EXTRUSÃO DE COMPOSTOS DE BORRACHA

Luis TormentoNovembro/2015

Introdução

• O processo de extrusão pode ser considerado, atualmente, como um dos processos de transformação e uma das técnicas de fabricação mais importantes da Indústria da Borracha. O processo consiste basicamente em forçar a passagem de um composto de borracha através de uma matriz, obtendo-se uma tira de material cuja seção é, aproximadamente, a configuração do orifício da matriz.

Introdução• Os equipamentos que executam este tipo de operação

chamam-se extrusoras e o material que delas provém designa-se, habitualmente, por extrudado.

• A técnica utilizada para forçar o composto de borracha através da matriz está na base de uma das classificações das extrusoras. Assim, temos:– Extrusoras de êmbolo: a pressão necessária para forçar a passagem

do composto de borracha através da matriz é produzida por um êmbolo;

– Extrusoras de fuso ou parafuso: a pressão necessária para forçar a passagem do composto de borracha através da matriz é produzida por um fuso ou parafuso sem fim.

Introdução

• As primeiras extrusoras para borracha remontam a meados do século XIX, concretamente 1845. Eram máquinas do tipo êmbolo e foram utilizadas para revestir fios condutores com guta-percha (Henry Bewley e Henry Brooman) (Figura 1). Em 1846 foi registada uma patente para o revestimento de cabos elétricos por este processo.

Introdução

Fig. 1 – Extrusora de Henry Bewley e Henry Brooman

Introdução• As extrusoras de êmbolo conferem ao processo um carácter descontínuo e,

em consequência, uma produtividade mais baixa. Deste fato resultou a busca de uma técnica com maior rendimento e assim surgiram as primeiras extrusoras de parafuso. A primeira referência, data de 1865 e deve-se ao americano A. C. De Wolfe, técnico da empresa Kerite Company, o qual criou uma extrusora de parafuso que se destinava ao revestimento de fios para as linhas do telégrafo. Técnicos alemães poderão também estar na origem do invento, pois a empresa Phoenix Gummiwerke publicou desenhos de uma extrusora de parafuso em 1873. Também os americanos W. Kiel e J. Prior reivindicam a autoria do invento, em 1876. Mas é em 1879 que é registada uma patente (Patente Nº 5056), pelo inglês Matthew Gray, de uma extrusora de parafuso que possuía dois rolos de alimentação aquecidos (Figura 2). Independentemente, desenvolveram também extrusoras de parafuso o inglês Francis Shaw, em 1879 e o americano J. Royle, em 1880.

Introdução

Fig. 2 – Extrusora patenteada por Matthew Gray em 1879

Introdução

• A técnica da extrusão é utilizada na Indústria da Borracha com múltiplas finalidades, aproveitando-se sobretudo o fato de ser uma operação contínua. Assim, os modernos sistemas de mistura em contínuo, de alimentação de calandras, de filtração de compostos de borracha e linhas de vulcanização em contínuo.

Extrusão• Extrusão: (Grego) empurrar para fora

– Uma bomba fornece um fluxo contínuo de material para um molde ou para algum outro processo de moldagem subsequente.

– Materiais• plásticos• metais (esquadrias de Alumínio)• calafetagem• spaghetti e outras massas• massa de biscoito• creme dental

– A extrusão é útil para formar partes com um mandril– A extrusão é a base para a moldagem por injeção e sopro– Dispositivo de fusão para adicionar cargas de enchimento, corantes,

fibras na composição

Equipamento de Extrusão• Tooling (ferramenta Moldar associada a extrusão)

– Filamentos: múltiplos orifícios com entradas cônicas– Perfis: sólidos com diferentes formas– ou tubos: extrudado oco com uso de mandril– filmes ou em folhas com diversas configurações de matriz usadas

• Em forma de T, cabide• Difícil chegar em espessura uniforme em toda a largura

– solução é usar barras restritoras e lábios flexíveis• Co-extrusão de 2 ou mais materiais plásticos através de um único molde

• Auxiliares– Arrefecimento (banho de água), dimensionamento (forçado contra a

manga externa ou contra um mandril com vácuo), pós formação (gabaritos, sapatos, rolos), corte (cortadores de lâminas), dispositivos de enrolamento

Características das Extrusoras• As principais características de uma extrusora são as seguintes:

– Tipo de extrusora (alimentação a quente ou alimentação a frio);– Diâmetro do fuso ou parafuso;– Comprimento do fuso ou parafuso;– Relação entre o comprimento do fuso e o seu diâmetro;– Tipo de fuso;– Velocidade do fuso (RPM) ou gama de variação (velocidade mínima e velocidade máxima);– Zona de desgasificação (Sim/Não);– Débito máximo de material, em kg/h;– Potência do motor (CV, kW ou HP);– Tipo de motor;– Fluidos de aquecimento e de arrefecimento;– Sistema de regulação de temperatura (N.º de zonas controladas);– Equipamentos de controle;– A superfície que ocupa (m2);– O seu peso (kg ou ton.).

Extrusora tipo Fuso• Uma extrusora do tipo fuso ou parafuso é constituída

essencialmente por um corpo cilíndrico, dentro do qual se encontra um fuso, parafuso ou sem-fim o qual, por movimento de rotação, força o material que é alimentado numa das suas extremidades (a sua retaguarda) forçando a passagem através de uma matriz; esta confere ao material a forma da seção pretendida (o extrudado). A matriz está instalada na parte anterior da máquina, normalmente chamada a cabeça ou cabeçote da extrusora. O fuso, gira por um movimento de rotação, movimento que lhe é transferido, através de um sistema de engrenagens, por um conjunto motor-redutor (Figura 3).

Extrusora tipo Fuso

Extrusora tipo Fuso• A fim de regular as condições de extrusão quanto a temperatura, o corpo

cilíndrico, o fuso ou parafuso e a cabeça são geralmente ocos, o que permite a circulação de fluidos para aquecimento ou para resfriamento. Assim, o material que é alimentado à extrusora, no seu percurso no interior da extrusora, sofre elevações ou reduções na sua temperatura, por contato com as paredes das várias zonas da extrusora. Com o aquecimento do composto de borracha, ocorre como que um amolecimento ou plastificação; contudo, esta plastificação ocorre também, em grande extensão, pelo atrito entre o composto de borracha em movimento e as partes fixas da extrusora e pelas ações de corte provocadas pelo fuso. A extrusora pode ser alimentada com o composto de borracha previamente aquecido e plastificado em misturadores abertos (misturadores de rolos, cilindros ou moinhos); neste caso, a única função da extrusora será a de fazer passar o composto de borracha da fieira, para obtenção do extrudado.

Extrusora tipo Fuso• Este tipo de extrusoras são vulgarmente conhecidas por extrusoras de alimentação a

quente. Apresentam, como característica principal, uma relação entre o comprimento do fuso e o seu diâmetro compreendida entre 4 e 8. Sendo alimentadas a quente, este tipo de extrusoras consome menor energia, sendo necessário para o seu acionamento um motor de potência inferior.

• Com a intenção de reduzir a mão-de-obra e de aumentar a produtividade dos equipamentos, foram desenvolvidas as extrusoras de alimentação a frio. Estas máquinas caracterizam-se por fusos muito mais compridos, com configuração mais complexa, cuja função suplementar – para além a de conduzir o composto de borracha para a saída, é de aquecê-lo e de plastificá-lo. A relação entre o comprimento do fuso e o seu diâmetro varia geralmente entre 11 e 20. A energia consumida por este tipo de máquinas é necessariamente maior e, assim, terá de ser maior a potência do motor de acionamento. A velocidade de rotação do fuso das extrusoras de alimentação a frio é também variável; varia, geralmente, entre 20 e 100 rpm. As extrusoras de alimentação a frio podem apresentar ainda outras variantes:– Extrusoras com zona ou sem zona de desgasificação;– Extrusoras com ou sem pinos.

Extrusora tipo Fuso• Extrusoras com zona de desgasificação

Nas extrusoras de alimentação a frio que dispõe de zona de desgasificação, os gases, umidade e componentes voláteis presentes no composto de borracha são eliminados com o auxílio de uma bomba de vácuo. Por este motivo, este tipo de extrusora permite o processo de vulcanização a baixa pressão ou sem pressão, como é o caso da vulcanização em banho de sais (conhecido por LCM –Liquid Curing Media), da vulcanização com micro-ondas (também conhecido por UHF – Ultra High Fequency), da vulcanização em leito fluidizado, e da vulcanização em túnel de ar quente. Os produtos extrudados e vulcanizados por estas técnicas são de excelente qualidade e isentos de porosidade. A rosca do fuso na zona de desgaseificação tem uma concepção diferente e que facilita a remoção das substâncias gasosas indesejáveis.

• Extrusoras com pinosA tecnologia das extrusoras com pinos (embora destinadas à indústria alimentar) data do início do século XX. Contudo, a aplicação desta tecnologia em extrusoras para borracha foi desenvolvida em 1972 e deve-se aos alemães G. Menges e E. G. Harms, da empresa Uniroyal-Englebert, tendo sido registadas em várias patentes (Figura 4)

Extrusora tipo Fuso

Fig. 4 – Extrusora com pinos de G. Menges e E.G. Harms.Patente alemã, N.º 2235784, concedida em 1974

Extrusora tipo Fuso• A partir desta data foram efetuados vários desenvolvimentos. Os

primeiros pinos eram do tipo radial (Figura 5) e instalados, normalmente, em 8 a 10 planos radiais, cada um delas com 6 a 10 pinos, dependendo das dimensões da extrusora. Uma variante foi entretanto desenvolvida, com a criação de pinos radiais com comprimentos ajustáveis. A instalação dos pinos evoluiu posteriormente, a partir de 1993, para a uma instalação tangencial, tendo surgido diversas variantes (W. Baumgarten, da empresa alemã de matérias plásticas, Kleinewefers Kunststoffanlagen, GmbH) (Figura 5), culminando com a concepção tangencial mais moderna do Eng.º Ubaldo Colombo, da empresa Colmec (Itália) (Figura 6), em 2002. Neste caso, os pinos possuem também, no seu interior, canais de arrefecimento, o que permite uma regulação da temperatura. Esses canais são bem visíveis na Figura 6.

Extrusora tipo Fuso

Fig. 5 – Extrusora com vários tipos de pinos tangenciais, deW. Baumgarten. Patente US N.º 5324108, concedida em 1994

Extrusora tipo Fuso

Fig. 6 – Extrusora com pinos tangenciais,do Eng.º Ubaldo Colombo (Colmec SpA, Itália)Patente US N.º 6814481, concedida em 2004

Extrusora tipo Pino• Em geral, podemos afirmar que as extrusoras com pinos

apresentam várias vantagens sobre as extrusoras convencionais. A utilização de pino contribui para:– Uma maior facilidade na extrusão dos compostos de borracha,

principalmente aqueles de dureza mais elevada;– Ganhos de produtividade, em relação às extrusoras convencionais

com as mesmas características dimensionais (20 a 60%);– Maior uniformidade do composto de borracha (dispersão e

plastificação);– O processo de extrusão ocorre a temperaturas mais baixas;– Consumos energéticos mais baixos (Wh/kg de composto extrudado);– Facilitar a limpeza do fuso e da parede interior do corpo da extrusora.

Extrusora tipo Pino

Fig. 8 – Extrusora do tipo “Pin Convert” (Esquemático)

Extrusora tipo Pino• Este tipo de equipamento, mais compacto, é altamente eficaz no

aquecimento de compostos de borracha alimentados a frio. A parte anterior do fuso é muito semelhante à das extrusoras convencionais de alimentação a frio e é normalmente equipada com um rolo de alimentação. A tecnologia CTM – Cavity Transfer Mixer (Transfermix) foi desenvolvida por Martin Dale, da empresa inglesa RAPRA Technology Ltd. A inovadora concepção deste tipo de equipamento teve, como objetivo inicial, a criação de um dispositivo complementar para extrusoras, que promovesse uma ação de mistura distributiva mais intensiva. Isto foi conseguido pela criação de espaços na parede da extrusora e no próprio fuso, como pode ser observado na Figura 8.

Componentes da Extrusora• Principio

– Moldar continuamente um polímero fluido através de um orifício de uma ferramenta adequada (matriz), e subsequentemente transformar num produto solido

• Equipamento– A extrusora de rosca simples consiste de:

• Rosca, barril, funil de alimentação, e cabeçote– Extrusoras comuns são classificadas pelo diâmetro do furo do barril (0.75” a 6”)– Extrusoras para plásticos podem ter diâmetro de 24” e 48 ft de comprimento– Aquecedor elétrico para o barril e resfriamento a ar ou água para o extrudado– Aspecto da rosca (L/D) razão = comprimento da rosca para seu diâmetro (faixa de 20-

30)– Zona de ventilação para os gases formados durante o processamento– Rosca dupla – utilizada para materiais sensíveis ao cisalhamento (ex., PVC)

Componentes da Extrusora

• Hopper- Alimentado por perolas plásticas• Zonas de aquecimento e cisalhamento –

roscas rotativas simples ou duplas– Transporta material termoplástico para a zona de

aquecimento e aplica cisalhamento (fricção) para fundir

Corpo da Extrusora• O corpo das extrusoras tem a forma cilíndrica e aloja o fuso. É construído

geralmente em aço e pode ser constituído por vários elementos ou módulos, sobretudo nas extrusoras com fuso de grande comprimento. Estes módulos são ocos (parede dupla), o que permite a circulação de fluidos de aquecimento ou de resfriamento. Este fraccionamento do corpo em vários módulos vai permitir um controle independente da temperatura em cada um deles.

• O corpo é revestido interiormente com uma camisa em aço de elevada dureza (900 Vickers), o que lhe confere uma elevada resistência à ação altamente abrasiva dos compostos de borracha. O diâmetro nominal da extrusora é, normalmente, o diâmetro desta camisa ou forro interior.

• Em muitos modelos de extrusoras pode existir, na zona de alimentação, um dispositivo auxiliar(feed-roll), dispositivo este que permite o avanço regular e uniforme da fita ou tira de alimentação o que vai contribuir para um regime uniforme da pressão de saída, com a consequente obtenção de um extrudado com características dimensionais constantes (Figura 9).

Corpo da Extrusora

Fig. 9 – Rolo de alimentação

Fuso ou Parafuso• Este órgão desempenha, essencialmente, as seguintes três principais funções:

– Proporcionar um fluxo regular de material na zona da cabeça e da matriz. Fluxos irregulares de material provocam variações de pressão e, em consequência, variações dimensionais do extrudado;

– Plastificar e homogeneizar o composto de borracha, elevando a sua temperatura como resultado das forças de atrito e das ações de corte provocadas pelo fuso;

– Criar a pressão suficiente e uniforme para forçar a passagem do material através da fieira.• A cada uma destas funções corresponde no fuso, uma zona com geometria

adequada; a configuração ou geometria do fuso varia de fabricante para fabricante, varia com o tipo de extrusora, varia com o tipo de material a extrudar e varia ainda com o tipo de operação a realizar.

• Além do diâmetro e do comprimento do fuso, a configuração e profundidade dos filetes do fuso, a utilização ou não de filetes interrompidos, a existência de qualquer outro tipo de irregularidades na superfície do fuso e a eventual combinação com a colocação criteriosa de pinos (pins) no interior do corpo cilíndrico (Figura 10).

Fuso ou Parafuso

Fig. 10 – Parâmetros do fuso (clique na imagem para a aumentar)

Fuso ou Parafuso• Quando a extrusora dispõe de um sistema de desgasificação, a esta função corresponde no

fuso uma zona com geometria adequada; localiza-se sempre entre a zona de plastificação e a zona de compressão.

• O fuso é perfurado interiormente, o que permite o seu aquecimento ou resfriamento. É também construído em aço de alta dureza, de forma a resistir à ação abrasiva da borracha. A parte posterior extrema do fuso é semi-esférica ou cónica e prolonga-se normalmente, por alguns centímetros, dentro da cabeça, o que garante um melhor encaminhamento da borracha para a matriz de saída.

• Como regra de carácter prático recomenda-se que, especialmente as extrusoras que possuem um fuso de elevada relação L/D, não operem em vazio por períodos muito prolongados; devido ao seu peso próprio e à sua geometria, o fuso apresenta uma tendência para flectir, podendo assim entrar em contato com forte atrito com a camisa, podendo provocar danos graves.

• Também convém chamar a atenção para o fato de, quer o fuso quer a camisa, com a uma utilização continuada, apresentam um desgaste progressivo, até um momento em que se torna imperioso a sua reparação. Quando a distância entre a camisa e os filetes do fuso se torna muito grande, a extrusora perde rendimento e o composto de borracha passa a ter um maior tempo de residência dentro da extrusora, podendo mesmo dar origem a pré-vulcanizações.

Cabeça ou Cabeçote• Existem vários tipos de cabeças de extrusoras, cada um deles adequado a uma

determinada função da extrusora. Podem classificar-se nos seguintes tipos:– Cabeças direitas ou retas;

• Cabeça para extrusão normal (tubos e perfis, por exemplo), com saídas simples, duplas ou múltiplas;

• Cabeça para placas largas, a partir da extrusão de um tubo de paredes mais ou menos espessas;

• Cabeça para extrusão de placas ou seções largas (para extrusão de piso para recauchutagem – camelback – por exemplo);

• Cabeça para filtração (straining head); • Cabeça para alimentação de calandras (roller-head).

– Cabeças angulares;• Cabeça em ângulo reto;• Cabeça com outros ângulos.

– Cabeças com múltiplas entradas.

Cabeça Direita e Reta

• Cabeça para extrusão normalÉ o tipo mais simples e mais corrente. A direção do eixo do fuso coincide com a direção do material extrudado; este é constituído apenas por um tipo de material e não possui qualquer tipo de inserções (têxteis ou metálicas). Este tipo de cabeça é adequado para a extrusão de tubos, perfis, cordões, etc., com saídas simples, duplas ou múltiplas (Figuras 11 e 12).

Cabeça Direita e Reta

Fig. 11 – Cabeça reta (esquemático)

Cabeça Direita e Reta

Fig. 12 – Cabeça reta com saídas múltiplas

Cabeça Direita ou Reta• Cabeça para extrusão de placas ou tiras largas a partir de

um tuboA direção do eixo do fuso, neste caso, coincide também com a direção do extrudado. O cabeçote é concebido para a extrusão de um tubo de parede espessa (a espessura da placa pretendida) de grande diâmetro (o perímetro é igual à largura da placa a obter); na saída da fieira é colocada uma lâmina de corte, que abre longitudinalmente o tubo, tornando-o numa placa ou folha. Este tipo de cabeça é adequado para a extrusão de placas ou folhas para aplicações diversas (Figura 13).

Cabeça Direita ou Reta

Fig. 13 – Cabeça reta para obtenção de placas a partir da extrusão de um tubo

Cabeça Direita ou Reta• Cabeça para extrusão de placas, tiras largas ou camelback

A direção do eixo do fuso, neste caso, coincide também com a direção do extrudado. Neste caso a cabeça é concebida de forma a fazer convergir o material para um plano preferencial, permitindo assim obter produtos extrudados cuja secção tem uma largura substancialmente superior à sua espessura e que é, ainda, superior a 2 a 2,5 vezes superior ao diâmetro do fuso da extrusora. Este tipo de cabeça é adequado para a extrusão de pisos para a fabricação de pneus, de pisos para recauchutagem de pneus (camelback) e de folhas e tiras para aplicações diversas (Figura 14 e 15).

Cabeça Direita ou Reta

Fig. 14 – Cabeça reta para obtenção de placas, tiras ou camelback (esquemático)

Cabeça Direita ou Reta

Fig. 15 – Extrusora com cabeça reta para obtenção de pisos para pneus, pisos para recauchutagem (camelback) e placas ou tiras

Cabeça Direita ou Reta• Cabeça para filtração

– Este tipo de cabeça tem uma configuração especial, com um diâmetro superior ao diâmetro exterior do corpo da extrusora, permitindo assim a saída do material filtrado por uma área sensivelmente igual à da seção do corpo da extrusora. A matriz, neste caso, é substituída por um conjunto de elementos filtrantes – 2 a 3 redes metálicas, com diferentes aberturas; este conjunto de redes é suportado por um disco em aço, com um elevado número de perfurações, com cerca de 8 mm (para as extrusoras de maior diâmetro.

– A operação de filtração visa a eliminação de impurezas contidas nos compostos de borracha. A presença de impurezas nos compostos de borracha utilizados na produção de câmaras-de-ar, membranas, revestimento de cilindros e de outros produtos é altamente crítica.

– Como consequência do trabalho de filtração, obtém-se também uma sensível melhoria no grau de dispersão e de homogeneização do composto de borracha, para além da remoção das indesejáveis impurezas.

Cabeça Direita ou Reta• Cabeça para filtração

– Os filtros podem ser de dois tipos: contínuos ou descontínuos. Os primeiros, como o próprio nome indica, permitem a substituição do elemento filtrante sem grande perda de tempo, embora originem sempre uma quebra muito ligeira no ritmo de produção. Os filtros do segundo tipo obrigam, necessariamente, a uma interrupção mais ou menos prolongada do processo, o que depende da concepção do sistema e da aptidão do operador. Estas interrupções são ainda mais prolongadas quando se trata de filtrar compostos de borracha já acelerados, pois que neste caso a parada obriga a uma completa limpeza da extrusora-filtradora, com os decorrentes desperdícios de mais tempo e de material.

– As extrusoras-filtradoras são normalmente máquinas muito robustas e são acionadas, geralmente, por motores com potência superior aos que normalmente equipam as extrusoras comuns, de igual diâmetro e comprimento de fuso.

– Nas extrusoras-filtradoras o fuso possui também uma configuração especial. São normalmente alimentadas a quente. Como as cabeças de filtração são normalmente pesadas, elas são acionadas eléctrica, hidráulica ou pneumaticamente; o acionamento manual, é também possível, embora mais moroso e mais trabalhoso.

– O material filtrado poderá ser utilizado de imediato, se estiver acelerado, ou poderá aguardar para uma fase subsequente.

– As extrusoras-filtradoras são também equipamentos essenciais numa linha de produção de borracha regenerada, de boa qualidade.

Cabeça Direita ou Reta

Fig. 16 – Extrusão de artigos de borracha com filtração simultânea (sistema de filtração estacionário)

Cabeça Direita ou Reta• Cabeça para alimentação de calandras

A configuração geométrica deste tipo de cabeças assemelha-se ao bocal de um assobio; este fato permite que a saída do material se faça diretamente entre os dois rolos de uma calandra. Esta técnica, que combina uma extrusora e uma calandra e dois rolos permite substituir as mais onerosas calandras de 3 ou 4 rolos, com a vantagem de possibilitar a obtenção de materiais calandrados com espessuras de 2 a 25 mm, isenta de bolhas de ar. Esta mesma operação quando realizada nos equipamentos tradicionais é difícil, custosa (concretizada normalmente em várias fases – 2, 3, 4 ou mais passagens – e nem sempre isenta de imperfeições. Na Figura 17 é mostrada uma cabeça deste tipo.

Cabeça Direita ou Reta

Fig. 17 – Cabeça para alimentação de calandras (roller-head)

Cabeça Angular

• Neste tipo de cabeça, o eixo do fuso faz um determinado ângulo com a direção do extrudado. Quando esse ângulo é de 90º, temos a chamada cabeça reta. Com este tipo de cabeça é possível produzir extrudados com inserções têxteis ou metálicas; é o caso do revestimento de cabos eléctricos e da inserção de fitas de aço perfuradas em perfis para a indústria automóvel (Figuras 18 e 19).

Cabeça Angular

Fig. 18 – Cabeça angular reta (90º), para obtenção deextrudado com inserções têxteis ou metálicas

Cabeça Angular

Fig. 19 – Cabeça angular reta (90º) esquemático

Matriz

• A matriz confere ao material extrudado a forma desejada. Depende do tipo de cabeça em que a matriz vai ser instalada; mas esta consiste, habitualmente, numa placa de aço de configuração cilíndrica ou paralelipipédica (Figura 20).

• A construção de uma matriz é um trabalho mais ou menos complexo; esta complexidade pode resultar, sobretudo, da geometria da seção pretendida e do tipo de material a extrudar.

Matriz

Fig. 20 – Aspecto de uma matriz para extrusão de umaseção quadrada (b) - para compostos com inchamento à saída da matriz

Matriz

Matriz• A execução de uma matriz exige, do seu executante, uma grande experiência e, em especial, um

bom conhecimento dos equipamentos de extrusão e dos materiais a utilizar. O ponto de partida pode ser um desenho devidamente cotado e que tenha devidamente assinaladas as cotas críticas, ou pode ser, simplesmente, um pedaço de extrudado, que serve de amostra daquilo que o cliente pretende.

• Uma matriz bem concebida deve proporcionar uma saída equilibrada do extrudado, isto é, sem apresentar distorções ou tendência para encurvar; a calibragem de matrizes é um trabalho que requer muita experiência. A calibragem consegue-se pela colocação de obstáculos, devidamente posicionados no cone de saída, ou pelo alargamento de zonas que possam constituir um estrangulamento ao fluxo do material a extrudar. Embora a experiência seja um fator importante, muito deste trabalho pode ser resolvido com o recurso a técnicas CAD (Computer Aided Design) e mesmo com simuladores de fluxo de polímeros (dinâmica de fluidos computadorizada), técnicas nem sempre acessíveis a todas as empresas.

• A matriz deve ser aquecida a uma temperatura adequada, a fim de se obter um extrudado com uma superfície bem lisa e a correta definição de todas as suas arestas. No início da operação pode ser aquecida com um maçarico a gás ou pela combustão de álcool desnaturado; colares de aquecimento eléctrico, munidos com termostatos, constituem também uma técnica utilizada.

Motorização• As extrusoras de alimentação a quente são normalmente acionadas por motores de corrente alternada,

com velocidade constante. Por combinação adequada de rodas dentadas na engrenagem de transmissão, podem obter-se 2 ou 3 diferentes velocidades. Uma solução mais moderna consiste na utilização de um motor de corrente alternada com um conversor de frequência, o que permite uma variação contínua da velocidade.

• As extrusoras de alimentação a frio são normalmente acionadas por motores de corrente alternada ou contínua, de velocidade variável. Com motores de corrente contínua, a utilização de tiristor permite uma variação contínua de velocidade com uma precisão de 0,5%.

• Quando as extrusoras dispõem de caixas de redução, estas devem proporcionar, no mínimo, duas velocidades, o que possibilita uma apreciável economia de energia, além de permitir a utilização de um motor de potência inferior.

• A potência de acionamento é tanto maior quanto maior for:– O diâmetro do fuso;– A relação L/D;– O número de RPM.

• Para extrusoras com o mesmo diâmetro de fuso, a mesma relação L/D, trabalhando ao mesmo N.º de RPM, a potência de acionamento é maior se a extrusora possuir um sistema de desgasificação. O fato da potência de acionamento ser tanto maior quanto maior for a relação L/D significa que, para um mesmo diâmetro, a extrusora de alimentação a frio necessita de uma maior potência de acionamento.

Referência

• http://ctborracha.com/• http://

www.sealanddesign.com/images/chapter2.pdf

• http://www.distrupol.com/images/Sarlink(TM)_Extrusion_Guidelines.pdf

• Professor Joe Greene CSU, CHICO - Presentations

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