Diferenças entre extrusoras de parafuso único e duplo

As extrusoras de rosca simples e dupla apresentam diferenças significativas na estrutura, princípios operacionais e cenários de aplicação. As extrusoras de rosca simples apresentam uma estrutura relativamente simples, sendo o componente central uma única rosca helicoidal alojada no interior de um cilindro cilíndrico. Durante a operação, a rosca roda para empurrar o material para a frente. O material amolece e derrete gradualmente sob os efeitos combinados do aquecimento do cilindro e do cisalhamento da rosca, sendo finalmente extrudido através de uma matriz para formar o formato desejado. Como o material é transportado e plastificado apenas pelo atrito entre a rosca e o cilindro, a sua capacidade de mistura é relativamente fraca. É adequada para processar materiais com um único componente e boa fluidez, como o polietileno (PE) e o polipropileno (PP). Na produção de produtos plásticos convencionais, como filmes, tubos e chapas, as extrusoras de rosca simples são amplamente utilizadas devido ao seu baixo custo e facilidade de operação.

Em contraste, as extrusoras de dupla rosca estão equipadas com duas roscas entrelaçadas ou não entrelaçadas, que podem ser classificadas em dois tipos com base no seu sentido de rotação: corrotativas e contrarrotativas. Nas extrusoras de dupla rosca corrotativas, as duas roscas rodam sincronizadamente. A área de engrenamento entre as roscas gera fortes forças de cisalhamento e efeitos de autolimpeza. O material não é apenas empurrado axialmente pelas roscas, mas também invertido e misturado nas aberturas das roscas, resultando em excelentes capacidades de dispersão e mistura. Isto torna-as adequadas para processos complexos que exijam a adição de grandes quantidades de cargas, fibras ou múltiplas matérias-primas. As extrusoras de dupla rosca contrarrotativas, por outro lado, são adequadas para processar materiais de elevada viscosidade e sensíveis ao calor (como o PVC de cloreto de polivinila) devido ao maior tempo de permanência do material na zona de engrenamento. As suas características de transporte forçado evitam que o material fique estagnado e se decomponha dentro do cilindro.

Em termos de parâmetros de desempenho, a relação comprimento-diâmetro (C/D) das extrusoras de parafuso único varia normalmente de 20 a 30, com velocidades de parafuso relativamente baixas (geralmente não excedendo 150 rpm), resultando numa eficiência de produção limitada. No entanto, devido às suas baixas taxas de cisalhamento, exercem um stress termomecânico mínimo sobre os materiais, tornando-as adequadas para materiais sensíveis à temperatura. A relação comprimento-diâmetro das extrusoras de parafuso duplo pode chegar a 40 ou mais, com velocidades de parafuso que variam geralmente entre 200 a 600 rpm. Através de rotação a alta velocidade e forte ação de cisalhamento, podem aumentar significativamente a capacidade de produção e a eficiência da mistura. No entanto, velocidades excessivamente elevadas podem provocar o sobreaquecimento do material, necessitando da utilização de um sistema de arrefecimento eficiente. Além disso, as extrusoras de parafuso duplo são mais complexas na sua estrutura e têm custos de fabrico mais elevados, resultando em preços de equipamento que são normalmente 2 a 3 vezes superiores aos das extrusoras de parafuso único. A manutenção e os cuidados também são relativamente mais trabalhosos.

Nas aplicações práticas, ambos os tipos de extrusoras apresentam vantagens. Para a produção de produtos plásticos comuns, como sacos de plástico e pré-formas de garrafas de água mineral, as extrusoras de rosca única podem satisfazer os requisitos a um custo mais baixo; no entanto, em cenários que exigem uma mistura completa, como a preparação de ligas plásticas e a peletização de plástico reciclado, as extrusoras de rosca dupla são a escolha preferida devido à sua excelente dispersão e adaptabilidade. A seleção de uma extrusora deve considerar fatores como as propriedades do material, os requisitos do produto e os custos de produção para atingir uma eficiência de produção ideal e benefícios económicos.