Processo Produtivo de uma linha de extrusão

Processo produtivo de uma linha de extrusão:

As máquinas de extrusão possuem na sua composição alguns elementos fundamentais, como: Funil de Alimentação; Canhão; Rosca; Matriz.

 Funil de alimentação é uma estrutura feita em chapas de aço, alumínio ou aço inoxidável. Sua função é armazenar a matéria-prima e alimentar a rosca durante todo o processo, quanto mais estável o funil e melhor será o processo.

  Uma rosca de dois estágios (rosca utilizada para PEAD) se divide em seis seções, que se diferem pela profundidade dos filetes, são elas: zona de alimentação, duas zonas descompressão, zona de descompressão e duas zonas de homogeneização.

Zona de Alimentação: situada abaixo do funil de alimentação. Nesta zona, a profundidade dos filetes é maior e o material cai diretamente na rosca. Ocorre o transporte dos grãos para zona de compressão e o início da plastificação do material. Geralmente, quanto maior o comprimento dessa região, maior é a produtividade da máquina. A folga máxima entre rosca e canhão é de 2mm.

Zona de Compressão: promove a compressão e a total plastificação do material, aquecendo os grânulos de matéria-prima através da condução e do atrito contra as paredes do cilindro. Isto ocorre pelo aumento do diâmetro da rosca que assim diminui a profundidade dos filetes e consequentemente o espaço disponível para o material.

Zona de Homogeneização: ocorre a mistura do material, a homogeneização à temperatura e à distribuição de aditivos na massa polimérica, a matéria-prima é uma massa fundida. Nesta seção, a profundidade dos filetes é mínima e é mantida constante por todo comprimento da zona. É importante que a folga máxima nesta zona seja de 1 mm para que não haja refluxo do material.

 Zona de Descompressão: o diâmetro da rosca diminui gradativamente até a metade desta zona, e em seguida, o diâmetro aumenta novamente. Esta geometria serve para assegurar o fluxo da matéria-prima. Nesta zona está aplicada a bomba de vácuo que é responsável pela retirada da umidade e gases voláteis, processo conhecido como degasagem(caso o material seja hidroscópico ou seja, absorve agua).

 A geometria da rosca muda para cada polímero e deve ser projetada para promover a máxima eficiência, vazão constante, plastificação e homogeneização adequada sem danos ao polímero e sem prejuízos à sua durabilidade. Geralmente, a depender do processamento do polímero e do processo envolvido para líquidos e gases e a rosca, a rosca deve possuir entradas e saídas para líquidos e gases e a rosca deve ser deve ser projetada para atender essa exigência, concluindo-se, assim, ser quase impossível ter uma mesma rosca capaz de trabalhar satisfatoriamente para todo e qualquer tipo de material,, as mesma tem duração média de 5 anos podendo ou não ocorrer desgastes inerentes ao processo dependendo das materiais prima e aditivos utilizados na mesma. Quando uma rosca apresenta desgaste os ‘’principais alertas’’ que a mesma fornecesse são a perda de produtividade da máquina, falta de homogeneização, normalmente é necessário aumentar as temperaturas da extrusora nas áreas desgastadas causando assim um maior consumo de energia, para verificar se há desgaste ou não é necessário retirar a rosca do equipamento e efetuar as medições dos tamanhos dos filetes e espaçamentos dos mesmos, caso apresente desgaste é necessário retificar a mesma até que fique uniforme e em seguida realizar o brunido.  A rosca é constituída em aço-liga com excelente resistência térmica, corrosão, torsão e flexão.

 Outro componente muito importante é o canhão que tem como função alojar a rosca. A folga entre a rosca e o canhão não deve ultrapassar três décimos de milímetro.

Imagem tipos de geometrias de roscas existentes:

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Imagem de uma rosca simples com dois estágios utilizada na extrusão de PEAD.

[pic 3] Imagem conjunto canhão e rosca para PEAD

A matriz por sua vez tem por objetivo receber o material plastificado e distribuir seu fluxo ao longo da seção desejada, conformando o material polimérico que é extrusado por sua abertura de maneira que a peça adiquira o formato desejado, muitos são os parâmetros que influenciam essa parte do processo:

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