Depois que um polímero é derretido, misturado e pressurizado em uma extrusora, ele é bombeado através de uma matriz de extrusão para formação contínua (após resfriamento e solidificação) em um produto final.Os tipos de matrizes mais comuns são planas, anulares e perfiladas.Os produtos feitos por extrusão incluem tubos, tubos, revestimento de arame, garrafas plásticas, filmes e folhas plásticas, sacos plásticos, revestimento para papel e folha, fibras, fios, fitas e uma ampla variedade de perfis.
A extrusão de polímeros através de matrizes tem certas semelhanças com a extrusão a quente de metais. No entanto, também existem diferenças significativas.Na extrusão de metal o material é empurrado para frente por um aríete, enquanto na extrusão de polímero o material é continuamente fornecido por um parafuso giratório.Na extrusão de metal quente, as temperaturas variam de 340°C para o magnésio a 1325°C para o aço, e as pressões correspondentes variam de 35 a mais de 700 MPa.1 5 Na extrusão de polímeros, as temperaturas raramente excedem 350°C, e as pressões geralmente não excedem 350°C. vá muito acima de 50 MPa na ponta do parafuso.A extrusão de polímeros em fase sólida foi desenvolvida para a produção de certos produtos de alta resistência. Em baixas temperaturas, a orientação molecular transmitida pelo forçamento do material através da matriz de modelagem permanece no extrudado.A extrusão de polímero no estado sólido tem certas semelhanças com a extrusão a frio de metais.
A extrusão de filme soprado é o processo mais importante para a produção de filmes plásticos finos a partir de polietilenos. O polímero fundido é extrudado através de uma matriz anular (normalmente de construção de mandril em espiral) para formar um tubo de parede fina que é simultaneamente estirado axialmente e expandido radialmente.Na maioria dos casos, a bolha de filme soprada é formada verticalmente para cima.O diâmetro máximo da bolha é geralmente 1,2 a 4 vezes maior que o diâmetro da matriz.O hot melt é resfriado por correntes anulares de ar de alta velocidade provenientes de anéis de ar externos e, ocasionalmente, também de distribuidores de ar internos.O filme solidificado passa através de uma moldura que aperta o topo da bolha e é recolhido por rolos.Filmes coextrudados com 3 a 8 camadas (às vezes até 11) também são produzidos por esse processo, para uso em embalagens de alimentos.
A extrusão de filme fundido e chapa envolve a extrusão de um polímero através de uma matriz com uma abertura ampla (até 10 m), em um rolo ou rolos de aço resfriado que temperam e solidificam o material fundido.O filme é geralmente definido como um produto mais fino que 0,25 mm, enquanto a folha é mais espessa que isso. O processo de filme fundido é usado para tolerâncias muito restritas de filme fino ou para resinas de baixa viscosidade.A maioria das matrizes planas são de design de ranhura T ou cabide, que contêm um coletor para espalhar o polímero fluido por toda a largura da matriz, seguido a jusante por fendas estreitas e abertas alternadas para criar a distribuição de fluxo desejada e a queda de pressão.A maioria das linhas de filme fundido fabricadas atualmente são linhas de coextrusão, combinando camadas de até sete extrusoras no produto através de matrizes multimanifold, ou matrizes de manifold único com a ajuda de blocos de alimentação.
Na extrusão de Žfilm, as taxas de cisalhamento nas bordas da matriz são geralmente de aproximadamente 103 s21.Quando a tensão de cisalhamento da parede excede um determinado valor (geralmente 0,14 MPa em trabalhos de pesquisa, maior na indústria com a ajuda de aditivos), a superfície extrudada perde seu brilho devido ao fenômeno de fratura por fusão da pele de tubarão. visível a olho nu, perpendicular à direção do fluxo.
A extrusão de tubos envolve o bombeamento de um polímero fundido através de uma matriz anular, após o qual o produto extrudado, ao ser puxado, passa por um dimensionador a vácuo onde atinge suas dimensões finais.Isto é seguido por resfriamento por spray ou imersão e corte em comprimentos fixos.Tubos com diâmetro de até 2 m ou mais são feitos por este processo, e tubos com diâmetros de 10 mm até menos de 1 mm.As matrizes anulares são normalmente do tipo aranha ou mandril espiral.
Nos processos de revestimento de fios e cabos, fios individuais ou conjuntos de fios são puxados em alta velocidade através de uma matriz cruzada, em ângulo reto com o eixo da extrusora.Na extrusão de alta pressão, o polímero fundido encontra o fio ou cabo antes da saída da matriz, por exemplo, isolando fios individuais.Na extrusão de baixa pressão, o fundido encontra o cabo após a saída da matriz, por exemplo, encamisamento de conjuntos de cabos isolados.Neste processo são frequentemente encontradas taxas de cisalhamento muito elevadas (até 106 s2 1 ) e são utilizadas resinas de baixa viscosidade.
A extrusão de perfil é um processo de fabricação utilizado para produtos de seção transversal constante.Estes podem variar desde formas simples até perfis muito complexos com múltiplas câmaras e Žfingers.Os exemplos variam de molduras de molduras a acabamentos automotivos, bordas de tampos de mesa e contornos de janelas.Os materiais extrudados são classificados (aproximadamente) como rígidos ou flexíveis.A linha típica de extrusão de perfil consiste em uma extrusora que bombeia um polímero através de uma matriz de perfil, seguida por um tanque de dimensionamento ou calibrador, calhas de resfriamento adicionais, um extrator e um dispositivo de corte.O projeto de matrizes de perfil requer experiência e paciência consideráveis. As limitações de produção na extrusão de perfis são encontradas devido à pele de tubarão (para produtos finos produzidos a partir de polímeros de alta viscosidade) ou à capacidade de resfriar produtos de paredes espessas.A extrusão de tubos e perfis de polímero é semelhante à extrusão a quente de metais para a produção de formas ocas contínuas de objetos semelhantes a barras.Contudo, a modelagem matemática destes processos para metais é baseada principalmente em hipóteses de fluxo elástico-plástico.
Na fiação por fusão, o polímero fundido flui através de numerosos capilares em uma fieira (até 1000).O polímero é fornecido sob pressão por uma bomba de engrenagens para dosagem precisa, após passar por um filtro que segue a extrusora.Ao sair dos capilares, os lamentos Ž são atenuados até o diâmetro desejado. Para a produção de fibras Ž muito finas, utiliza-se o processo de melt blowing.Neste processo as fibras Ž são atenuadas pela força de arrasto exercida por um jato de ar de alta velocidade.
Horário da postagem: 19 de abril de 2017