Extrusão com dupla rosca - correspondem a 10% dos processos de extrusão - materiais de difícil processamento - preparação de composto (compostagem): termoplástico com FV termoplástico com carga concentrados ou masterbaches Excelente poder de mistura X produtividade
Extrusão com dupla rosca Co-rotacional Contra-rotacional
Extrusão com dupla rosca A) Extrusoras Co-rotantes (co-rotacional) - Maior ação de mistura alternância de fluxo - Maior quantidade de material é exposta as paredes aquecidas do barril em função do fundido polimérico contornar todo o canal. - Maior produtividade (1200 rpm) - Maior controle de temperatura - Auto-limpante - Articulada Alta eficiência de mistura + Aq. térmico rápido e uniforme + Auto-limpante
Extrusão com dupla rosca CO-ROTANTE & INTERMESHING (ENGRENAMENTO) - um lóbulo D d Cl H OS CANAIS DA ROSCA SÃO: dois lóbulos D d ABERTOS NO SENTIDO LONGITUDINAL ABERTOS NO SENTIDO DE CRUZAMENTO HÁ TROCA DE MATERIAL ENTRE OS CANAIS CONTRA FLUXO AO LONGO DA ROSCA CL três lóbulos D d Fonte: Maris e BY Engenharia Cl H
Extrusão com dupla rosca cl d D D/d = 1.55 D/d = 1.65 D/d = 1.78 Quanto maior a relação entre os diâmetros maior o volume livre e maior a profundidade de canal. Vs Roscas com canais profundos tendem a reduzir a taxa de cisalhamento bem como diminuem a tensão dos materiais
Série MW Extrusão com dupla rosca Vs VELOCIDADE MAIOR REDUZ TEMPO DE RESIDÊNCIA MEDIA REDUÇAO DA TENSÃO MAIOR VAZÃO MW HT HS Série HT D/d 1,55 1,55 1,65 Vs Torque específico 8,7 10,5 13 Torque por volume livre 46 46 Série HS Vs VELOCIDADE IGUAL AUMENTO DO TEMPO DE RESIDÊNCIA REDUÇÃO DA TENSÃO MAIOR VAZÃO MENOR TEMPERATURA
Extrusão com dupla rosca 1200 TAXA DE CISALHAMENTO VERSUS VELOCIDADE DE ROSCA TAXA DE CISALHAMENTO sec-1 1000 800 600 400 200 2 lóbulos 3 lóbulos π γc = D N Hf 0 0 200 400 600 800 1000 1200 VELOCIDADE DE ROSCA rpm
Extrusão com dupla rosca ÁREA DE RESFRIAMENTO BANDA DE AQUECIMENTO SAÍDA DE ÁGUA ENTRADA DE ÁGUA
Extrusão com dupla rosca B) Contra-rotante ou contra-rotacionais: CONTRA-ROTANTE & INTERMESHING (ENGRENAMENTO) OS CANAIS DA ROSCA SÃO: FECHADOS NO SENTIDO LONGITUDINAL FECHADOS NO SENTIDO DE CRUZAMENTO NÃO HÁ TROCA DE MATERIAL ENTRE OS CANAIS NÃO HÁ CONTRA FLUXO AO LONGO DA ROSCA EFEITO CALANDRA, O MATERIAL TEM FLUXO ENTRE AS DUAS ROSCAS - Material é conduzido para a junção (região de intercalação) - Baixa ação de mistura, baixo γ e alto bombeamento. - Baixa temperatura do fundido extrusão de polímeros sensíveis a T (Ex: PVC).
Extrusão com dupla rosca - Baixa produção (60 rpm) - Difícil controle de T - Desgaste não-uniforme do barril - Não articulada
Mono-rosca Dupla-rosca -Transporte facilitado devido a intercalação das rosca. - Transporte do tipo fluxo induzido (arraste) algumas vezes acarreta em dificuldade de alimentação. - perfil de vel. mais simples movimento zig-zag dentro do canal de dosagem em direção a saída da rosca. -Perfil de vel. mais complexa: na mistura transferência de calor > capacidade de fusão controle de T dentro da extrusora -Desvantagens: difícil descrição do fluxo análise de simulação. - roscas são moduladas grau de flexibilidade na otimização de perfis de rosca e barril.
Sistema de Peletização: macarrão e corte cabeça 1) Macarrão -Matriz com vários furos -Formação de um espaguete -Banheira com água -Geração de longos (palitos) ou finos (pós)
Sistema de Peletização: macarrão e corte cabeça 2) Corte na Cabeça - Evita o manuseio de vários espaguetes e a formação de longos e finos - Sistema complexo - Altas vazões e matriz com várias aberturas ar - Grânulos cortados na face da matriz ar e água (water ring) água (underwater)
Sistema de Peletização: macarrão e corte cabeça
Componentes: 1 e 2- Funil de Alimentação 3- Alimentadores/Dosadores 4- Alimentador 5- Entrada de alimentação na extrusora 6- Motor e mancal de apoio 7- Degasagem 8- Bomba de engrenagem (opcional) 9- Cabeçote de CC (fixo) 10- Cabeçote de CC (móvel) 11- Centrifuga 12- Peneiras classificatórias 13- Soprador de ar 14- Reservatório de água 15- Filtro e bomba
Sistema de Peletização: macarrão e corte cabeça Placa matriz Fonte: Maris e BY Engenharia
Sistema de Peletização: macarrão e corte cabeça Vantagens: - Redução do tempo de cuidados do operador - Aumento do tempo de produção - Menos perda de material não há quebra de continuidade cordão - Menor necessidade de manutenção - Possibilidade de corte de um maior número de materiais. -Flexibilidade no tamanho do granulado (0,5 mm a 6,5 mm) - Materiais sensíveis a T são resfriados bruscamente
Sistema de Peletização: macarrão e corte cabeça
Matrizes de Extrusão