Compreendendo a extrusão de plástico: um guia abrangente para processos de extrusão de plástico

A extrusão de plástico é muito comum no setor de manufatura de hoje. Ela cria muitos tipos diferentes de produtos plásticos. O objetivo deste manual é dar uma explicação detalhada sobre o processo de extrusão de plástico. Isso incluirá os materiais usados, aspectos técnicos e aplicações do produto final. Diferentes tipos de extrusão, equipamentos usados para isso, bem como medidas de controle de qualidade devem ser considerados para que todas as bases sejam cobertas de um ponto de vista profissional dentro da indústria ou por alguém que está começando do zero. Se você quer melhorar o que já tem com extrusão ou apenas aprender o básico, então este guia é feito para isso também; aqui, pode-se encontrar insights úteis juntamente com habilidades técnicas necessárias de acordo com suas necessidades e aspirações.

O que é extrusão de plástico?

Compreendendo o procedimento de extrusão de plástico

Extrusão de plástico é uma técnica de fabricação na qual materiais plásticos brutos são derretidos e moldados em um perfil constante. Isso começa fornecendo pellets ou grânulos de plástico ao funil de uma extrusora. Então, esse material plástico é transportado por um parafuso giratório dentro de um cilindro aquecido, onde é derretido como resultado do calor de fricção interno induzido pelo movimento do parafuso e também dos elementos de aquecimento externos. Quando em forma líquida, ele passa por matrizes moldadas que lhe dão os perfis transversais desejados. Mais tarde, após serem extrudados deles; eles esfriam rapidamente, geralmente usando muitos tanques cheios de água fria ou passando por rolos resfriados por ventiladores de ar, então solidificados antes de serem cortados nos comprimentos necessários ou enrolados em bobinas para fins de processamento/armazenamento posteriores; esta etapa é muito importante porque através dela podemos obter diferentes tipos de produtos, como tubos, filmes, etc.

Como funciona uma extrusora?

Uma extrusora funciona colocando pellets de plástico no cilindro com parafusos giratórios que garantem um derretimento uniforme. O movimento causado pela ação mecânica movimenta os plásticos ao longo do comprimento, fazendo com que eles derretam devido a unidades de aquecimento externas e ao atrito interno até atingirem o estado fundido, onde são empurrados para fora por meio de matrizes que os moldam continuamente em perfis. Depois de isto acontecer, estas formas devem ser arrefecidas rapidamente para não sofrerem qualquer deformação enquanto ainda quentes, quer através da utilização de vários tanques cheios de água fria, quer dos quais tenham sido equipadas unidades de refrigeração para que as suas temperaturas possam ser reguladas mais facilmente, quer simplesmente fazendo passar ar mais frio sobre os rolos até endurecer e depois cortar nos pontos de tamanho necessário ou enrolar em bobinas para uso posterior

Usos usuais de extrusão de plástico

Normalmente, a extrusão de plástico é usada em diferentes setores para fabricar muitas coisas. Abaixo estão algumas das aplicações comuns:

• Tubos e canos – São usados em trabalhos de encanamento, dispositivos médicos e ambientes industriais.
• Filmes e folhas – São necessários para fins de embalagem, como coberturas ou revestimentos agrícolas.
• Perfis – Podem ser empregados para fazer esquadrias de janelas ou faixas de proteção contra intempéries, entre outros.
• Isolamento – Isso é importante quando se trata de fiação elétrica/revestimento de cabos, etc.

Esses usos aproveitam sua eficiência e versatilidade no atendimento a requisitos específicos de produção em massa por meio de tecnologias de extrusão de plástico.

Qual a diferença entre a extrusão de plástico personalizada e a moldagem por injeção?

Diferenciação de Extrusão de Moldagem por Injeção

Os dois processos são fundamentais para a fabricação, mas suas finalidades variam e operam de maneira diferente. Por exemplo, na extrusão de plástico, o plástico fundido é empurrado continuamente através de uma matriz para produzir um perfil longo e uniforme, que mais tarde é resfriado e cortado no comprimento necessário. Este procedimento contínuo específico é bom para a produção em massa de coisas como folhas, tubos ou filmes. É amplamente utilizado nas indústrias de plásticos em todo o mundo.

Por outro lado, a moldagem por injeção envolve a injeção de plásticos derretidos em cavidades de molde fechadas, onde eles esfriam e endurecem, criando assim uma peça precisa – geralmente intrincada. Em outras palavras, funciona bem com formas complexas ou peças detalhadas, como componentes automotivos, entre outros, que precisam de grandes quantidades produzidas de uma só vez. Embora a extrusão seja mais adequada para itens com seções transversais uniformes, a moldagem por injeção tem melhor desempenho ao fazer com precisão um grande número de componentes intrincados.

Quando escolher extrusão de plástico personalizada

Ao decidir se deve ou não optar pela extrusão plástica personalizada para suas necessidades de fabricação, há algumas coisas que devem ser levadas em consideração.

• Comprimento e uniformidade do produto – Se for necessário o requisito de comprimento contínuo combinado com seção transversal uniforme (por exemplo, tubos, canos, perfis de janelas), então o processo de extrusão se torna a opção mais adequada.
• Produção de alto volume – Sendo um método contínuo de produção, a extrusão se mostra altamente eficiente em termos de produção de grandes quantidades, tornando-a econômica para produção em massa.
• Versatilidade de materiais – Plásticos como termoplásticos e elastômeros podem ser usados com esse processo porque ele tem a capacidade de lidar com uma variedade deles, dando mais opções na hora de selecionar materiais.
• Personalização e Flexibilidade – Permite alterar facilmente a forma e o tamanho, modificando a matriz durante a produção, possibilitando assim maiores possibilidades de personalização por meio de diferentes formas e tamanhos.
• Considerações de custo – Em comparação com a moldagem por injeção, onde os custos de ferramentas às vezes são elevados, especialmente para produtos com geometria simples juntamente com execuções de produção de alto volume.

Benefícios da moldagem por injeção

A moldagem por injeção tem muitos benefícios para fabricação de alto volume e geometrias de peças complexas, incluindo:

• Precisão e consistência: Ele pode criar peças complexas com tolerâncias estreitas que combinam com todos os outros itens produzidos.
• Eficiência: Após a confecção do molde inicial, esta técnica se torna altamente eficiente, pois leva um curto período para produzir muitas peças dentro de cada ciclo.
• Flexibilidade de materiais: Diferentes termofixos, termoplásticos ou elastômeros podem ser usados e, portanto, aplicáveis em vários setores.
• Baixa produção de resíduos: Materiais adicionais são frequentemente reutilizados, o que reduz o desperdício de matéria-prima e garante economia.
• Acabamento e Detalhamento: O processo pode ter superfícies com acabamento fino em componentes, juntamente com detalhes complexos, eliminando assim qualquer necessidade de operações secundárias.

Quais são as categorias de plástico utilizadas na extrusão?

Quais plásticos são comumente usados para extrusão?

• Polietileno (PE): É comumente usado devido à sua flexibilidade, preço acessível e resistência à umidade e produtos químicos. Em embalagens, tubos e filmes plásticos, é amplamente utilizado.
• Polipropileno (PP): Este material possui um alto ponto de fusão, o que o torna ideal para aplicações onde são necessárias resistência química ou propriedades mecânicas, como peças automotivas, bens de consumo ou têxteis.
• PVC: Este tipo de plástico é conhecido por ser durável e ter uma forte resistência à tração; assim, pode ser utilizado em materiais de construção como tubos ou perfis, entre outros.
• Poliestireno (PS): A rigidez das placas de isolamento, aliada à fácil processabilidade, fazem com que sejam frequentemente empregadas para essa finalidade, mas também para talheres descartáveis, como pratos, etc., materiais de embalagem, etc.
• ABS (Acrilonitrila Butadieno Estireno): Sua natureza resistente combinada com qualidades de resistência ao impacto fazem do ABS uma excelente escolha quando se analisa diferentes tipos de plásticos adequados para invólucros de vários produtos eletrônicos e componentes da indústria automotiva; além disso, os bens de consumo se beneficiariam da utilização deste tipo específico devido à sua robustez, mesmo que possam cair ocasionalmente durante o uso.

Escolhendo o material plástico correto

Existem muitos fatores que influenciam a seleção de um material plástico apropriado para extrusão:

• Requisitos de aplicação: Considere qual nível de resistência mecânica, resistência térmica e estabilidade química é necessário para atender às necessidades específicas de sua aplicação.
• Condições de processamento: Deve-se também levar em consideração uma série de coisas sobre como qualquer tipo ou classe se comportará quando submetido ao ponto de fusão, propriedades de fluxo ou sendo extrudado sob diferentes condições, como velocidade, entre outras; isso inclui, mas não se limita a saber se ele tem algum comportamento específico, como muda de cor, etc.
• Fatores ECONOMICOS: Outra consideração importante envolve equilibrar custo-benefício e desempenho – portanto, embora alguns materiais possam ser mais baratos, eles também podem ter um desempenho ruim em volumes maiores, o que pode exigir o uso de materiais mais caros (ou vice-versa).
• Conformidade regulatória: Certifique-se também de que tudo o que você escolher esteja em conformidade com todos os padrões relevantes da indústria e regulamentos de segurança, como FDA ou REACH, por exemplo, uma vez que estes se aplicam apenas se estivermos falando de componentes-chave de uma extrusora de plástico.
• Impacto ambiental: Finalmente, deve-se considerar se certas opções são ou não mais sustentáveis do que outras com base em coisas como a sua classificação de reciclabilidade e até que ponto se alinham com objectivos ambientais mais amplos.

Características dos Plásticos Extrudados

• Requisitos para uso: A resistência mecânica, a resistência térmica e a estabilidade química devem ser apropriadas para a aplicação pretendida.
• Condições de Processamento: A substância deve ter um ponto de fusão correto, propriedades de fluxo adequadas e permanecer estável durante a extrusão, que são componentes essenciais em qualquer extrusora de plástico.
• Fatores Financeiros: Escolha um material que seja econômico, mas que ainda tenha um bom desempenho, principalmente ao lidar com grandes quantidades durante a produção.
• Conformidade com Regulamentos: Certifique-se de que o material escolhido atenda a todos os padrões industriais necessários, bem como às regras de segurança estabelecidas por organizações como FDA ou REACH.
• Implicações para o Meio Ambiente: Leve em consideração a facilidade com que ele pode ser reciclado em outro produto ou sua sustentabilidade para que as metas ambientais possam ser alcançadas.

Quais são alguns aspectos positivos e negativos do plástico extrusado?

Prós de processos de extrusão

Há uma série de vantagens nos processos de extrusão. Primeiro, eles permitem a produção contínua, o que é muito eficiente na fabricação em larga escala. Este método pode ser usado para fazer perfis transversais complexos que combinam com aplicações específicas melhor do que qualquer outro processo pode alcançar. Além disso, ele funciona com muitos tipos diferentes de materiais, como plásticos, metais, compostos, etc.… Outra grande coisa sobre este procedimento é que ele é econômico, pois há pouco desperdício produzido durante a fabricação, enquanto o uso de reciclagem também é permitido! Além disso, os produtos feitos por extrusão têm boas propriedades mecânicas juntamente com características de qualidade consistentes em todo o seu volume ou densidade. Finalmente, esta técnica pode facilmente se misturar com outros métodos como coextrusão, melhorando assim a funcionalidade das estruturas multicamadas.

Contras dos métodos de extrusão de plástico

Com todos esses benefícios também vêm algumas desvantagens; no entanto, não se deve esquecê-las ao pensar em utilizar tais sistemas em seu ambiente de trabalho. Uma grande desvantagem está relacionada às variações dimensionais, especialmente perceptíveis ao lidar com formas maiores ou mais complicadas durante os estágios de fabricação, levando assim a irregularidades entre os lotes produzidos - um aspecto prejudicial à aparência final e ao desempenho. Além disso, as despesas iniciais de configuração (maquinário mais ferramentas) podem ser caras, tornando-as antieconômicas para pequenas tiragens realizadas em pequenas escalas. Além disso, as propriedades térmicas juntamente com a sensibilidade dos recursos de fluidez representam outro desafio em que o controle inadequado causa defeitos como empenamento, rugosidades superficiais de preenchimento incompleto, etc. Além disso, em comparação com outros processos como moldagem por injeção, a capacidade de extrudar designs altamente detalhados pode ser limitada

Como funciona o processo de fabricação do plástico?

Etapas do processo de extrusão de plástico

1. Alimentando: A extrusora é carregada com matéria plástica bruta, que geralmente vem na forma de pellets ou grânulos, através de uma tremonha.
2. Derretendo: O parafuso que gira dentro do cilindro aquece lentamente o material plástico bruto à medida que ele se move, fazendo-o derreter até um estado líquido uniforme.
3. Mistura: Para garantir uniformidade de temperatura e consistência por toda parte, é aqui que os plásticos derretidos são devidamente misturados — uma etapa essencial em qualquer tecnologia de extrusão de plástico.
4. Extrusão: Na extremidade de uma extrusora existe uma matriz que força o plástico fundido a passar através dela, assumindo o formato de perfil de seção transversal necessário.
5. Resfriamento: Ar ou água podem ser usados para resfriar plásticos extrudados até que solidifiquem suas formas.
6. Corte: Após o endurecimento em sólidos, os comprimentos especificados são cortados ou enrolados em carretéis para posterior manuseio por máquinas de corte.
7. Pós-processamento: Poderia haver processos adicionais como recozimento, impressão ou revestimento que são feitos em plásticos extrudados para chegar às especificações do produto final.

A função dos rolos de resfriamento e dos parafusos giratórios

No processo de extrusão de plástico, os rolos de resfriamento e as roscas rotativas desempenham um papel significativo na manutenção da consistência e qualidade dos produtos.

Rolos de resfriamento: São dispositivos usados para reduzir a temperatura dos plásticos extrudados à medida que saem das matrizes, de modo a solidificá-los nos formatos desejados. O principal objetivo do trabalho dos rolos de resfriamento é manter o resfriamento em uma taxa igual, evitando torções, contrações irregulares devido ao calor ou quaisquer outras deformações térmicas. Eles são operados principalmente com ar ou água, o que ajuda a controlar a velocidade com que as coisas esfriam.

Parafusos Rotativos: Esses parafusos desempenham várias funções enquanto estão localizados dentro de barris em extrusoras. Seus trabalhos incluem transportar matérias-primas feitas de plásticos e aplicar a tensão de cisalhamento necessária para sua fusão uniforme junto com a mistura uniforme para que a composição permaneça constante durante todo o processo. Além disso, esses componentes controlam as propriedades do fluxo de fusão regulando as características do projeto do parafuso, bem como as velocidades operacionais, afetando assim diretamente a qualidade do item acabado em relação às temperaturas alcançadas durante a fusão.

Etapas detalhadas na extrusão de plástico personalizado

1. Escolhendo Materiais: O processo começa com a seleção da categoria de plástico mais adequada, dependendo das propriedades necessárias para o produto acabado. As opções podem ser poliestireno, polietileno ou PVC, entre outros.
2. Preparação de materiais: Normalmente, o tipo de plástico escolhido vem em pellets, que podem necessitar de secagem ou mistura com aditivos para lhes conferir as qualidades exigidas.
3. Alimentando: Os pellets de plástico preparados são introduzidos numa tremonha ligada a uma extrusora.
4. Derretimento e mistura: Dentro da extrusora, parafusos giratórios movem os pellets através de zonas aquecidas, que os derretem uniformemente, e os misturam bem para que haja sempre uma composição uniforme em todo o material.
5. Extrusão: A matriz molda o plástico fundido nos perfis de seção transversal desejados à medida que ele é espremido através de seu orifício de abertura onde três placas se encontram em ângulos retos – uma placa vertical (conhecida como estacionária) oposta a duas horizontais (chamadas móveis).
6. Resfriamento: Ar ou água podem ser usados para resfriamento após a extrusão, para que o plástico esfrie e solidifique na forma desejada; os rolos são usados para resfriar uniformemente, evitando distorções.
7. Corte: Posteriormente, os plásticos formados são cortados em comprimentos definidos ou enrolados em bobinas para fins de armazenamento até que estejam prontos para uso em outros processos de fabricação, como materiais de embalagem, etc.
8. Pós-processamento: Tratamentos adicionais como tratamento térmico (recozimento), impressão de superfície e revestimento podem ser feitos se necessário para atingir as especificações do produto final.

Que tipo de produtos podemos fabricar por meio de extrusão de plástico?

Compreendendo os plásticos extrudados

Os plásticos extrudados são uma ampla classe de produtos que incluem, mas não estão limitados a, tubos, canos, fitas adesivas, caixilhos de janelas, isolamento de fios e peças com formatos personalizados para diversos setores. Esses perfis podem ser feitos para atender requisitos dimensionais e funcionais específicos com muita precisão, garantindo assim que se encaixem em determinados usos especializados, como componentes automotivos, materiais de construção ou bens de consumo, entre outros.

Tubo de plástico e seus usos

Devido à sua versatilidade e durabilidade, os tubos plásticos produzidos pelo processo de extrusão são utilizados em diversas aplicações. Na área médica, atua como linha intravenosa, cateter ou instrumento cirúrgico devido à biocompatibilidade com o corpo humano, bem como à flexibilidade necessária durante esses procedimentos. O uso industrial inclui sistemas de proteção de cabos para transferência de fluidos e linhas de ar/gás onde a resistência a produtos químicos deve ser alta, juntamente com a resistência contra o desgaste provocado pelo movimento constante. Bens de consumo, como mangueiras de jardim encontradas em nossas casas, também se enquadram nesta categoria, uma vez que precisam resistir a condições climáticas adversas e, ao mesmo tempo, serem capazes de dobrar facilmente nos cantos, sem dobrar ou quebrar completamente nos pontos de junção. Os tubos de plástico podem, portanto, ser usados para uma ampla gama de aplicações graças à sua capacidade de serem manipulados em diferentes formatos durante a fase de extrusão, para que diversas necessidades sejam atendidas com precisão.

Folhas e filmes plásticos – Aplicações e vantagens

A versatilidade e resiliência apresentadas pelas folhas/filmes plásticos após serem produzidas pelo processo de extrusão as tornam indispensáveis em diversas áreas. Materiais de proteção de superfície, como plástico bolha, são de uso comum junto com itens de embalagem, como sacolas, enquanto a fita isolante elétrica também serve para fins decorativos, entre outras coisas, como evitar curtos-circuitos causados quando os fios entram em contato acidentalmente entre si devido à abrasão causada por materiais ásperos. superfícies onde eles passam um sobre o outro repetidamente. As barreiras de vapor utilizadas nas construções actuam como isolantes contra a perda de humidade das paredes interiores e exteriores, respectivamente, evitando assim o crescimento de bolores atrás dessas estruturas, o que pode causar riscos para a saúde dos ocupantes que respiram esporos libertados por estes fungos durante o seu período de crescimento.

Isso é bom para empresas que querem se comunicar com seu público, mas não têm tempo ou recursos.

Fontes de referência

Extrusão de plástico

Extrusão

Plástico

Perguntas frequentes (FAQ)

P: Quais são os diferentes tipos de extrusão de plástico?

R: As principais categorias de extrusão de plástico são extrusão de filme, extrusão de tubo, extrusão de folha e extrusão de perfil. Cada tipo tem funções específicas e pode ser utilizado na produção de filmes, tubos ou folhas, entre outros formatos feitos de plástico.

P: Quais são os benefícios da extrusão de plástico?

R: As extrusões plásticas oferecem diversas vantagens, incluindo; taxas de produção em alta velocidade; rentabilidade; capacidade de criar formas complexas; a versatilidade dos materiais utilizados e a produção contínua permitem a produção de grandes quantidades de produtos por extrusão.

P: O que é uma extrusora de plástico e como funciona?

R: Uma extrusora de plástico é uma máquina que aquece pellets de plástico até que se tornem líquidos e depois os espreme através de uma matriz em diferentes formatos. O material fundido a quente sai da rosca, que assume a forma de molde, formando itens como folhas ou varetas dependendo das matrizes utilizadas na produção.

P: Que tipo de materiais são usados na extrusão de plástico?

R: Os plásticos comumente empregados durante este processo de fabricação incluem, entre outros, polietileno (PE), cloreto de polivinila (PVC), polipropileno (PP), poliestireno (PS). Estas substâncias permitem aos designers criar diversos produtos como tubos ou perfis, entre outros.

P: Quais são alguns produtos comuns criados usando uma máquina extrusora?

R: Exemplos típicos seriam folhas/filmes (como aqueles usados na indústria de embalagens), canos/tubos, vedações contra intempéries, decks, grades, etc., sendo todos formas complexas produzidas por meio de plásticos extrudados com perfis. Esses itens encontram ampla aplicação em diversos setores devido à sua versatilidade e facilidade com que podem ser fabricados nos formatos desejados.

P: Como isso difere do método de moldagem por injeção?

R: Ao contrário da moldagem por injeção, onde peças discretas são criadas uma de cada vez, preenchendo cavidades com resinas derretidas sob condições de alta pressão, dando origem a objetos como tampas ou recipientes, etc., aqui comprimentos contínuos com seções transversais uniformes são produzidos por extrusão. máquinas. Os materiais comumente utilizados neste processo incluem, entre outros, o polietileno (PE), que resulta em folhas de filme para tubos, enquanto o poliestireno dá origem a formatos como os encontrados em materiais de embalagem.

P: Você pode me dar uma breve explicação sobre o processo de extrusão de plástico?

R: O processo de extrusão de plástico envolve a alimentação de esferas de plástico em uma extrusora de plástico, onde são aquecidas até o estado fundido pelo calor. O plástico fundido é então empurrado através de uma matriz que toma a sua forma formando produtos contínuos como folhas, tubos ou perfis que são amplamente utilizados em diferentes setores. À medida que saem da matriz, essas formas continuam a ser resfriadas e solidificadas pela linha de extrusão.

P: O que faz os fabricantes usarem extrusão de plástico durante a produção?

R: As empresas fabricantes utilizam a extrusão de plástico porque é muito eficiente e pode trabalhar com muitos materiais sem interrupção, de modo a produzir continuamente mais quantidades a um preço mais barato. Essa tecnologia também oferece suporte a perfis multifacetados e capacidade de criação de formulários.

P: O que queremos dizer quando falamos sobre perfis e formas em relação à extrusão de plásticos?

R: Dentro do contexto deste campo; Os perfis referem-se a designs ou configurações específicas, enquanto as formas representam seções transversais formadas durante uma operação de extrusão, como ranhuras em T, canais ou perfis personalizados usados em obras de construção civil, entre outros, como indústrias automotivas, setores de fabricação de componentes, fábricas de produção de bens de consumo, etc.

P: O que é extrusão de filme e quais são suas aplicações?

R: A extrusão de filme é um método usado no processamento de plásticos que derrete matérias-primas em folhas finas chamadas filmes. Esses filmes chegam aos materiais de embalagem, especialmente aqueles necessários para fins de preservação de alimentos, mas não se limitando a eles, uma vez que os suprimentos médicos também precisam deles, além de vários itens vendidos em lojas embalados com plásticos feitos por meio dessa técnica também se enquadram em sua ampla gama de aplicações, como sacolas para embalar roupas em viagens envolve embalagens retráteis destinadas a proteger aparelhos eletrônicos contra partículas de poeira durante o transporte, entre muitos outros exemplos encontrados em empresas de varejo que atendem às necessidades diárias dos clientes.