A Extrusora e o Processo de Extrusão

 

A extrusora é um equipamento largamente empregado na indústria do plástico na fabricação de produtos contínuos como filmes, perfis, tubos, monofilamentos e etc. Além da produção de material granulado novo ou reciclado.
Extrusora
O processo de extrusão consiste em alimentar o funil da extrusora com o material moído ou granulado, o qual através da gravidade cairá sobre uma rosca que o transportará dentro de um cilindro aquecido por resistências elétricas, parte desse calor é provido pelo atrito do próprio material com as paredes do cilindro. Nessa fase, o material passa por 3 zonas: alimentação, compressão e dosagem.

Na zona de alimentação, a rosca possui sulcos profundos, pois a intenção é apenas aquecer o material próximo ao seu ponto de fusão e transportá-lo a próxima zona. Na zona de compressão, existe uma diminuição progressiva dos sulcos da rosca, comprimindo o material contra as paredes do cilindro promovendo sua plastificação. Na zona de dosagem, os sulcos da rosca são continuamente rasos, fazendo com que exista uma mistura eficiente do material e a manutenção da vazão através da pressão gerada.

Ao final do cilindro o material é forçado contra telas de aço que seguram as impurezas como metais e borracha, passando então a matriz onde tomará a forma do produto final. A partir desse ponto o processo segue um rumo diferente de acordo com o produto a ser fabricado, podendo ser a produção de filmes, de frascos soprados, perfis, tarugos, revestimento de fios elétricos, granulados e etc.

Outros tipos de extrusora

Uma extrusora não precisa necessariamente ter apenas uma rosca, ela pode ter duas ou até quatro (esta é mais rara). A extrusora dupla-rosca é útil no processamento de materiais mais sensíveis como o PVC, na produção de masterbatch, blendas e compostos, já que sua capacidade de mistura e bombeamento do fundido é bem melhor que a de uma monorosca. Suas roscas podem ser co-rotantes (giram no mesmo sentido) como podem ser contra-rotantes, o que pode fazer diferença dependendo do que se está processando.

Qual a diferença entre extrusora e injetora?

A extrusora gera produtos contínuos, pois a rosca gira e envia material o tempo todo para a matriz. A peça produzida geralmente é resfriada em uma banheira com água enquanto na injetora o resfriamento ocorre dentro do molde, o que a grosso modo podemos dizer que equivale a matriz da extrusora. A rosca da extrusora não se movimenta para frente ou para trás, e a pressão é gerada pela progressiva diminuição dos sulcos da rosca, ao contrário da injetora, onde a rosca avança comprimindo o material fundido a fim de injetá-lo através do bico de injeção para dentro do molde.

 

Extrusão de Filme Tubular (Balão)

Extrusora de filmesNesse processo o material é extrudado verticalmente* através de uma matriz com a forma de um anel, onde um jato de ar soprado constantemente expande o material formando um balão. Roletes localizados acima ou abaixo da matriz achatam o filme, que posteriormente é bobinado. A espessura e a largura do filme vão depender da regulagem da velocidade da extrusora e do tamanho do balão, que pode ser controlado na matriz.

Para os polietilenos, utiliza-se o processo de extrusão ascendente: o filme saí da extrusora que está embaixo, é resfriado com ar e segue para os roletes que estão em cima. No caso do polipropileno, na maioria das vezes a extrusão é descendente, ou seja, a extrusora fica acima da estrutura e os roletes embaixo. Isso ocorre porque a refrigeração do PP é feita com água e ele não tem boa resistência a tração, então a rápida refrigeração proporcionada pela água produz um filme com maior transparência enquanto o processo descendente aproveita-se da força da gravidade para diminuir o tracionamento.

Os roletes tracionam, achatam e eliminam as bolhas de ar do filme, sendo que o rolete fixo é produzido em aço, enquanto o móvel é de borracha com a intenção de diminuir o atrito. Os roletes devem estar a pelo menos 2 metros de distância da matriz de extrusão, a fim de que o filme chegue frio até eles.
 

Matriz de uma extrusora de filme Durante o bobinamento o operador deve se certificar que o filme está completamente frio, caso contrário haverá adesão (filme colado camada sobre camada), além de verificar o tracionamento do filme para que o bobinamento não fique frouxo.

* Observação: apenas o filme sai da extrusora na vertical, a máquina trabalha na horizontal.
 

 

 

Extrusão de Chapas

A extrusão de chapas pode ser simples, feita com um único material, ou multicamadas (co-extrusão) com o uso de material novo nas partes externas e miolo de plástico reciclado, por exemplo, reduzindo o custo sem perder qualidade no acabamento.

A princípio, existem três técnicas usadas na produção de chapas plásticas:

1 – A mais popular, com extrusão através de uma matriz plana em rolos polidos, que pode incluir o uso de uma faca pneumática;

2 – Extrusão através de uma matriz anelar em um mandril, onde o extrudado sai na forma de tubo e depois é achatado por rolos (processo usado na produção de chapas de espuma)

3 – Calandragem.

Sistema de Extrusão de Chapas

Também existem outros métodos de extrusão de chapas usando o resfriamento por água.

Os rolos usados na linha de extrusão geralmente têm circulação de líquido refrigerante dentro deles e suas temperaturas são controladas, mesmo porque a chapa deve ser resfriada gradualmente até que esteja solidificada o suficiente para continuar o processo.

Acima é mostrado um sistema com três rolos, onde a chapa de polipropileno é puxada entre esses rolos até chegar ao final da linha. Esse desenho permite que tenhamos idéia da importância do controle de temperatura nesse processo, já que a chapa necessita estar entre 215 e 250°C na saída da matriz; entre 155 e 175°C ao passar pelo rolo intermediário, que é uma temperatura onde o PP ainda está mole o suficiente para fazer a “curva do rolo”; e entre 100 e 120°C ao sair do rolo inferior, que já é uma temperatura abaixo do ponto de fusão do PP e apropriada para que a chapa seja tracionada pelos rolos de borracha.

Extrusora de chapas de policarbonato

   
   
 
 

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Artigo revisado em 04/06/2012

Sobre o autor:
Daniel Tietz Roda é Tecnólogo em Produção de Plásticos formado pela FATEC/ZL e Técnico em Projetos de Mecânica pela ETEC Aprígio Gonzaga. Trabalha na área de assistência técnica e desenvolvimento de plásticos desde 2008 e atualmente coordena o depto. técnico da Ambiental Recicladora.

   
   

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