I. Problème de marbrures de surface causé par l’instabilité des composants des matières premières

La base des bandes d’isolation thermique en PA66 est constituée de résine nylon 66 additionnée de 25 % de fibres de verre. L’homogénéité du système de matières premières est la condition fondamentale pour garantir une apparence uniforme. Lorsqu’il y a des fluctuations entre les lots de matières premières, un mélange inégal des matériaux neufs et recyclés, une proportion incontrôlée de matières régénérées ou une mauvaise compatibilité entre des mélanges‑maîtres ou des additifs de différentes références, les composants à l’intérieur de la masse fondée fondent à des vitesses différentes. Pendant la phase de plastification par vis, une partie de la résine de nylon ne fond pas complètement, les fibres de verre se dispersent de manière irrégulière et des zones locales d’enrichissement en composants apparaissent dans la masse fondue. Une fois que ces zones sont extrudées sur la surface du profilé, des taches marbrées de brillance variable se forment.

Par ailleurs, un séchage insuffisant des matières premières humides constitue une cause fréquente. Le PA66 est un matériau fortement hygroscopique. Si la température ou la durée du séchage est inadéquate, de l’humidité subsiste à l’intérieur des granulés. Lors de l’extrusion à haute température, l’humidité se vaporise et génère de minuscules bulles dans la masse fondue. Lorsque ces bulles éclatent au niveau de la filière, elles laissent des traces mates, irrégulières et marbrées sur la couche superficielle de la bande isolante. Ce type de marbrures se répartit généralement par plaques, sans orientation de rayures fixe.

II. Marbrures de surface provoquées par le déséquilibre des paramètres du procédé de plastification par extrusion

Un réglage inadapté des températures des différentes zones du cylindre de l’extrudeuse entraîne directement une plastification inégale de la masse fondue. Une température trop basse au niveau local du cylindre empêche la plastification complète de la masse fondue de nylon ; une température trop élevée provoque quant à elle une dégradation thermique locale du nylon et une légère carbonisation de la masse fondue. Ces deux situations déstabilisent l’écoulement de la masse fondue, ce qui fait apparaître des traces marbrées claires et sombres sur la surface du profilé après extrusion hors de la cavité du moule.

Un décalage entre la vitesse de rotation de la vis et la vitesse de traction génère de fortes fluctuations de pression de la masse fondue, un débit de sortie irrégulier au niveau de la tête de filière et des variations périodiques de la vitesse de cisaillement de la masse fondue. Sous l’effet des forces de cisaillement, les fibres de verre dans la masse fondue présentent une orientation locale hétérogène. Le degré d’exposition des fibres de verre varie selon les zones du profilé, ce qui crée des différences de réflexion lumineuse visibles à l’œil nu sous forme de marbrures. Les marbrures issues de ce défaut de procédé se répartissent souvent sous forme de bandes ou de rubans le long de la direction d’extrusion.

III. Marbrures de surface induites par le système de moulage, de refroidissement et de formage

L’usure de la surface des canaux d’écoulement du moule d’extrusion, les dépôts de carbone, les résidus ou les rayures sur leurs parois internes provoquent la stagnation et la décomposition par surchauffe locale d’une partie de la masse fondue lors de son passage. Le matériau décomposé stagnant est évacué de manière intermittente par la filière, adhère à la surface de la bande isolante et forme des taches marbrées sombres irrégulières. Une distribution inégale de la température au niveau de la filière ou une défaillance partielle des anneaux chauffants entraîne des températures de sortie différentes sur la section transversale, des écarts de vitesse de refroidissement du profilé, une brillance superficielle hétérogène après refroidissement et l’apparition de marbrures claires et sombres.

Au cours de l’étape de refroidissement‑formage, une température inégale de l’eau de refroidissement, un choc hydraulique excessif dans le bac de refroidissement et une épaisseur variable du film d’eau sur la surface du profilé créent des vitesses de contraction par refroidissement différentes en chaque point de la section transversale de la bande isolante. Les molécules superficielles cristallisent à des vitesses différentes, générant des différences régionales du degré de cristallisation du nylon. Les zones à cristallisation élevée et faible réfléchissent la lumière différemment, ce qui se traduit finalement par de grandes zones de marbrures brumeuses sur la surface. Ce défaut apparaît au stade du formage après extrusion, il n’affecte généralement pas significativement les propriétés mécaniques internes de la bande isolante et constitue uniquement un défaut d’aspect.

IV. Points clés du diagnostic préliminaire des défauts de marbrures issus de la production

Les marbrures formées au cours de la production sont visibles à l’œil nu immédiatement après l’extrusion et le refroidissement. Leur emplacement est fixe et elles se prolongent continuellement dans le sens de la longueur d’extrusion. Lors du contrôle qualité, une coupe transversale permet d’examiner l’intérieur de la zone marbrée pour détecter d’éventuels défauts internes : bulles, délaminages, agglomération de fibres de verre. Si la matière interne est homogène et exempte d’anomalies, la marbrure n’est qu’un défaut superficiel. En revanche, si elle s’accompagne de défauts internes, le produit présente des risques sur ses propriétés mécaniques et doit être écarté.

Conclusion

Les marbrures de surface apparaissant pendant l’extrusion des bandes d’isolation thermique trouvent leurs origines dans quatre domaines : la stabilité des matières premières, le procédé de plastification, l’état du moule ainsi que le système de refroidissement et de formage. Le contrôle de la qualité des matières premières, l’application stricte du procédé de séchage, la stabilisation des paramètres d’extrusion et l’entretien régulier du moule d’extrusion sont les principales mesures techniques permettant de réduire le taux d’apparition des marbrures de surface dès la source de production.