Fabricação de PVC – Extrusão de Tubos Rígidos

Basicamente, os produtos de PVC são formados a partir de pó ou compostos de PVC bruto por um processo de calor e pressão. Os dois principais processos utilizados na fabricação são a moldagem por extrusão.
O processamento moderno de PVC envolve métodos científicos altamente desenvolvidos que exigem controle preciso sobre as variáveis ​​do processo. O material polimérico é um pó de fluxo livre, que requer a adição de estabilizantes e auxiliares de processamento. A formulação e a mistura são etapas críticas do processo e especificações rigorosas são mantidas para as matérias-primas recebidas, dosagem e mistura. A alimentação para as máquinas de extrusão ou moldagem pode ser direta, na forma de “mistura seca”, ou pré-processada em um “composto” granular.
Extrusão

O polímero e os aditivos (1) são pesados ​​com precisão (2) e processados ​​através da mistura de alta velocidade (3) para misturar as matérias-primas em uma mistura seca uniformemente distribuída. Uma temperatura de mistura de cerca de 120°C é alcançada pelo calor friccional. Em vários estágios do processo de mistura, os aditivos fundem e revestem progressivamente os grânulos de polímero de PVC. Depois de atingir a temperatura necessária, a mistura é automaticamente descarregada em uma câmara de resfriamento que reduz rapidamente a temperatura para cerca de 50°C, permitindo assim que a mistura seja transportada para armazenamento intermediário (4), onde são alcançadas consistência uniforme de temperatura e densidade.

O coração do processo, a extrusora (5), possui um cilindro zoneado e com temperatura controlada no qual giram “parafusos” de precisão. As roscas extrusoras modernas são dispositivos complexos, cuidadosamente projetados com voos variados para controlar a compressão e o cisalhamento, desenvolvidos no material, durante todas as etapas do processo. A configuração de parafuso duplo contra-rotativo usada por todos os principais fabricantes oferece processamento aprimorado.

A mistura seca de PVC é dosada no cilindro e nos parafusos, que então convertem a mistura seca no estado de “fusão” necessário, por calor, pressão e cisalhamento. Durante a sua passagem ao longo dos parafusos, o PVC passa por uma série de zonas que comprimem, homogeneizam e liberam o fluxo de fusão. A zona final aumenta a pressão para extrusar o fundido através do conjunto de cabeçote e matriz (6), que é moldado de acordo com o tamanho do tubo necessário e as características de fluxo da corrente de fundido. Assim que o tubo sai da matriz de extrusão, ele é dimensionado passando por uma luva de dimensionamento de precisão com vácuo externo. Isto é suficiente para endurecer a camada externa de PVC e manter o diâmetro do tubo durante o resfriamento final em câmaras controladas de resfriamento de água (8).

O tubo é puxado durante as operações de dimensionamento e resfriamento pelo extrator ou lanço (9) a uma velocidade constante. O controle de velocidade é muito importante quando este equipamento é utilizado porque a velocidade com que o tubo é puxado afetará a espessura da parede do produto acabado. No caso de tubo com junta de anel de borracha, o transporte é retardado em intervalos apropriados para engrossar o tubo na área do encaixe.

Uma impressora em linha (10) marca os tubos em intervalos regulares, com identificação conforme tamanho, classe, tipo, data, número padrão e número da extrusora. Uma serra de corte automática (11) corta o tubo no comprimento necessário.

Uma campânula forma um encaixe na extremidade de cada comprimento de tubo (12). Existem duas formas gerais de soquete. Para tubos com juntas de anel de borracha, é usado um mandril dobrável, enquanto um mandril simples é usado para soquetes com juntas solventes. O tubo de anel de borracha requer um chanfro na ponta, que é executado na estação de serra ou na unidade de sino.

O produto acabado é armazenado em áreas de espera para inspeção e testes laboratoriais finais e aceitação de qualidade (13). Toda a produção é testada e inspecionada de acordo com o padrão australiano apropriado e/ou com as especificações do comprador.

Após inspeção e aceitação, o tubo é armazenado até o envio final (14).

Para tubos de PVC orientado (PVC-O), o processo de extrusão é seguido por um processo de expansão adicional que ocorre sob condições de temperatura e pressão bem definidas e cuidadosamente controladas. É durante a expansão que ocorre a orientação molecular, que confere a alta resistência típica do PVC-O.