Roscas para Aplicações de Diversos Materiais
Roscas para aplicações de diversos materiais
Devido as necessidades cada vez mais requeridas as maquinas injetoras de termoplásticos novas tipos de materiais plásticos do tipo commodities e de engenharia que são processados exigem que os fabricantes de maquinas desenvolvam uma tecnologia para determinados materiais a fim de atender o mercado cada vez mais exigente.
Basicamente um parafuso injetor é composto de: Rosca ou parafuso injetor, ponteira, anel de bloqueio e válvula.
Considerado como standard para a maior parte dos materiais plásticos.
A correta montagem e funcionamento destes componentes garantem ao processo repetibilidade na quantidade de material dosado, homogeneização entre o material plástico e pigmentos, aditivos, carga etc.
Um parafuso injetor (rosca) esta dividido em três secções no comprimento total utilizado, sendo:
- Secção de alimentação onde o material plástico recebe aquecimento na maior parte pelas resistências do forno em media de 40% do comprimento total
- Secção de compressão onde o material sofre um cisalhamento maior devido ao perfil do parafuso, com 30% do comprimento.
- Secção de homogeneização, ultima fase de passagem do material plástico que sofre 50% de aquecimento das resistências, e a outra parte do atrito sofrido pelo material em relação ao perfil da secção e o forno.
A relação L/D é o comprimento do parafuso injetor pelo diâmetro externo do parafuso, esta relação pode resultar em uma melhor homogeneização com o comprimento maior ou com uma relação mais curta, dosagem rápida.
Para cada família dos polímeros ou características dos materiais poderá ser desenvolvido um perfil especial para melhor homogeneização, e dependendo dos tipos de cargas e aditivos poderão receber um tratamento superficial adequado para suportar atrito e garantir uma vida útil maior para o conjunto de forno e rosca.
O PVC rígido (policloreto de vinila) é um caso a ser analisado com cuidado na especificação do conjunto de forno e rosca, este tipo de material não utiliza válvula e anel de bloqueio devido a alta viscosidade, a ponteira é diretamente montada na rosca, ou usinada inteiramente, o material tem como características exotérmico, com relação L/D 19:1 a 21:1 e taxa de compressão abaixo de 2,2:1, alem de ter a necessidade de manter a temperatura do material controlada por ventoinhas.
O tempo de permanência ou (residência) é o tempo de entrada do material pelo funil da maquina na zona de alimentação até a saída pelo bico de injeção.
Alguns materiais como o PET (Politereftalato de Etileno) são utilisados para a produção de garrafas para refrigerantes, água etc. necessitam de uma relação L/D maior e cisalhamento menor para garantir as propriedades do material e maior tempo de prateleira, já os materiais tipo plipropileno(PP), Polietileno(PE), Poliestireno(PS) com características endotérmicas recebem o calor e por isso não são tão sensíveis ao cisalhamento, com isso podem assumir um perfil do parafuso injetor com maior taxa de cisalhamento que é o contato do material com o forno e a vértice da rosca.
Materiais plásticos com maior sensibilidade térmica a degradação necessitam ter um cisalhamento menor, compressão menor e relação L/D adequado para garantir a melhor condição de processo.
Rosca de Duplo Filete
Com a necessidade do mercado de máquinas injetoras reduzirem ciclos e melhorar a produtividade foram desenvolvidos parafusos injetores específicos para determinadas aplicações como da rosca de duplo filete.
Está tem como principal objetivo eliminar grânulos crus, melhorar a homogeneização do material, reduzir a contrapressão aplicada ao material reduzindo o tempo de dosagem e trabalhando com temperaturas menores para um menor tempo de resfriamento.
Para cada aplicação, em conjunto com o fabricante das injetoras podemos desenvolver a melhor maquina e o conjunto de forno e rosca de melhor desempenho, vida útil e qualidade ao processo e ao produto.
O cuidado com a limpeza do forno ao termino da produção, temperatura correta dos materiais e tipo de forno e rosca para os termoplásticos, irão garantir o sucesso e longa vida útil aos componentes.
A manutenção preventiva, e o periódico acompanhamento podem aumentar muito o tempo de vida do conjunto forno e rosca, juntamente com o teste de estanqueidade.
Vale a pena ressaltar que os materiais com cargas minerais, fibra de vidro e reciclados, geralmente desgastam prematuramente os componentes, neste caso sugere-se conjuntos de forno e rosca bi-metático que aumenta consideravelmente este tempo, e dependendo do caso mais de 100% do tempo de vida útil do conjunto, garantindo a repetibilidade homogênea do processo.