Processo de extrusão

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CURSO DE GRADUAÇÃO

ENGENHARIA DE PRODUÇÃO

TURMA A - 7º SEMESTRE

PROCESSOS DE FABRICAÇÃO II

EXTRUSÃO PLÁSTICA

SOROCABA

MARÇO/2015

Sumário

Introdução        1

1.        Conhecendo a Extrusora e o Processo de Extrusão Plástica        2

1.1        Outros tipos de extrusora        3

1.2        Qual a diferença  entre extrusora e injetora        3

2        Matrizes        3

2.1        Imagens de matrizes        4

3        Conformação de polimeros        5

3.1        Definição        5

3.2        Métodos        5

4        Extrusão de filme tubular (Balão)        6

5        Extrusão de chapas        7

6        Exemplo das aplicações do processo de extrusão na indústria        9

7        Extrusão na indústria de alimentos         9

8        Curiosidades _        10

Conclusão         11

Referências         12

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Introdução

A extrusão é um processo de conformação mecânica que consiste na compressão de um material, podendo ser eles plásticos ou metálicos. É um processo contínuo, que se caracteriza pela sua alta produtividade, e é por essa razão que ele tem sido largamente utilizado na indústria.
Para o processo de extrusão em material plástico, os polímeros são fundidos através de calor e atrito, contra uma matriz que conformará a peça seu formato final após o resfriamento e corte, esse processo é controlado por profissionais treinados e capacitados na operação do equipamento. Por isso, a extrusão de plásticos e todos os demais processos dentro de uma empresa são inspecionados com instrumentos de medição calibrados e aferidos, a fim de garantir um processo robusto e preciso.
Nos dias atuais, é de grande necessidade a busca de novas tecnologias, componentes disponíveis no mercado e conhecimento dinâmico para aplicação e utilização dos mesmos.

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1. - Conhecendo a extrusora e o processo de extrusão plástico

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.

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O processo de extrusão consiste em alimentar o funil da extrusora com o material moído ou granulado (polímeros), o qual através da gravidade cairá sobre uma rosca que o transportará o material para dentro de um cilindro aquecido por resistências elétricas, parte desse calor é promovido 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.

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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 pela 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.

1.1 - Outros tipos de extrusora

Uma extrusora não precisa necessariamente ter apenas uma rosca, ela pode ter duas ou até quatro, porém esse modelo é pouco utilizado. 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.

1.2 - Qual a diferença entre extrusora e injetora?

A extrusora gera produtos contínuos, pois a rosca gira e envia material a todo tempo 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 á 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.

2. - Matrizes

O grande segredo da extrusão está no correto desenvolvimento da matriz (ferramenta) que será utilizada para realizar o desenvolvimento do perfil extrusado.

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Normalmente as ferramentas são feitas de aço ligado, e para trabalho á quente do tipo aço ferramenta H13, temperado, revenido (46/48 Rc) e perfeitamente polido.

Além disso, pode receber tratamento superficial de nitretação gasosa ou deposição de camadas protetivas como nitretos de titâneo e óxido de alumínio, para reduzir o atrito que se dá entre o metal base da matriz (aço).
Com isso acrescenta-se uma maior vida útil a uma matriz e pode se produzir mais peças com a mesma matriz sem que ela venha a se desgastar e se inutilizar.
Em geral a configuração das formas, chamadas de matrizes de extrusão, é transversal e vazada, mas também pode ser cheia. Em função de sua construção sólida e resistente, a geometria da matriz não se altera pelo uso contínuo, tendo assim uma vida útil longa. Os produtos extrudados tem secção transversal constante com dimensões bastante precisas, podendo no caso de peças compridas serem cortadas ou fatiadas de acordo com a necessidade de uso.


 2.1 - Imagens de matrizes: