique de l’écartement
- Cylindres percés en périphérie pour un meilleur refroidissement de la matière
- Système de récupération de l’énergie
- Système de sécurité hors-énergie innovant
En option, ils peuvent être complétés par des solutions automatisées, des systèmes de mélange automatique, blender, couteaux, ect…
Le mélangeur de laboratoire Lescuyer & Villeneuve
Les mélangeurs de laboratoire Lescuyer & Villeneuve sont spécialement conçus pour les petites quantités de matériau, offrant une solution idéale pour la recherche et le développement. Ils permettent de tester de nouveaux mélanges, d’étudier le comportement des matériaux et d’optimiser les formulations avant leur passage à la production industrielle.
Dotés de cylindres de 55 à 250 mm de diamètre et d’une table variant de 150 à 500 mm, ces équipements traitent des batchs allant de 0,1 à 8 kg, tout en assurant un contrôle précis du mélange, y compris pour les additifs. Leur conception monobloc compacte optimise l’encombrement, facilitant leur intégration dans tout environnement de laboratoire ou centre de recherche.
L’ergonomie et la simplicité d’utilisation sont au cœur de leur conception, avec un pupitre de commande tactile intuitif permettant un réglage précis des paramètres.
Caractéristiques du mélangeur de laboratoire L&V
Ce mélangeur respecte également les normes de sécurité les plus strictes (EN 1417:2023), il présente les caractéristiques suivantes :
- Ajustement électrique de l’écartement
- Cylindres percés en périphérie pour un meilleur refroidissement de la matière
- Système de récupération de l’énergie
- Options de personnalisation
Nos mélangeurs de laboratoire agissent sur le caoutchouc, silicone et plastique. En complément, des options peuvent être ajoutées aux mélangeurs de laboratoire Lescuyer telles que, un système automatisé, un système de mélange automatique, ect…
Mélangeur à nanomatériaux : un mélangeur spécifique
Le mélangeur à nanomatériaux Lescuyer & Villeneuve est une solution innovante conçue pour le mélange automatisé et confiné des matériaux enrichis en nanomatériaux. Il répond aux exigences croissantes de l’industrie en matière de sécurité et de précision, notamment face aux défis liés aux nanoparticules.
L’ensemble du processus est automatisé grâce à un bras robotisé et au système de mélange automatique Vomery, développé par Lescuyer & Villeneuve. Cette automatisation permet une intégration précise et contrôlée des additifs, tout en optimisant l’homogénéité des mélanges et en garantissant la sécurité des opérateurs.
Compact et performant, ce mélangeur peut être équipé d’une instrumentation avancée, incluant une caméra thermique pour un suivi en temps réel des variations de température.
Comme tous les équipements Lescuyer & Villeneuve, le mélangeur nanomatériaux respecte les normes de sécurité les plus strictes (EN 1417:2023) et peut être personnalisé selon les besoins spécifiques des utilisateurs.
Conclusion
Les mélangeurs à cylindres sont essentiels pour homogénéiser les polymères comme le caoutchouc, le silicone et le plastique. Leur conception robuste et technologique optimise le traitement des matériaux.
Lescuyer & Villeneuve propose des solutions adaptées aux besoins industriels : un mélangeur de production performant pour les gros volumes, un mélangeur de laboratoire idéal pour la recherche, et un mélangeur à nanomatériaux innovant et sécurisé. Ces équipements modulables et conformes aux normes de sécurité permettent d’améliorer les processus de fabrication et la qualité des produits finis.
