ESTRUSORE, COME FUNZIONA E LA MANUTENZIONE CON GLI ENDOSCOPI

Moltissimi oggetti che fanno parte della nostra quotidianità, come ad esempio i tubi di plastica, i profili degli infissi e addirittura i formati di pasta industriale, devono la loro “vita” ad un particolare macchinario: l’estrusore. Ma come funziona?

Nelle prossime righe osserveremo le varie componenti che lo caratterizzano, il suo funzionamento e i settori principali in cui viene applicato. Infine, ci soffermeremo sul legame tra l’estrusore e gli endoscopi industriali: le sonde sono dei formidabili alleati per la manutenzione di questo macchinario utilizzato in numerosissime produzioni.

Che cos’è l’estrusore?

Un estrusore è un macchinario progettato per trasformare materie prime grezze, come granuli di plastica, gomma o persino impasti alimentari, in prodotti finiti continui aventi una sezione trasversale costante, ovvero caratterizzati dalla stessa forma per tutta la lunghezza del manufatto. Se le penne contenuto all’interno di un pacco di pasta industriale sono tutte uguali è merito di un estrusore!

Per immaginare il suo funzionamento possiamo paragonarlo al tubetto di un dentifricio: premendo sulle sue pareti, applichiamo una forza meccanica che spinge il contenuto verso la sua apertura facendo fuoriuscire la pasta per i denti con una forma cilindrica continua.

In quali settori si usa l’estrusore?

Come accennavamo nelle righe precedenti l’estrusore è un macchinario versatile, il quale trova applicazione in svariati contesti industriali. Ecco, i principali:

• materie plastiche. Attraverso gli estrusori si produce il polietilene e il PVC utilizzati per la creazione di tubazioni, infissi e contenitori;

• industria alimentare. In questo settore consentono di produrre a ciclo continuo pasta, snack, cereali ed anche cibo per animali;

• industria tessile. Qui, sono funzionali alla realizzazione di tubi flessibili, guarnizioni e profilati di tenuta.

• industria metallurgica. Gli estrusori permettono di trasformare materiali come l’alluminio e il rame in barre e profilati destinati all’edilizia e all’automotive.

Quali sono i componenti dell’estrusore?

Prima di addentrarci nel funzionamento dell’estrusore, diamo un’occhiata alle varie parti che lo compongono, ognuna delle quali svolge un ruolo preciso nella trasformazione della materia prima nel prodotto finale.

La tramoggia

La tramoggia è il punto d’ingresso per tutte le materie prime. Ha la forma di un grande imbuto posizionato nella parte superiore del macchinario, dove i granuli o le polveri vengono raccolti e convogliati per gravità verso il corpo centrale.

Il cilindro

Il cilindro, detto anche canna, è nella pratica una camera cilindrica pensata per raccogliere le materie prime “precipitate” dalla tramoggia. In questo spazio si sviluppano le fasi di riscaldamento, fusione e compressione.

La vite 

La vite, detta anche coclea, è il componente che rende possibile la “magia” dell’estrusore. Situata all’interno del cilindro, una volta azionata, la vite ruota per assolvere contemporaneamente più funzioni: trasporta la materia prima in avanti, la comprime, genera calore attraverso l’attrito meccanico e omogeneizza il flusso prima dell’uscita.

La matrice

La matrice, detta anche filiera, è collocata all’estremità del cilindro ed è il componente responsabile della forma del prodotto finale. Presenta un’apertura geometrica studiata con ingegneria di precisione, la quale determina in modo definitivo la forma e il profilo trasversale.

Sistema di raffreddamento

Una volta che l’estrusore ha generato la sezione trasversale, questa viene raffreddata tramite bagni d’acqua o getti d’aria prima di essere tagliata e dar vita al prodotto finale.

Come funziona l’estrusore?

Ora che abbiamo compreso quali sono le parti che lo compongono, analizziamo il funzionamento dell’estrusore.

A seconda della lavorazione da effettuare, vengono introdotte all’interno della tramoggia, materiali sotto forma di granuli, pellet o polvere, che, a causa della forza di gravità termineranno nel cilindro.

Questo è riscaldato. La vite entra in funzione e spinge le materie prime inserite in avanti: la combinazione tra il calore presente nella camera cilindrica e la pressione prodotta dall’attrito meccanico della coclea determina la fusione del materiale. 

Il materiale fuso e costantemente miscelato a causa del movimento della vite, viene spinte attraverso la matrice. Grazie alla geometria dell’apertura, il flusso di materiale prende la forma desiderata. Tuttavia, appena fuoriuscito il profilo è ancora caldo e malleabile. Da qui, quindi, passa immediatamente nel sistema di raffreddamento che lo solidifica rapidamente per prepararlo alle operazioni di taglio del prodotto.

Le tipologie di estrusore

Non tutti gli estrusori sono uguali. Nelle varie applicazioni industriali si distinguono prettamente due modelli: gli estrusori monovite e quelli bivite. Nel primo caso facciamo riferimento alla conformazione più classica caratterizzato da una sola vite rotante. Risulta ideale per le realizzazioni di pezzi semplici come profilati di base e tubi da produrre in serie.

Al contrario, l’estrusore bivite si contraddistingue per un’ingegneristica più complessa. Sono presenti, come facilmente intuibili due viti, che possono ruotare nello stesso verso (corotanti) oppure in senso alternato (controrotanti). Tale conformazione assicura un mescolamento più efficiente ed un livello di omogeneità del materiale più alta. L’estrusore bivite viene adoperato per produzioni più complesse, come i profili degli infissi oppure gli snack in serie dell’industria alimentare.

La manutenzione degli estrusori con gli endoscopi industriali

Gli estrusori industriali lavorano sotto livelli molto alti di stress termico e meccanico. Di conseguenza, l’interno del cilindro e le spire della vite sono soggetti costantemente a forte usura, corrosione o accumulo di materiale carbonizzato.

Gli endoscopi industriali consentono di rilevare crepe, graffi ed eventuali residui senza dover smontare il macchinario. Nella pratica, i tecnici inseriscono le sonde attraverso i fori di sfiato o la testa dell’estrusore per ispezionare le parti interne dell’impianto.

I boroscopi sono molto utili anche in altre situazioni. Ad esempio, quando l’estrusore comincia a produrre del materiale difettoso, come ad esempio profili di plastica con contaminazioni nere nei filamenti, significa che molto probabilmente del materiale degradato è rimasto intrappolato in qualche punto cieco. Gli endoscopi industriali permettono di controllare lo stato dei canali di flusso e degli ugelli per individuare con precisione chirurgica il punto soggetto al ristagno.

Tutto questo si traduce in tempi di fermo dell’estrusore ridotti ed ovviamente in un grande risparmio economico per l’azienda stessa. Fiber Optic ha realizzato applicazioni di endoscopia industriale in tutto il mondo ed in qualunque contesto produttivo. I nostri tecnici sono pronti ad ascoltare le esigenze di ispezione della tua azienda ed ad offrirti tutto la loro expertise. Contattaci per una consulenza.