Jul 22, 2024 Deixe um recado

O Processo de Extrusão de Plásticos

Na extrusão de plásticos, a matéria-prima composta é comumente na forma de nurdles (pequenas esferas, frequentemente chamadas de resina) que são alimentadas por gravidade de um funil montado na parte superior para o cilindro da extrusora. Aditivos como corantes e inibidores de UV (na forma líquida ou em pellets) são frequentemente usados ​​e podem ser misturados à resina antes de chegar ao funil. O processo tem muito em comum com a moldagem por injeção de plástico do ponto de vista da tecnologia da extrusora, embora difira por ser geralmente um processo contínuo. Embora a pultrusão possa oferecer muitos perfis semelhantes em comprimentos contínuos, geralmente com reforço adicional, isso é obtido puxando o produto acabado para fora de uma matriz em vez de extrudar o polímero fundido através de uma matriz.

O material entra pela garganta de alimentação (uma abertura perto da parte traseira do cilindro) e entra em contato com o parafuso. O parafuso giratório (normalmente girando a até 120 rpm) força as esferas de plástico para a frente no cilindro aquecido. A temperatura de extrusão desejada raramente é igual à temperatura definida do cilindro devido ao aquecimento viscoso e outros efeitos. Na maioria dos processos, um perfil de aquecimento é definido para o cilindro no qual três ou mais zonas de aquecedor controladas por PID independentes aumentam gradualmente a temperatura do cilindro da parte traseira (onde o plástico entra) para a frente. Isso permite que as esferas de plástico derretam gradualmente à medida que são empurradas através do cilindro e reduz o risco de superaquecimento, o que pode causar degradação no polímero.

O calor extra é contribuído pela pressão e fricção intensas que ocorrem dentro do cilindro. Na verdade, se uma linha de extrusão estiver operando certos materiais rápido o suficiente, os aquecedores podem ser desligados e a temperatura de fusão mantida apenas pela pressão e fricção dentro do cilindro. Na maioria das extrusoras, ventiladores de resfriamento estão presentes para manter a temperatura abaixo de um valor definido se muito calor for gerado. Se o resfriamento forçado a ar se mostrar insuficiente, então camisas de resfriamento fundidas são empregadas.

A fabricação de filme plástico para produtos como sacolas de compras e folhas contínuas é feita por meio de uma linha de filme soprado.

Este processo é o mesmo que um processo de extrusão regular até a matriz. Existem três tipos principais de matrizes usadas neste processo: anular (ou cruzeta), aranha e espiral. As matrizes anulares são as mais simples e dependem do polímero fundido canalizando ao redor de toda a seção transversal da matriz antes de sair da matriz; isso pode resultar em fluxo irregular. As matrizes aranha consistem em um mandril central preso ao anel externo da matriz por meio de uma série de "pernas"; embora o fluxo seja mais simétrico do que nas matrizes anulares, uma série de linhas de solda são produzidas, o que enfraquece o filme. As matrizes espirais removem o problema das linhas de solda e do fluxo assimétrico, mas são de longe as mais complexas.

O fundido é resfriado um pouco antes de deixar a matriz para produzir um tubo semissólido fraco. O diâmetro deste tubo é rapidamente expandido por meio da pressão do ar, e o tubo é puxado para cima com rolos, esticando o plástico nas direções transversal e de estiramento. O estiramento e o sopro fazem com que o filme seja mais fino do que o tubo extrudado, e também alinha preferencialmente as cadeias moleculares do polímero na direção que vê a maior deformação plástica. Se o filme for estirado mais do que soprado (o diâmetro final do tubo é próximo ao diâmetro extrudado), as moléculas do polímero serão altamente alinhadas com a direção de estiramento, criando um filme que é forte nessa direção, mas fraco na direção transversal. Um filme que tem diâmetro significativamente maior do que o diâmetro extrudado terá mais resistência na direção transversal, mas menos na direção de estiramento.

No caso do polietileno e outros polímeros semicristalinos, conforme o filme esfria, ele cristaliza no que é conhecido como linha de congelamento. Conforme o filme continua a esfriar, ele é puxado por vários conjuntos de rolos de aperto para achatá-lo em tubos lay-flat, que podem então ser enrolados ou cortados.

 

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