Visão geral
Os processos de extrusão oferecem as vantagens de técnicas completas de processamento de plástico versáteis insuperáveis em importância econômica por qualquer outro processo. Em todo o mundo, as linhas de extrusoras são as maiores conversoras de plásticos e podem ser consideradas as máquinas de produção mais importantes na indústria de plásticos.
TIPO E CONSTRUÇÃO DO EXTRUSOR
Existem muitos tipos diferentes de extrusoras que foram projetadas para produzir uma grande variedade de plásticos e produtos. As mais usadas são as extrusoras de parafuso único e as extrusoras de parafuso duplo.
1.1 Extrusora com parafusos duplos cônicos
1.2 Extrusora com parafuso único
Ao escolher o tamanho de uma extrusora e seu mecanismo de acionamento, as considerações a serem avaliadas incluem:
A faixa de velocidades de parafuso a ser avaliada inclui:
(1) a faixa de velocidade do parafuso necessária;
(2) a exigência de que a velocidade do parafuso seja infinitamente variável, podendo exigir certos níveis de velocidade ou várias faixas;
(3)potência máxima exigida do acionamento em função do plástico a ser processado;
(4)relação necessária entre a velocidade do parafuso e o torque no eixo do parafuso;
(5) se a máquina será usada para um único ou múltiplos produtos. Os acionamentos consistem em acionamentos por motor ou correia, que são ligados aos parafusos por meio de sistemas como caixas de engrenagens de redução dupla. Os acionamentos por correia são usados para máquinas menores. Os acionamentos simplificam a transformação de altas velocidades do motor em velocidades mais baixas e alto torque necessário para operar e controlar os parafusos.
OPERAÇÃO DE EXTRUSORA
A operação da máquina pode ocorrer em três estágios. O primeiro estágio requer a operação da extrusora para aquecimento com configurações operacionais de equipamentos upstream e downstream. O próximo estágio envolve a configuração das condições de processamento necessárias para atender aos requisitos do produto com o menor custo. O estágio final é dedicado ao ajuste fino e à solução de problemas da linha completa. Uma operação bem-sucedida requer muita atenção a muitos detalhes, como a qualidade do derretimento, perfil de temperatura adequado para derreter, mas que não degrade o plástico, produção de um mínimo de sucata e procedimentos para inicialização e desligamento que não irão (ou minimizarão)
degradar o plástico. A Figura 1.8 mostra exemplos de temperatura
perfis para diferentes plásticos.
PROCESSAMENTO DE PLÁSTICO
Uma extrusora é uma combinação de transportador de parafuso e compressor. Como um transportador, ele atua mecanicamente como se 'parafusando' para trás. Como o parafuso em si permanece em um lugar, o plástico faz o movimento e é forçado para fora através da matriz. Como o plástico é viscoso e desenvolve resistência de atrito ao fluxo, é necessária energia para girar o parafuso. Como um compressor, o parafuso move o plástico sólido (pelotas, etc.) inicialmente e gradualmente o plástico derrete. No estágio sólido, é mais denso, especialmente o plástico cristalino; com este plástico, existem espaços de ar com o resultado de que eles têm uma baixa densidade a granel (peso por volume). O parafuso comprime o plástico sólido. Com esta ação de pressão, o ar geralmente toma o menor caminho de resistência e é empurrado de volta para fora da abertura de alimentação. Se algum ar permanecer no fundido, ele pode ser liberado quando o fundido sair da matriz sem danos ao produto ou pode permanecer no produto como uma contaminação.
PERFIL DE AQUECIMENTO E RESFRIAMENTO DA EXTRUSORA
Exemplos de temperaturas de fusão em uma extrusora
O calor para amolecer o plástico é fornecido de duas maneiras: pelo aquecimento externo do cilindro e pelas forças de atrito internas provocadas no plástico devido à ação do parafuso de metal no cilindro de metal. A quantidade desse calor de atrito fornecido é apreciável. Em muitas operações de extrusão, ele representa a maior parte do calor total fornecido ao plástico. Eletricidade, fluido como vapor ou óleo quente podem ser usados. O aquecimento elétrico é geralmente preferido porque é o mais conveniente, responde rapidamente, é mais fácil de ajustar, fácil de limpar, requer um mínimo de manutenção, cobre uma faixa de temperatura muito maior e é geralmente o menos dispendioso em termos de investimentos iniciais.
EQUIPAMENTO AUXILIAR
A jusante da matriz, diferentes tipos de equipamentos de decolagem são usados para atender a diferentes requisitos de produtos. Eles incluem dispositivos de dimensionamento, tanques de resfriamento, dispositivos de enrolamento, controles de velocidade de linha (mecânicos, elétricos e/ou sônicos), controles de tensão (cabrestantes, etc.), dispositivos de tração (lagarta, rolos de pinça, correias móveis opostas, etc.), cortadores em linha, equipamentos de coleta (calhas, tanques, empilhadeiras, etc.), pós-formação, rolos de decolagem rápida e assim por diante.
CONSERVAÇÃO DE ENERGIA
Figura 1.3 Exemplos de perdas de energia de uma extrusora
Ao examinar a energia consumida ou perdida, o equipamento usado na linha de produção completa, bem como o plástico, está envolvido. Há um esforço contínuo de nossa maquinaria planstic POLYTECH para reduzir o consumo de energia, bem como a perda de energia. A Figura 1.3 é
um exemplo de onde ocorrem perdas de energia/calor de uma extrusora.
Em comparação com outros materiais, os plásticos têm o menor requisito específico de energia para sua fabricação (Fig. 1.4), fabricação de produtos e menor consumo de energia de reciclagem. A conservação de energia pode ser considerada na extrusão, bem como na indústria geral de plásticos de vários pontos de vista que vão da produção de plástico ao processamento e à reciclagem de produtos. Em praticamente todas as avaliações, a utilização de plásticos economiza ou reduz os requisitos de energia. Em automóveis, aeronaves e outros meios de transporte, o uso crescente de plásticos reduz o peso e o consumo de combustível; um exemplo é a substituição do pequeno uísque
Garrafas a bordo de aeronaves com garrafas plásticas moldadas por sopro extrudado em vez de vidro, resultando em muita economia de energia e combustível. Usar plásticos na construção economiza energia por meio de ganhos de isolamento. Além disso, apenas enviar produtos plásticos mais leves economiza energia.
Figura 1.4 Requisitos de energia para diferentes materiais.
AVANÇOS NO PROCESSO DE EXTRUSÃO
Desde esse início, os avanços em plásticos foram seguidos por avanços em equipamentos de extrusão. Com toda essa ação, nós, Polytech plastic machinaery co., Ltd, temos feito um trabalho extensivo em reologia e termodinâmica para entender melhor o processo de extrusão de plásticos e outros materiais. Os resultados continuam a aumentar as taxas de produção, aumentando a quantidade de controle sobre as variáveis de extrusão e/ou reduzindo custos. Os principais desenvolvimentos continuam no refinamento dos métodos de extrusão existentes.