Ludovic est un logiciel de modélisation 1D dédié aux extrudeuses bivis corotatives.
Les applications Ludovic :

Contrôler le procédé d'extrusion
Améliorer la qualité du produit
Aller plus loin dans la compréhension et le contrôle du procédé

Améliorer l'efficacité de mélange en extrusion

• Propriétés Matériaux : Viscosité, temperature...
• Conditions procédé : temperature, pressure, taux de remplissage...
• Efficacité de Mélange : DTS (Distribution du Temps de Séjour), SME (Specific Mechanical Energy), Energie totale matière...
• Bilan d'énergie : Couple, puissance moteur...

Extrudeuse bivis ICMA SG

Ludovic fournit une analyse complète sur les procédés mécaniques intervenant durant le procédé d'extrusion.

Ludovic propose des informations relatives au comportement du matériau, affichées le long du profil de vis.

Il fournit également les données relatives à l'évolution des conditions du procédé et leur impact sur le matériau.

Evolution des pressions et températures le long du profil de vis

Ludovic calcule différents marqueurs très pertinents, utilisés pour qualifier l'efficacité de mélange sur une configuration bivis.

La courbe de DTS est un de ces marqueurs.

Ludovic fournit également une analyse graphique relative au bilan énergétique de l'extrudeuse envisagée.

Bilan d'énergie et temps de séjour sur une configuration d'extrusion donnée

Une mise en donnée complete

• Extrudeuse : vis, fourreaux, zones d'alimentation...
• Produits : définition des propriétés du matériau
• Procédé : température de régulation, vitesse de rotation de vis...
• Execution : temps de calcul ultra rapide (- 30s)

Ludovic reproduit toutes les configurations de toute extrudeuse : éléments de vis, blocs malaxeurs, contre-filets sont entièrement paramétrables.

Fourreaux, éléments de filière, alimentation principale ou secondaire sont également définis par l'utilisateur.

Géométrie de vis dans Ludovic comprenant 10 sections de fourreaux et 2 alimentations

Ludovic propose une définition classique du matériau avec ses caractéristiques thermiques et mécaniques. Différents outils (librairies, outil de digitalization...) permettent un acces facile aux caractéristiques principales du matériau utilisé.

Toutes les conditions opératoires du procédé d'extrusion bivis sont paramétrables dans Ludovic : vitesse de rotation de vis, température de consigne des fourreaux, types et débit d'alimentation... Des options de calculs avancés sont également disponibles telle l'extrusion réactive...

Analyse approfondie

• Comparaison : pour comparer les géométries de vis, conditions de procédés et surtout leur impact sur les caractéristiques du produit
• Sequencer : pour réaliser des plans d'expérience complets et définir l'intégralité du domaine de fonctionnement d'une extrudeuse
• Correlations : pour mettre en évidence un lien de corrélations entre paramètres opératoires et résultats

Ludovic permet de comparer des configurations d'extrusion pour obtenir des résultats parlants sur différentes simulations.

DTS, résultats globaux (puissance, couple, SME, temperature, pression...) apparaissent sur une même courbe pour rapidement identifier les meilleures configurations.

Sur la figure ci-contre, diférentes valeurs de temps de séjour issues de différents designs de vis sont comparées. Les configurations présentant le meilleur indice de mélange sont facilement identifiables.

Comparaison du temps de séjour sur différentes configurations

Le Séquenceur Ludovic est utilisé pour dessiner des plans d'expérience. En un mot, le séquenceur est un outil mathématique qui calcule un domaine de fonctionnement complet pour une extrudeuse bivis donnée.

Son principe consiste à calculer toutes les variations d'un paramètre choisi pour observer son impact sur la configuration utilisée.

L'utilisateur peut également définir des critères spécifiques sur les résultats afin de mettre en évidence un fonctionnement particulier (définir une température maximum par exemple, une pression minimale...).

Sur la figure ci contre, une séquence complète est présentée. Il s'agit de la variation du temps de séjour en fonction du débit de la zone 1 et de la vitesse de rotation de vis. Différents critères appliqués permettent de définir un domaine acceptable (en vert) et un domaine hors limites (en rouge).

Evolution du temps de résidence moyen en fonction du débit du matériau et de la vitesse de rotation de vis

Information générale sur Ludovic

Ludovic est un logiciel de simulation numérique 1D développé et commercialisé pour des applications industrielles :

• utilisé en R&D pour la formulation et la définition de produit/procédé
• utilisé en production pour l'optimisation des lignes d'extrusion et les étapes de scale up
• utilisé pour améliorer la compréhension et la maitrise du procédé d'extrusion bivis

Ludovic est développé continuellement, en partenariat avec le CEMEF (MinesParis Tech), laboratoire de recherche spécialisé dans la mise en forme des matériaux and l'INRA, institut de recherche spécialisé dans les matériaux agro-alimentaires et leurs applications.