Problemas mais Frequentes que Ocorrem na Extrusão

 

O rendimento de uma operação de extrusão e a qualidade do extrudido depende, para além de um conjunto de factores relacionados com o equipamento (o seu estado de conservação, desgaste da camisa e do fuso), da variabilidade das características do composto de borracha (sobretudo da viscosidade, do tempo de pré-vulcanização e da velocidade de vulcanização) e das condições operacionais (temperaturas nas várias partes da extrusora e velocidade do fuso).

  1. Variabilidade dos compostos: a variabilidade dos compostos de borracha é mais crítica com alguns tipos de polímeros, mais sensíveis nas fases de processamento e portanto mais susceptíveis de originar variações, sobretudo na viscosidade. É o caso dos compostos de borracha natural. Também alguns compostos de policloropreno apresentam também algumas dificuldades de processamento em extrusão. Por este motivo o operador é muitas vezes obrigado a alterar os parâmetros operacionais definidos na Instrução de Trabalho – alterações ditadas pelas sua experiência ou por recomendações da área técnica. De qualquer forma, estes ajustes provocam, por norma, quebras de rendimento da operação e a produtividade pode ser sensivelmente afectada. Por esta razão, os compostos de borracha que vão ser utilizados por processos de extrusão devem ser cuidadosamente produzidos e o seu controlo laboratorial deve ser muito rigoroso.
  2. Estabilidade Dimensional: a estabilidade dimensional de um extrudido depende de vários factores, nomeadamente:
    • Das variações de temperatura, que originam variações de viscosidade do composto e, consequentemente, aumento ou diminuição no fluxo de material;
    • Das flutuações na velocidade do fuso e no tapete de recepção, devido a variações da tensão na rede eléctrica;
    • Da irregularidade na alimentação da extrusora;
    • Da variabilidade das características do composto de borracha (desvios na sua composição, que se traduzam em variações de viscosidade e de tempo de pré-vulcanização).
  3. Pré-vulcanização: a ocorrência de pré-vulcanização do composto de borracha pode ter várias origens:
    • Temperatura anormalmente elevada em qualquer zona da extrusora, por deficiência do sistema de aquecimento ou de arrefecimento;
    • Velocidade elevada do fuso, com a decorrente elevação de temperatura do composto de borracha (maior fricção e acções de corte mais intensas);
    • Viscosidade da mistura elevada, o que origina, igualmente, elevação da temperatura, devido a maior fricção e acções de corte mais intensas.
  4. Aspecto superficial rugoso: partindo do pressuposto que a rugosidade superficial não se deve a imperfeições na fieira, são as seguintes as possíveis causas desta anomalia:
    • Pré-vulcanização do composto: pode ser causada por deficiência do composto (viscosidade elevada e/ou tempo de pré-vulcanização mais curto);
    • Temperatura elevada em zona ou zonas da extrusora ou no fuso;
    • Velocidade elevada do fuso;
    • Temperatura baixa na fieira e/ou na cabeça. É costume dizer-se que este efeito é devido a “borracha fria”.
  5. Porosidade no extrudido (aplicável a extrusoras com zona de desgasificação): as extrusoras com zona de desgasificação são normalmente utilizadas quando se segue um  processo de vulcanização sem pressão. O aparecimento de porosidade pode ser devida a:
    • Deficiência no sistema de desgasificação – a sucção provoca o deslocamento de pequenos pedaços de borracha não vulcanizada para a tubagem do sistema; quando acumulada em certa quantidade, pode chegar mesmo a obturar a tubagem, cessando por isso a desgasificação do composto. E do facto resulta o aparecimento de porosidade no vulcanizado.
    • Deficiência da própria bomba de vácuo, por razões a determinar.
    • O composto de borracha possui na sua composição, uma determinada dosagem de absorvedor de humidade (óxido de cálcio), verificada suficiente para os níveis de humidade presentes nos restantes ingredientes. Se por alguma razão um ou mais dos ingredientes apresenta um nível anormal de humidade, pode ficar excedida a capacidade do ingrediente absorvedor e aparecer porosidade no vulcanizado.
    • Na preparação das tiras ou fitas de alimentação da extrusora, pode permanecer uma quantidade excessiva da suspensão ou solução de anti-aderente na superfície das tiras, por deficiente sopragem e secagem das mesmas. A água presente na superfície das tiras vai seguramente originar porosidade no vulcanizado.
    • Se o composto de borracha permanecer longo tempo em armazenagem, a eficácia do ingrediente absorvedor de humidade diminui progressivamente ao longo do tempo, pois que vai absorvendo a humidade atmosférica. Perdendo a sua eficácia, estão também criadas condições para o aparecimento de porosidade.


Nota final
Um excelente artigo sobre “Extrusão”, da autoria do Eng.º Francesc Vilella, foi publicado na Enciclopédia Latino-Americana de Tecnologia da Borracha, editada pela Federação Argentina de Industriais de Borracha (FAIC), Ano III, Fascículo 12, Março de 1997.