Gli estrusori rappresentano una tecnologia fondamentale nel settore della lavorazione dei materiali plastici. Si parla, infatti, di macchine capaci di trasformare le materie prime in semilavorati o prodotti finiti attraverso un processo detto (appunto) di estrusione. Ciò avviene attraverso una serie di step che prevedono, fra gli altri, il riscaldamento del materiale, la sua deformazione seguendo uno stampo preciso e il raffreddamento, che consente di dargli la forma finale. Naturalmente ci sono altri dettagli che intervengono durante il processo, come l'aggiunta degli additivi. Vediamo quindi di studiare com'è fatto un estrusore per plastica, e quali sono le sue componenti più importanti.
Le componenti di un estrusore per plastica
Si inizia dal cilindro, ovvero la struttura all'interno della quale avviene il processo di trasformazione della plastica. Questo componente incorpora e guida la vite dell'estrusore che, ruotando, convoglia il materiale mescolandolo. La vite viene progettata in modo da compiere più funzioni in simultanea: trascina il materiale, lo comprime, lo miscela e infine lo spinge verso l'uscita (ovvero lo stampo).
Tornando al funzionamento, tutto parte dall'inserimento del materiale plastico in un'apposita tramoggia, solitamente in forma di polvere o granuli. Una volta nel cilindro, il materiale viene prima riscaldato e successivamente raffreddato, al termine del processo di estrusione. Il sistema di riscaldamento è una delle componenti più importanti, perché dev'essere preciso e costante, oltre che regolabile. Lo scopo finale, infatti, è rendere il materiale malleabile, ma senza per questo degradarlo o rovinarlo.
Geometria e configurazione della vite
La geometria e la configurazione della vite sono determinanti per le prestazioni dell'estrusore e per la qualità del prodotto finale, dato che influenzano direttamente aspetti come la velocità del processo.
Gli estrusori monovite sono i più diffusi e vengono utilizzati per un'ampia varietà di applicazioni, grazie alla loro semplicità e affidabilità. Presentano un buon equilibrio tra costo, facilità di manutenzione e flessibilità operativa. D'altra parte, gli estrusori bivite sono particolarmente efficaci nel miscelare materiali complessi, grazie alla loro capacità di esercitare un controllo maggiore sulla qualità della lavorazione. Ciò avviene per merito della presenza di due viti che ruotano in modo sincronico all'interno del cilindro.
Le altre caratteristiche del processo di estrusione
Il sistema di scarico, situato alla fine del cilindro, ha il compito di formare il prodotto finito, ed è noto come stampo. Questo componente, che può variare a seconda del tipo di prodotto che si intende realizzare, determina la forma finale del materiale plastico estruso, come nel caso dei tubi. Conta molto anche la qualità del motore, che serve per fornire l'energia necessaria alla macchina.
Poi bisogna parlare anche degli additivi, ovvero di quei prodotti che possono migliorare le proprietà meccaniche, termiche o estetiche del prodotto finito, consentendo una personalizzazione quasi illimitata delle caratteristiche del materiale.