Razão L/D da Rosca (Injetora)
Calcula a razão L/D (comprimento/diâmetro) da rosca de uma injetora ou extrusora, dividindo o comprimento útil pelo diâmetro. É um parâmetro central do projeto da plastificação: roscas longas (L/D 20–24) dão melhor mistura e homogeneização do fundido; curtas (L/D < 18) plastificam menos, mas são mais robustas. Define a qualidade da fusão e a capacidade de processar diferentes materiais. Informe o comprimento e o diâmetro da rosca.
Resultado
—
Razão L/D da rosca (injetora)
A rosca (parafuso) é o coração de uma injetora ou extrusora: ela transporta, comprime, funde e homogeneíza o plástico granulado. A razão L/D (comprimento dividido pelo diâmetro) é a sua proporção característica e diz muito sobre o que ela consegue fazer. Roscas longas (L/D 20–24, ou até 30 em extrusão) dão mais tempo e área para o cisalhamento e o calor agirem, resultando em fusão mais homogênea e melhor mistura de aditivos e pigmentos — essenciais para materiais técnicos. Roscas curtas (L/D 16–18) plastificam menos e misturam pior, mas são mecanicamente mais robustas e baratas, adequadas a materiais fáceis. A geometria das três zonas (alimentação, compressão e dosagem) ao longo desse comprimento completa o projeto. Informe o comprimento e o diâmetro da rosca.
Ferramentas Relacionadas
Vazão de Arraste da Extrusora
Calcula a vazão de arraste (drag flow) de uma extrusora monorrosca, Q_d = ½·π²·D²·N·H·sen(φ)·cos(φ), a partir do diâmetro do barril D (m), da rotação da rosca N (rev/s), da profundidade do canal na zona de dosagem H (m) e do ângulo de hélice φ (graus). A vazão de arraste é o mecanismo principal de bombeamento de uma extrusora: o material fundido é arrastado para frente pelo movimento relativo entre a rosca girando e o barril fixo, como um parafuso empurrando uma porca que não pode girar. Esse arraste viscoso é proporcional à rotação da rosca e à geometria do canal, e seria a vazão máxima teórica se não houvesse contrapressão. Na prática, a vazão líquida é a vazão de arraste MENOS a vazão de pressão (o refluxo causado pela resistência do cabeçote e da matriz, que empurra o material de volta). O equilíbrio entre arraste e pressão define o ponto de operação da extrusora na sua curva característica. A vazão de arraste é a base do projeto e do dimensionamento de roscas de extrusão, processo que produz tubos, perfis, filmes, chapas, fios e a matéria-prima (pellets) de praticamente todo o plástico transformado no mundo. Informe o diâmetro, a rotação, a profundidade do canal e o ângulo de hélice.
Razão de Compressão da Rosca
Calcula a razão de compressão de uma rosca de extrusão, RC = H_alimentação ÷ H_dosagem, a partir da profundidade do canal na zona de alimentação H_alimentação e na zona de dosagem H_dosagem. Uma rosca de extrusão tem três zonas: a de alimentação (canal profundo, que recebe os grânulos sólidos), a de compressão (transição, canal afilando) e a de dosagem (canal raso, que homogeneíza e bombeia o fundido). A razão de compressão é quanto o canal afina da entrada para a saída — tipicamente entre 2:1 e 4:1. Essa compressão é essencial: ao reduzir o volume do canal, ela compacta os grânulos, expulsa o ar aprisionado entre eles (que precisa voltar pela alimentação, não seguir adiante) e gera o cisalhamento e a pressão que fundem o polímero por aquecimento viscoso (além do calor do barril). A razão de compressão correta depende do polímero: materiais que fundem com grande redução de volume e amorfos pedem razões diferentes dos semicristalinos. Razão inadequada causa fusão incompleta, bombeamento de ar, instabilidade de vazão (surging) ou degradação. É um dos parâmetros que definem se uma rosca serve para um dado material. Informe as profundidades do canal na alimentação e na dosagem.
Pressão de Cabeçote da Extrusora
Estima a pressão de cabeçote de uma extrusora, ΔP = (Q·μ) ÷ K, a partir da vazão volumétrica Q (m³/s), da viscosidade do fundido μ (Pa·s) e da constante de condutância da matriz K (m³, que resume a geometria de resistência ao escoamento do conjunto cabeçote + matriz). A pressão de cabeçote é a pressão que o fundido atinge ao final da rosca, antes de ser forçado através da matriz que dá a forma final ao produto. Ela resulta do equilíbrio entre a capacidade de bombeamento da rosca (vazão de arraste) e a resistência que a matriz oferece: matrizes mais restritivas (orifícios menores, canais mais longos e estreitos) exigem pressões maiores para a mesma vazão. Pressões de extrusão são altíssimas — tipicamente de 100 a 400 bar (10 a 40 MPa) — e medi-las e controlá-las é essencial: a pressão indica o estado do processo (entupimentos, variações de viscosidade por temperatura, desgaste da rosca), governa a vazão e a uniformidade do produto, e tem limites de segurança (pressões excessivas podem romper o cabeçote ou acionar discos de ruptura). O equilíbrio rosca-matriz, expresso na curva característica da extrusora, é o coração do controle do processo. Informe a vazão, a viscosidade e a constante da matriz.
Os resultados desta ferramenta têm caráter apenas informativo e educativo e não constituem aconselhamento profissional, financeiro, médico, jurídico, tributário ou contábil. Confirme decisões importantes com um profissional qualificado e fontes oficiais.