Extrusão: entenda este processo industrial

PUBLICADO POR:

Letícia GuimarãesLetícia Guimarães

ATUALIZADO EM:

23 de Outubro de 2023

A extrusão é um processo fundamental na indústria de transformação de plásticos e metais, desempenhando um papel crucial na criação de uma variedade de produtos, desde tubos e perfis até alimentos e materiais de construção. 

Neste artigo, vamos explorar os princípios da extrusão, os diferentes tipos de máquinas e suas aplicações práticas em diversos setores.

O que é extrusão?

A extrusão é um processo no qual um material é forçado através de um orifício ou matriz para criar uma forma específica. Esse método é amplamente utilizado para a produção em massa de produtos com seções transversais uniformes, aproveitando as propriedades de plasticidade e maleabilidade de certos materiais.

Outra aplicação possível da extrusão está na indústria alimentícia. Neste caso, o processo envolve uma forma de cocção rápida, contínua e homogênea. Desse modo, por meio da indução de energia térmica, é possível aplicar alta pressão e temperatura a um alimento processado por um curto período. O resultado é a alteração da forma, estrutura e composição do produto final. Alguns exemplos são o processamento de cereais e proteínas voltados à alimentação humana e animal.

Além disso, podemos definir a extrusão como um processo de tratamento térmico do tipo HTST (High Temperature Short Time),que combina calor, umidade e trabalho mecânico, para modificar as matérias-primas e, por consequência, suas características funcionais e nutricionais.

Como funciona a extrusão na prática?

extrusao

Vamos explicar como funciona a extrusão, através de um exemplo da indústria automobilística. Neste caso, a peça é conformada por uma combinação de tensões (tração e compressão),juntamente à resistência imposta pela matriz, fazendo com que ela ganhe o formato desejado ao passar pelo orifício.

Desse modo, o trabalho está diretamente ligado à funilaria, da criação e moldagem de pças plásticas até a confecção de lixas e abrasivos.

O principal componente da extrusão é a prensa hidráulica, também conhecida como máquina extrusora. Esse equipamento vai pressionar a passagem do material pela matriz e controlar tanto o seu direcionamento quanto a velocidade de extrusão.

As prensas hidráulicas costumam ser máquinas horizontais, mas também há modelos que realizam a diminuição do perfil externo do material por estágios.

Sendo assim, é um processo muito comum na produção de peças, como filmes plásticos, barras, chapas e metais em geral.

Quais são os princípios básicos da extrusão?

O processo de extrusão envolve três etapas principais:

  • Alimentação do Material: O material (normalmente na forma de grânulos ou pó) é alimentado na máquina extrusora.
  • Derretimento e Homogeneização: Dentro da extrusora, o material é submetido a altas temperaturas e pressões, transformando-se em uma massa viscosa e homogênea.
  • Formação da Forma Final: O material derretido é forçado através de uma matriz, adquirindo a forma desejada ao sair do outro lado.

Quais são os tipos de extrusão?

Extrusão Direta

É o método mais comum, onde o material é aquecido e transformado em um estado semi-líquido antes de passar pela matriz.

Quando se trata de metais, acontece quando se pressiona o material pela prensa para passar pela matriz, gerando atrito. Ou seja, é um método de alto impacto. 

Uma variação deste processo é a extrusão vertical, em que a direção da passagem do material gera um ângulo reto por conta da direção da força exercida pelo êmbolo.

Extrusão Indireta

A extrusão indireta é um método comum na indústria, incluindo a automotiva. Os plásticos e metais se mantêm fixos, enquanto a matriz se desloca em direção a ele, gerando o desenho da peça. Diferente da extrusão direta, este método não aceita a aplicação de grandes pressões.

Extrusão a Quente e a Frio

Dois processos muito conhecidos são a extrusão a quente e a frio.

Na extrusão a quente, o processo é mais prático ao longo da conformação das peças, uma 

Deve-se utilizar a extrusão a frio para materiais que mantêm sua plasticidade mesmo em temperaturas mais baixas, garantindo melhores acabamentos e eliminando a oxidação do material.

Extrusão hidrostática

Ela utiliza uma pressão hidráulica para forçar o material através da matriz, sendo comum em ligas metálicas. Criada nos anos 1950, consiste na extrusão com a exceção do contato do material com a superfície da câmara, reduzindo os atritos gerados. 

Dessa forma, coloca-se o material em uma câmara mais larga, com um fluido de lubrificação. Depois, deve-se pressioná-lo em direção à matriz por meio de pressão hidrostática, para gerar a peça final.

Quais são as máquinas de extrusão e suas aplicações?

  • Extrusoras de Parafuso Único: São versáteis e amplamente utilizadas na indústria de plásticos para a produção de filmes, tubos, perfis e chapas.
  • Extrusoras de Parafuso Duplo: Oferecem maior capacidade de processamento e são ideais para materiais mais complexos, como compostos de borracha e resinas termoplásticas de alta viscosidade.
  • Extrusoras de Rosca Cônica: Especialmente eficazes na produção de perfis, tubos e mangueiras.

Veja algumas aplicações práticas da extrusão!

  • Indústria de Plásticos: Produção de filmes plásticos, tubos, perfis, chapas e granulados.
  • Indústria de Alimentos: Fabricação de massas, cereais extrusados, e snacks.
  • Indústria Metalúrgica: Produção de barras, tubos e perfis de metais não ferrosos.
  • Indústria Farmacêutica: Fabricação de comprimidos, cápsulas e formas farmacêuticas.
  • Indústria da Construção Civil: Produção de perfis para esquadrias, tubos e elementos estruturais.

Sendo assim, trata-se de um processo fundamental para a indústria e que enfrenta vários desafios. Entre eles, destaca-se a busca por processos com maior eficiência energética, além da busca por materiais mais sustentáveis.

Conclusão

A extrusão é uma técnica robusta e versátil que desempenha um papel vital em diversas indústrias, moldando produtos que fazem parte do nosso cotidiano. Com os avanços contínuos na tecnologia de máquinas e o foco crescente na sustentabilidade, a extrusão está se tornando não apenas uma ferramenta de produção, mas também um motor de inovação na indústria moderna. Este processo dinâmico continuará a evoluir, proporcionando soluções criativas e eficientes para as demandas cada vez mais complexas do mercado industrial.

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Letícia Guimarães é professora, publicitária e mestre em Comunicação (UFPR).

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