Extrusoras de rosca dupla impulsionam a eficiência de tubos de PVC e reduzem custos

Imagine uma fábrica de produção de tubos de plástico onde duas extrusoras operam lado a lado: uma máquina tradicional de rosca única, a outra um modelo de rosca dupla de alta eficiência. Enquanto a primeira luta com misturas secas de PVC, frequentemente apresentando entupimentos e problemas de qualidade, a segunda lida com o material sem esforço, oferecendo maior produção, menor consumo de energia e menor necessidade de aditivos caros. Esta não é uma hipótese, mas uma demonstração real do desempenho superior das extrusoras de rosca dupla na fabricação de tubos, particularmente no processamento de PVC.

As extrusoras de rosca dupla, também conhecidas como máquinas de extrusão de rosca dupla, representam um equipamento fundamental no processamento de polímeros. Em comparação com as extrusoras de rosca única, elas oferecem vantagens significativas na alimentação, mistura, plastificação e desgaseificação de materiais, particularmente ao lidar com materiais sensíveis ao cisalhamento, polímeros com más características de fluxo ou aqueles que contêm componentes voláteis. Na produção de tubos, as extrusoras de rosca dupla encontram ampla aplicação no processamento de vários materiais, incluindo cloreto de polivinila (PVC) e poliolefinas (PO), sendo sua importância mais pronunciada na fabricação de tubos de PVC.

As extrusoras de rosca dupla consistem principalmente em um sistema de acionamento, unidade de extrusão, sistema de aquecimento/resfriamento, sistema de controle e equipamentos auxiliares. Seus componentes principais são dois parafusos interligados que podem girar na mesma direção ou em direções opostas. Com base no grau de engajamento da rosca, elas podem ser categorizadas como tipos interligados ou não interligados. As extrusoras de rosca dupla interligadas oferecem capacidade de transporte e eficácia de mistura superiores, tornando-as ideais para o processamento de PVC, enquanto os modelos não interligados são mais adequados para materiais sensíveis ao cisalhamento.

O material entra através da porta de alimentação e é transportado para frente pelas roscas rotativas. Simultaneamente, através do atrito entre as roscas e o cilindro, além do aquecimento externo, o material aquece, derrete e plastifica gradualmente. O design especializado das roscas garante uma mistura e cisalhamento completos durante o transporte, alcançando uma distribuição uniforme e plastificação ideal. Finalmente, o material fundido sai através da matriz para formar o perfil de tubo desejado. Durante a extrusão, os componentes voláteis podem ser removidos através das portas de ventilação, melhorando a qualidade do produto.

Os tubos de PVC são amplamente utilizados nas indústrias de construção, encanamento e química devido à sua excelente resistência à corrosão, tolerância à pressão e custo-benefício. No entanto, o PVC apresenta desafios de processamento, pois é propenso à decomposição e degradação. As extrusoras de rosca dupla tornaram-se o equipamento de escolha para a produção de tubos de PVC, graças a várias vantagens exclusivas.

Ao contrário das extrusoras de rosca única que dependem do atrito entre o material e o cilindro, os modelos de rosca dupla empregam transporte de deslocamento positivo. As roscas interligadas criam câmaras em forma de C sequenciais que avançam o material à força, independentemente das propriedades de atrito. Isso se mostra particularmente valioso para misturas secas de PVC, que exibem más características de fluxo e tendem a escorregar em sistemas de rosca única.

Os designs complexos das roscas incorporam elementos especializados, como blocos de cisalhamento e dentes de mistura, que dispersam efetivamente pigmentos, cargas e aditivos, gerando força de cisalhamento suficiente através de folgas apertadas do cilindro para garantir uma plastificação completa - fundamental para alcançar as propriedades mecânicas e a qualidade da superfície ideais dos tubos de PVC.

Os designs de roscas autolimpantes evitam o acúmulo e a decomposição do material, mantendo uma fina película de material entre as roscas e o cilindro. A distribuição estreita do tempo de residência garante um aquecimento uniforme, eliminando pontos quentes. Essas características permitem uma redução significativa no uso de estabilizadores de calor, reduzindo os custos de produção.

Eliminando a etapa de peletização exigida pelos processos convencionais, as extrusoras de rosca dupla podem processar misturas secas de PVC diretamente, reduzindo os custos de produção (em 15-20%) e a história térmica, minimizando a potencial contaminação do processamento intermediário.

As extrusoras de rosca dupla modernas incorporam tecnologias de economia de energia, como motores de alta eficiência e sistemas inteligentes de controle de temperatura. Suas capacidades de alta produção geralmente permitem que uma linha de rosca dupla substitua duas configurações de rosca única, economizando investimento de capital e espaço no chão de fábrica.

Essas máquinas oferecem personalização excepcional por meio de passo de rosca, folga e configuração de elementos ajustáveis. Recursos adicionais, como ventilação a vácuo para remoção de voláteis e desgaseificação em estágio inicial, aprimoram ainda mais a qualidade do produto.

Embora as extrusoras de rosca única permaneçam comuns para o processamento de poliolefinas, seu desempenho com PVC fica significativamente aquém das capacidades de rosca dupla. A tabela a seguir destaca as principais diferenças:

Os principais parâmetros para a seleção de equipamentos incluem:

• Diâmetro da Rosca: Variando de 30 mm a 200 mm, determinando a capacidade de produção
• Relação Comprimento-Diâmetro (L/D): Normalmente de 18:1 a 36:1, afetando o tempo de residência e a qualidade da mistura
• Velocidade da Rosca: Influenciando a taxa de produção e a intensidade do cisalhamento
• Capacidade de Aquecimento: Deve corresponder às características de fusão do material e aos requisitos de produção

As tendências emergentes incluem:

• Manufatura Inteligente: Integração de sensores avançados e análise de dados para otimização do processo
• Conservação de Energia: Implementação de sistemas de recuperação de calor e gerenciamento térmico aprimorado
• Produção em Larga Escala: Desenvolvimento de modelos de diâmetro maior para aplicações pesadas
• Especialização: Designs personalizados para materiais específicos e requisitos de produto

As extrusoras de rosca dupla se estabeleceram como ferramentas indispensáveis na fabricação de tubos, particularmente para aplicações de PVC. Suas vantagens tecnológicas se traduzem diretamente em eficiência de produção, qualidade do produto e economia de custos. À medida que a inovação continua a aprimorar suas capacidades, essas máquinas, sem dúvida, manterão sua posição na vanguarda da tecnologia de processamento de polímeros.