Extrusão de plástico
Introdução
Em geral
Extrusão de polímero é um processo industrial mecânico, onde é realizada uma ação de moldagem do plástico, que, por fluxo contínuo com pressão e impulso, o faz passar por um molde responsável por lhe dar a forma desejada.
O polímero fundido (ou em estado viscoelástico) é forçado a passar por uma matriz&action=edit&redlink=1 "Die (engenharia) (ainda não escrita)") também chamada de cabeça, por meio do impulso gerado pela ação rotativa de um fuso (parafuso de Arquimedes) que gira concentricamente em uma câmara a temperaturas controladas denominada barril, com uma separação milimétrica entre os dois elementos. O material polimérico é alimentado através de uma moega em uma extremidade da máquina e devido à ação de empurrar funde, flui e se mistura no barril e é obtido do outro lado com perfil geométrico pré-estabelecido.
Propriedades básicas de fluxo de polímeros
Fluxo através de um canal simples e um canal retangular
Canal único:
Para modelar o fluxo do polímero que flui através de um canal é necessário começar com certas considerações que poderiam ser resumidas em 6:.
Primeiro tratamos do fluxo, que através de um canal de seção transversal circular flui com um fluxo parabólico:.
Após um equilíbrio de momento obtemos que:
Após uma análise matemática obtém-se que a tensão de cisalhamento σ:.
e finalmente, levando em consideração a lei de Newton da viscosidade, vazão volumétrica e velocidade média, obtêm-se as seguintes equações: para tensão de cisalhamento σ e velocidade de cisalhamento:.
Canal retangular:
Para fluidos newtonianos através de um canal retangular temos:
,.
Substituindo a lei de potência"), integrando e substituindo o fluxo volumétrico Q obtemos:
ou também:.