Gli estrusori sono strumenti fondamentali nel processo di trasformazione delle materie plastiche in prodotti finiti. Grazie a queste macchine è possibile realizzare una vasta gamma di articoli in plastica che incontrano le esigenze della nostra società sempre più avanzata. Il mercato globale delle materie plastiche estruse è stato valutato in 185,6 miliardi di dollari nel 2020. Si prevede che entro il 2030 supererà i 289 miliardi.
Cos’è l’estrusione delle materie plastiche
I prodotti in plastica possono essere realizzati impiegando diverse tecnologie. L’estrusione è una di esse. Consiste nel riscaldare il polimero fino al punto di fusione, che di solito è sotto forma di granuli o pellet, e farlo passare attraverso uno stampo che conferisce la forma voluta. La macchina utilizzata per realizzare questa operazione è l’estrusore. Questo macchinario, dotato di una vite rotante, spinge il materiale plastico e lo fa passare attraverso una matrice.
L’estrusione è un processo versatile perché consente la produzione di una vasta gamma di prodotti in plastica: dai pezzi più semplici come pellicole, tubi e profili, agli articoli più complessi come parti per l’industria automobilistica e componenti per l’elettronica. Grazie alla flessibilità e alla capacità di impiegare una varietà di polimeri, l’estrusione ha giocato un ruolo fondamentale nello sviluppo dell’industria delle materie plastiche.
In alternativa all’estrusione è possibile impiegare altri metodi come lo stampaggio a iniezione, per compressione o per trasferimento, la filmatura per soffiaggio, la pultrusione o la lavorazione per termoformatura.
Come è fatto un estrusore e come funziona
L’estrusore per materie plastiche è costituito essenzialmente da un cilindro all’interno del quale ruotano una o due viti senza fine. La vite funziona come un sistema di trasporto e di miscelazione del polimero. Il calore e l’attrito causati dalla rotazione fondono il materiale plastico, trasformandolo in uno stato viscoso o liquido. Man mano che il materiale fuso è spinto verso la testa di estrusione, viene compresso. La testa di estrusione modella il materiale, dando una forma specifica in base al profilo del prodotto desiderato. Una volta uscito dalla testa dell’estrusore il manufatto viene raffreddato mediante aria o acqua.
Per ridurre l’attrito correttamente, la superficie della vite è sottoposta a lappatura per renderla più scorrevole. Mentre la superficie del cilindro viene trattata per avere una maggiore rugosità. In questo modo si evita che la vite ruoti semplicemente intorno al materiale senza farlo avanzare.
Gli estrusori per plastica sono di due tipi:
- Gli estrusori monovite sono costituiti da una sola vite. Solitamente impiegano materiali plastici in granuli e permettono di realizzare prodotti di piccole dimensioni e di grandezza costante oppure tubi di grandi dimensioni.
- Gli estrusori bivite sono composti da due viti compenetranti che possono ruotare nello stesso senso o in senso opposto. In sezione la loro forma è simile a un doppio cerchio parzialmente sovrapposto. Sono utilizzati per produrre profili per serramenti, tubi di piccole e grandi dimensioni, pannelli per coperture, profilati di qualsiasi forma e dimensione. Inoltre sono impiegati nel riciclaggio delle materie plastiche.
La coestrusione
La coestrusione è un processo che permette di impiegare contemporaneamente due o più materiali tra loro diversi per eseguire l’estrusione di un unico pezzo. Il processo produttivo adotta più estrusori che vanno a formare parti stratificate o incapsulate. Ogni estrusore fornisce la quantità precisa di plastica fusa necessaria per l’operazione. È possibile impiegare anche cinque o più materie plastiche in un singolo ciclo.
Questa tecnica viene usata perché quando si combinano insieme più materie plastiche. Si ottiene un prodotto con proprietà distinte rispetto a quelle dei singoli componenti di partenza.
Non tutti i materiali però sono idonei alla coestrusione perché alcuni polimeri non si combinano correttamente tra loro. In alcuni casi potrebbero verificarsi anche delle reazioni violente quando vengono uniti. Inoltre anche materie plastiche con temperature di fusione notevolmente diverse non si prestano a questo processo.
Gli estrusori di VBN
VBN dispone di oltre 50 sistemi di estrusione e di coestrusione per la lavorazione delle materie plastiche. Questa amplissima gamma di strumenti consente di realizzare pezzi estrusi di ogni lunghezza, con tagli su richiesta del cliente da piccoli a grandi formati. Nelle lavorazioni più complesse o particolarmente grandi e pesanti vengono usati sia estrusori monovite sia estrusori bivite, costituiti da 2 viti parallele o coniche che ruotano compenetranti all’interno del cilindro. È possibile lavorare innumerevoli tipologie di materie plastiche ed estrudere contemporaneamente materiali diversi, che escono accoppiati dalla matrice.
VBN inoltre dispone di un reparto interno per la progettazione e la produzione degli stampi su misura. Questa soluzione consente di personalizzare ulteriormente il processo di estrusione e realizzare profili e tubi nelle dimensioni desiderate.