Tipos de Sistemas de Resfriamento e Roscas em Extrusoras
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Tipos de Sistemas de Resfriamento
Resfriamento por Ar
Consiste em ventoinhas independentes para cada zona da rosca ou uma ventoinha central com controle de fluxo de ar para cada zona.
Resfriamento por Líquido
Utiliza água. Este sistema pode ser fechado ou aberto. Neste caso, perde água após seu uso. O calor é dissipado pela circulação da água através de camisa ou serpentina que envolve o corpo do cilindro. É um sistema bem eficiente, porém raramente usado.
Independentemente destes sistemas de refrigeração, o cilindro sempre é construído com uma região de resfriamento independente para a zona de alimentação da rosca, cuja temperatura deve se manter abaixo da temperatura de fusão da resina.
Rosca
A função da rosca é transportar e gradualmente fundir e homogeneizar a resina, comprimindo-a pela matriz.
Há uma enorme variedade de tipos de rosca, porém o mais comum é a rosca de compressão e fusão crescente, desenhada com:
- Passo constante
- Profundidade do canal maior e constante na zona de alimentação, diminuindo suavemente ao longo da zona de compressão e mantendo-se constante novamente na zona de dosagem.
Zonas da Rosca
As zonas de uma rosca são, fundamentalmente, três:
- Alimentação
- Compressão
- Dosagem
Zona de Alimentação
A zona de alimentação objetiva transportar as resinas: é realizada do fundo do funil até a zona de compressão. Para um transporte eficiente, a resina não deve remanescer nos canais da rosca.
O material deve possuir alto grau de deslizamento com a superfície do canal e um baixo grau de cisalhamento com a parede do cilindro.
O máximo desempenho da zona de alimentação pode ser obtido por:
- Canal relativamente profundo, comparando-se com o das outras zonas – sua finalidade é transportar.
- Baixo atrito entre a rosca e a parede do cilindro – não deve ocorrer fusão da resina.
Zona de Compressão
Na zona de compressão, transição ou plastificação, a altura do filete vai se reduzindo gradativamente, o que provoca o cisalhamento da resina e, com a ajuda do aquecimento do cilindro, faz com que o polímero se funda.
Os grãos começam a se aquecer e se compactar com a pressão que gradualmente vai aumentando.
Zona de Dosagem
Na zona de dosagem ou bombeamento, o polímero já está todo fundido. O filete tem altura pequena e constante. Sua finalidade é homogeneizar e transportar o material fundido com pressão e vazão uniforme para a matriz.
Em alguns casos, acopla-se uma ponta homogeneizadora na extremidade posterior da rosca para intensificar a plastificação.