Extrusão

Páginas: 5 (1005 palavras) Publicado: 22 de março de 2012
Extrusão Aula 01
HISTÓRICO
1840 - Primeira extrusora utilizada para borrachas Gutta Percha - para o recobrimento de cabos. Extrusora tipo pistão 1879 - Matthew Gray, um inglês, patenteou o processo contínuo da extrusão da Gutta Percha. Utilizou a rosca contínua, uma invenção de Arquimedes, para o transporte de água 1935 - Primeira extrusora para termoplásticos: Paul Troeste, Alemanha Extrusoras utilizadas para transporte de sabão e grãos

Extrusoras mono e duplarosca

Roberto Colombo, Itália

Esquema de uma extrusora monorosca

Esquema de uma extrusora monorosca

Partes de uma extrusora monorosca

Especificações de uma extrusora
- Usualmente, o diâmetro do canhão é que define o tamanho da extrusora. No sistema internacional, tem-se os seguintes diâmetros: - 20,25, 30, 35, 40, 50, 60, 90, 120, 150, 200, 250, 300, 400, 450, 500 e 600 milímetros ...a maior parte ficando entre 25 e 150mm - Outra designação: razão entre o comprimento do canhão pelo diâmetro (L/D) - Valores usuais de L/D de 20 a 30, sendo o mais comum valores em torno de 24 - Na ocorrência de voláteis durante o processamento, aplica-se um L/D de 35 a 40
↑L/D = ↑tresidência ↑cisalhamento↑mistura ↑gasto energético

A rosca
1. Considerada a alma da extrusora 2. Definição: cilindro de diâmetro variado com uma hélice helicoidal cercando o mesmo. O diâmetro externo é constante de um ponto à outro da extrusora 3. Usualmente, é feita de aço 4140 (42CrMo4)

Tipos de rosca
L = 5 a 10D

L = 10 a 15D

L = 16 a 20D

Geometria usual de uma rosca para extrusão

• • • • •

Zona dealimentação: canais profundos Zona de compressão: diminuição da profundidade dos canais Zona de dosagem: canais rasos Desenvolvimento de calor pelo cisalhamento Função principal da rosca: pressionar o material fundido contra a matriz

Extrusoras para borracha
1. Elastômeros usualmente têm viscosidade na ordem de 10x a viscosidade dos termoplásticos 2. Extrusão de elastômeros gera altodesenvolvimento de calor 3. Elastômeros não podem ser extrudados em temperaturas maiores que 120ºC devido à possibilidade de vulcanização do material 4. Para elastômeros, usualmente, têm-se comprimentos de canhão da ordem de: 5D para extrusoras com aquecimento 15D a 20D

Alimentação extrusora para borracha

Roscas para extrusão de elastômeros
• Algumas roscas para borracha possuem mesmaprofundidade, variando-se o espaçamento entre os canais • Os canais também são mais profundos que para os termoplásticos, para reduzir o cisalhamento do composto

Extrusoras tipo pistão
1. São extrusoras de desenho simples, robustas e descontínuas 2. Desenvolvem altas pressões 3. Possuem limitações como a baixa uniformidade de temperatura 4. Utilizadas para a preparação de batoques

Esquema de umaextrusora tipo pistão
O material é forçado pelo pistão, por um canal aquecido, contra uma matriz também aquecida

Motor uma extrusora
- Responsável pela rotação da rosca, deve manter a velocidade de rotação - Flutuações na rotação acarretam em alteração no dimensional do extrudado - Deve ser capaz de variar a sua rotação, de zero até a rotação máxima - Redutores: utilizados para baixar a rotaçãoem alguns tipos de motores

Canhão
1. É onde a rosca será inserida 2. Na zona de alimentação, pode ser equipado com resfriamento para evitar a fusão prematura do polímero 3. A geometria do canal de entrada deve ser tal que o material entre no canhão com o mínimo de restrição

Canhão
1. Estudos de Michaeli et al (1976) provaram que variações no diâmetro de um dos eixos da circunferência deentrada (1,5D a 2,0D) acarretaram em uma maior eficiência na entrada do material 2. Algumas extrusoras possuem canhão com sulcos, para aumentar o cisalhamento.

Vantagens dos sulcos no canhão
1. Maior estabilidade do processo devido à menor dependência da pressão para o fluxo do polímero 2. Maior eficiência (velocidade de extrusão) 3. Possibilidade de extrusão de plásticos de alto peso...
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