Extrusões Plásticas: Um Guia Abrangente

Os plásticos são conhecidos pela flexibilidade, resistência e capacidade de criar o produto final dos plásticos. Existem várias técnicas de produção e, de todos os métodos, a extrusão é altamente preferida para a produção de peças em grande escala e em grande volume, especialmente aquelas na forma de perfis, como canos e tubos. A extrusão de plástico está em práticas industriais há mais de cem anos. Evoluiu muito e é hoje um dos processos mais favorecidos na produção de plásticos devido a fatores como simplicidade, economia de tempo e precisão. 

Este guia trata do processo de extrusão de plástico, das vantagens e desvantagens do processo e das categorias e indústrias que aplicam este método.

Uma visão geral do processo de extrusão de plástico

A extrusão é um método de alta produção para produzir peças longas com perfis transversais uniformes. Este método envolve aquecer materiais termoplásticos até o seu ponto de fusão e, em seguida, usar pressão para forçar o plástico através de uma matriz. A combinação de um parafuso giratório dentro de um cilindro produz a pressão. Quando o plástico é derretido, ele é espremido através da matriz e sai como uma peça única no formato da matriz, conhecida como extrudado. O extrudado é então resfriado e solidificado através de rolos de resfriamento ou banhos-maria. 

A extrusão de plástico oferece versatilidade e pode criar tubos, canos, folhas, perfis, filmes e formatos personalizados. Os equipamentos aplicados na extrusão de plásticos incluem diversas peças significativas que permitem a fabricação de peças plásticas em larga escala. Alguns componentes são um tubo/adaptador de alimentação, garganta de alimentação, tremonha, placa do disjuntor, matriz, cilindro e sistema de resfriamento. Todos eles são cruciais para derreter o material plástico, moldá-lo no formato correto e depois resfriá-lo até o estado desejado.

Como funciona a extrusão de plástico: etapas envolvidas  

Aqui estão as etapas críticas envolvidas no processo de extrusão de plástico.

Preparação de Matérias-Primas 

O primeiro processo é a preparação da matéria-prima, que são as esferas ou pellets plásticos utilizados no processo de extrusão. Esses corantes são misturados e adicionados aos polímeros virgens antes do processo de extrusão para obter uma cor completa no artigo. 

Início do Processo de Extrusão 

No processo de extrusão, os materiais plásticos misturados são obrigados a entrar numa abertura da cavidade da extrusora. Um sistema de parafuso é adotado para a movimentação do material através da cavidade e não transmite choque aos materiais plásticos. 

Derretimento em altas temperaturas 

Como mencionado anteriormente, dentro da cavidade, a temperatura é de 400°C (200°F) e superior. Essa alta temperatura derrete o plástico, o que o transforma do estado sólido para o estado líquido. 

Filtração de Contaminantes 

Como o plástico extrudado final não pode conter impurezas, o plástico fundido é peneirado onde quaisquer impurezas são peneiradas e purificadas. 

Moldando o Perfil 

O plástico fundido é então purificado e passado por uma matriz, vital para moldar ou perfilar o plástico. Também explica vários tipos de plástico extrudado e os diferentes tipos de perfis. 

Resfriamento e Acabamento 

A outra atividade realizada no plástico extrudado é o processo de resfriamento após a conclusão do processo de modelagem. Em seguida, é resfriado e cortado no comprimento desejado ou enrolado ou enrolado, compondo o processo de extrusão. 

Produto final 

Essas etapas resultam em muitos usos de um novo canal, perfil ou tubo individual.

Tabela: Etapas do Processo de Extrusão de Plástico

Tipos de processos de extrusão de plástico

Na extrusão de plástico, diversos processos são utilizados de acordo com a aplicação, o tipo de material utilizado e o produto final a ser produzido. No entanto, todos os processos seguem procedimentos gerais. Portanto, a escolha do processo é ditada principalmente pela forma e design da matriz. Alguns tipos são mais apropriados para designs complexos do que outros. Aqui está o quatro tipos principais de extrusão de plástico processos usados ​​na indústria hoje:  

1. Extrusão de tubos 

A extrusão de tubos, como o nome indica, é ideal para a produção de tubos e peças ocas, como canos e tubos médicos. Este processo é semelhante ao processo de extrusão convencional até a seção da matriz. Um mandril ou pino é inserido na matriz para formar o formato interno das seções ocas, e uma pressão positiva é aplicada através do pino. Quando há muitos furos, os fabricantes de extrusão de plástico utilizam mais de um pino no centro da matriz. A pressão do ar em cada pino pode ser ajustada para definir o tamanho de cada furo produzido pela ferramenta. 

2. Extrusão de filme soprado 

A extrusão de filme soprado é outro processo padrão. É aplicado na produção de itens como sacolas de compras. Este método é bastante semelhante ao processo normal de extrusão. A única diferença é que a matriz é um cilindro vertical com um furo circular. Esta matriz possui plástico derretido puxado por rolos de aperto que podem ser colocados em várias alturas com base no resfriamento. Um anel de ar é incorporado ao redor da matriz para auxiliar no resfriamento do filme. Ar de alta pressão é fornecido no centro do perfil de plástico extrudado para formar uma bolha, aumentando a área da seção transversal do plástico. Esta bolha é então achatada por pinça e enrolada em um filme de camada dupla. Pode ser cortado em tiras, enrolado em bobina ou impresso.  

3. Extrusão de filme em folha 

A extrusão de filme soprado é semelhante à extrusão de filme em folha, mas concentra-se mais na criação de produtos tubulares. Posteriormente, o material é puxado e laminado até a espessura e textura de superfície desejadas após o processo de extrusão. Também auxilia no resfriamento e solidificação do material, e o processo de laminação é concluído em diversas passagens.  

4. Extrusão de revestimento excessivo 

A extrusão de sobrecapa é outra técnica amplamente utilizada para aplicar uma capa plástica a um fio. Existem dois tipos principais de ferramentas para este processo: ferramentas de pressão e ferramentas de camisa. A utilização de ferramentas depende do grau de interação entre o plástico e o fio. As ferramentas de pressão são usadas onde a ferramenta precisa entrar em contato com a peça de trabalho, enquanto as ferramentas de encamisamento são empregadas onde a ferramenta não entra em contato com a peça de trabalho. Nas ferramentas de pressão, o pino termina dentro da cruzeta para que o plástico derretido possa cobrir o fio dentro da matriz. Nas ferramentas de encamisamento, o pino se move até a face da matriz para cobrir o fio à medida que ele sai.

Materiais Comuns de Extrusão de Plástico

Abaixo estão alguns dos plásticos mais comuns que são extrudados: 

Polietileno (PE) 

O polietileno tem algumas das melhores qualidades, incluindo flexibilidade, durabilidade e resistência química. Este termoplástico tem sido utilizado em filmes para embalagens, tubos e recipientes devido ao seu bom acúmulo de cor, resistência e características de baixa temperatura. 

Polipropileno (PP) 

As propriedades do polipropileno incluem resistência química e versatilidade. Este termoplástico é robusto e possui excelente resistência à abrasão; está disponível em diversas tonalidades e é usado em embalagens, aplicações automotivas, têxteis e muito mais. Também possui boas propriedades em baixas temperaturas. 

Cloreto de polivinil (PVC)

O cloreto de polivinila é um dos termoplásticos mais utilizados e de menor custo, com elevadas características mecânicas. Ele vem em dois tipos: assim como as características de rigidez e flexibilidade. O PVC rígido também não se dobra ao impacto ou à radiação UV, tornando-o ideal para uso em tubos, janelas e portas. O PVC flexível SAR é econômico, versátil e usado em revestimentos de cabos e pisos. Estas propriedades sugerem que este material não é muito suscetível às intempéries, tem uma resistência ao rasgo razoavelmente boa e é bastante resistente à tração. 

Poliestireno (PS)

O poliestireno é um termoplástico leve e muito quebradiço que pode ser aplicado em embalagens, talheres descartáveis ​​e isolamentos. É utilizado nessas aplicações devido à sua facilidade de uso e eficiência. 

Acrilonitrila butadieno estireno (ABS)

O ABS é um termoplástico muito duro e resistente ao choque e é sintetizado a partir de estireno e acrilonitrila com polibutadieno. O estireno confere-lhe uma superfície brilhante e impermeável, enquanto o polibutadieno torna-o resistente e funciona bem em diferentes temperaturas. O ABS é robusto e tem uma aparência bonita, por isso é usado em elementos de carros, brinquedos e eletrônicos. Marcação a laser de plástico é uma técnica popular usada para rotular produtos ABS devido à sua durabilidade e apelo estético. 

Poliamida (PA ou Nylon)

O nylon é um termoplástico de alto desempenho com boas propriedades mecânicas de material polimérico. É comumente aplicado em indústrias automotivas, produzindo peças industriais e têxteis devido às suas propriedades mecânicas. 

Policarbonato (PC) 

O policarbonato é um material termoplástico com boa resistência ao impacto e alta transmissão de luz. Este material é valorizado pela sua rigidez, pelo seu estado de desgaste e pelas suas características em altas e baixas temperaturas. É aplicado na produção de acessórios automotivos e carcaças de gadgets, entre outros usos. 

Tereftalato de Polietileno (PET) 

O PET é amplamente utilizado em embalagens, principalmente de bebidas e produtos alimentícios. Também é utilizado em fibras têxteis e em inúmeras aplicações de engenharia por ser sólido e rígido. 

Esses materiais são selecionados dependendo do ambiente que o processo de extrusão provavelmente encontrará e do uso final do produto.

Aplicações de Extrusão Plástica

Aplicações de extrusão de plástico são difundidos em muitas indústrias e áreas. Aqui estão algumas das principais aplicações: 

Isolamento do fio 

Os plásticos são bons isolantes e, por isso, podem ser facilmente utilizados para cobrir fios energizados, pois são flexíveis. A maioria dos fios com cobertura plástica utiliza extrusão de silicone uma vez que é um método de aplicação de cabo sólido. 

Canos e tubos 

A maior categoria de produtos feitos por extrusão de plásticos são canos e tubos. Este processo é utilizado para fabricar tubos que constituem uma proporção significativa do mercado, e isso é feito com a ajuda de matrizes comparativamente simples. 

Janelas e Portas 

A extrusão de plástico aumenta a resistência de janelas e portas, principalmente se o material for PVC, pois a luz ultravioleta não o afeta. Isso torna as janelas e portas de plástico extrudado sólidas e capazes de resistir aos caprichos do clima. 

Persianas e cortinas 

Persianas e persianas são outra aplicação significativa da extrusão de plástico e são muito populares em residências e escritórios. Por exemplo, o aspecto natural de muitas persianas, principalmente as de madeira, tem uma base de poliestireno produzido pelo processo de extrusão. 

Calafetagem 

Entre os componentes de calafetagem, os excluidores de tiragem são algumas das peças feitas de extrusão de plástico. Esses produtos devem ser instalados bem próximos aos caixilhos das portas e janelas para impedir a entrada de ar fresco. Formar uma vedação com materiais de borracha é mais acessível, por isso são usados ​​para calafetagem. 

Limpadores e rodos de pára-brisa  

Os limpadores de para-brisa são fabricados principalmente por meio de processos de extrusão. O material de extrusão é comumente EPDM ou uma combinação de borracha sintética e natural através de coextrusão. Da mesma forma, os rodos manuais são feitos de borracha extrudada para facilitar a remoção da água da superfície.

Tabela: Aplicações automotivas de extrusão de plástico

Vantagens e desvantagens da extrusão de plástico

Como pode ser analisado a partir da discussão acima, o processo de extrusão de plástico apresenta vários benefícios, mas também apresenta algumas desvantagens. Aqui está uma olhada em ambos:

Vantagens 

• Manipulação Pós-Extrusão: O material plástico ainda é razoavelmente macio mesmo após a extrusão e antes do processo de solidificação real para permitir ao fabricante produzir produtos da melhor qualidade. 
• Económicamente viáveis: A extrusão é econômica em comparação com outras técnicas de fabricação de plásticos porque não requer muitas ferramentas. 
• Flexibilidade: Na extrusão de plástico, muita flexibilidade pode ser alcançada quando a seção transversal é uniforme; assim, é possível desenvolver formas complicadas sem alterar a secção transversal.  

Desvantagens  

• Mudanças Dimensionais: As dimensões do produto final são ligeiramente maiores que as dimensões originais porque, após a extrusão, o plástico quente se expande. Quanto ao impacto do tamanho do negócio, é bastante desafiador prever como ele será influenciado.
• Limitações do produto: A flexibilidade do processo de extrusão é limitada no que diz respeito aos produtos que podem ser fabricados. A fabricação de diversos produtos exigiria a aquisição de novos equipamentos de extrusão.

Extrusão de plástico vs. moldagem por injeção

Tanto a extrusão de plástico quanto a moldagem por injeção são essenciais para a fabricação de produtos plásticos. Ainda assim, eles têm diferenças distintas: 

• Foco Dimensional: A extrusão de plástico é utilizada quando o produto é plano, enquanto a moldagem por injeção é utilizada quando o produto é mais tridimensional. 
• Processo de modelagem: Na extrusão, o formato do produto final é o da matriz utilizada no processo, enquanto na moldagem por injeção, o formato do material é o do molde. 
• Produção de seções transversais: A extrusão pode criar seções transversais simples de produtos com muita facilidade, mas a matriz é complicada ao criar seções transversais de produtos em moldagem por injeção.
• Força e Custo: Na maioria dos casos, os produtos moldados por injeção são superiores em resistência aos produtos extrudados. Porém, a moldagem por injeção é um pouco cara devido ao custo das matrizes, embora seja mais eficiente.

Tabela: Aplicações de moldagem por injeção versus extrusão de plástico

Extrusão de Plástico vs. Extrusão de Alumínio 

A extrusão é uma técnica que pode ser aplicada tanto a plásticos quanto a metais, embora os dois sejam utilizados de maneiras diferentes. A extrusão de plástico é o processo de fabricação de perfis contínuos de termoplásticos, enquanto a extrusão de alumínio é o processo de fabricação de peças metálicas. A razão para usar a extrusão de alumínio é devido aos seguintes fatores: baixa densidade, alta condutividade térmica e elétrica e reciclabilidade. Os perfis de alumínio são amplamente utilizados em barras, tubos, fios, canos, cercas, trilhos, molduras, dissipadores de calor, etc. 

O alumínio pode ser extrudado a quente ou a frio; a escolha depende do tipo de alumínio utilizado e do produto final. A extrusão a quente é feita a temperaturas entre 3500 °C e 5000 °C, enquanto a extrusão a frio é feita à temperatura ambiente. Para mais informações sobre extrusão de alumínioPor favor, visite o site.

Extrusão de plástico vs. usinagem CNC de plástico

A principal vantagem da extrusão é a capacidade de produzir peças com formatos transversais consistentes, tornando-a ideal para aplicações que exigem materiais em grandes comprimentos. Por outro lado, a usinagem CNC oferece precisão incomparável na criação de peças complexas a partir de blocos ou chapas de plástico sólido. É altamente valorizada por sua flexibilidade de design e pela capacidade de produzir detalhes intrincados com tolerâncias rigorosas. Além disso, a usinagem CNC de plástico é a escolha ideal para produção de baixo a médio volume, onde complexidade, precisão e um acabamento liso são essenciais.

Tabela: Usinagem CNC de plástico versus aplicações de extrusão

Seleção de materiais para extrusão de plástico

O material adequado para a extrusão de plástico é crucial se o produto final for valioso e durável. Isso ocorre porque a capacidade de fabricação e o custo são muito sensíveis à decisão do material a ser empregado. O primeiro critério na seleção da resina plástica é estabelecer quais propriedades sua peça precisa desempenhar na aplicação que será utilizada. Como diferentes plásticos apresentam propriedades variadas, considere os seguintes fatores: Como as propriedades dos diferentes plásticos são diferentes, os seguintes fatores devem ser considerados: 

• Resistência Ambiental: Sua resistência ao calor e ao frio, UV e outras formas de resistência às intempéries. 
• Rigidez/Flexibilidade: Até que ponto a peça deve ser flexível ou rígida. 
• Resistência e força ao impacto: A capacidade do material de suportar cargas de impacto e distribuí-las e a capacidade do material de manter sua forma e resistência. 
• Apelo Estético: O processo final requer o acabamento e a sensação do último produto. 

Neste sentido, devem ser escolhidos materiais que não sejam extraordinários e muito caros, mesmo que cumpram os requisitos mas sejam típicos da construção, para controlar os custos. Uma vez definidos os vários tipos de resinas plásticas, será mais fácil tomar uma decisão sobre qual das resinas plásticas utilizar. Os especialistas da Boda Tech também podem dar sugestões sobre os materiais e enchimentos que podem ser utilizados no seu projeto e esclarecer quaisquer dúvidas que você possa ter.

Resumindo as coisas

Extrusão de plástico A fabricação de plásticos é um processo complexo com características de design e aplicação específicas, que inclui chapas, filmes, revestimentos, tubos e canos. Para obter os melhores resultados, recomenda-se contratar empresas experientes como a Boda Tech para a fabricação de plásticos. A Boda Tech é uma empresa líder que oferece serviços de fabricação de plásticos, com foco em design e otimização, graças a maquinário de ponta e equipe qualificada. Entre em contato com a Boda Tech para solicitar um orçamento, caso precise de um serviço confiável e econômico. serviços de extrusão para iniciar seu projeto.

Perguntas Frequentes

Q1. Que materiais podem ser usados ​​na calafetagem? 

A calafetagem geralmente é feita de borracha ou material sintético, que é utilizada para vedar lacunas ao redor de portas e janelas. 

Q2. Como são fabricados os acessórios do carro, como limpadores de para-brisa?  

Os limpadores de para-brisa são normalmente fabricados através do processo de extrusão com borracha sintética ou uma mistura de borracha artificial e natural. 

Q3. Quais são os benefícios gerais da extrusão de alumínio? 

A extrusão de alumínio é leve, altamente condutiva e reciclável; portanto, é ideal para diversas aplicações em diversos setores.  

Q4. Qual é a diferença entre extrusão de alumínio a quente e a frio? 

A extrusão a quente requer 350-500°C para produzir tubos, barras e perfis de alumínio. A extrusão a frio, feita em temperatura ambiente, fabrica itens como engrenagens, fixadores e tubos.

Q5. É possível que a Boda Tech aceite um pequeno pedido de extrusão de plástico?  

A Boda Tech é uma empresa de extrusoras de plástico personalizadas de baixo volume que oferece prototipagem e produção em pequenas tiragens.