Blog Industrial Nomus » Produção » [Guia Completo] Extrusão: O Que É, Como Funciona e Indústria

[Guia Completo] Extrusão: O Que É, Como Funciona e Indústria

Atualizado em 3/09/24 - Escrito por João Pedro na(s) categoria(s): Produção

Resumo:

• A extrusão é um processo pelo qual força-se a passagem de uma substância viscosa por orifícios para moldá-la em um formato útil para a peça que está sendo fabricada;
• É um trabalho utilizado em todas as indústrias, incluindo metalúrgica e alimentar, sendo um dos processos básicos para a atividade humana moderna;
• Descubra o que é e como surgiu a extrusão, os principais setores que usam e produtos que ela gera!

A extrusão é o nome de um processo de moldagem de materiais em que se força uma substância líquida ou viscosa por um orifício para obter alguma forma. Por exemplo, a moldagem de borrachas ou a fabricação de salsichas utilizam muito esse método.

Seu uso não é restrito a nenhum setor, então conhecer como ela funciona é importante para profissionais de muitas áreas. Engenheiros mecânicos, químicos industriais, designers de produtos e por aí vai. E conhecer os detalhes da fabricação permitirá avançar nos estudos ou nos seus investimentos.

No texto abaixo, você descobrirá tudo o que você precisa saber sobre extrusão. O que é, como funciona e as principais formas de uso. Também conhecerá a diferença entre esse processo e outros da indústria.

Faça uma boa leitura!

Extrusão: o que é? Como funciona?

Extrusão é o nome do processo mecânico em que se produz peças através da forçação de materiais através de uma matriz – assim, adquire-se a forma desejada. Um exemplo fácil de pensar é o da indústria de alimentos. Você já viu uma máquina que fabrica salsichas?

Você coloca a carne moída junto com outros ingredientes em uma máquina que pressiona toda essa substância para passar por um cano e receber o formato de salsicha. Mas a extrusão serve para outros materiais também.

Na indústria da borracha, a extrusão permite criar produtos flexíveis e leves, principalmente por facilitar a vedação de peças. Com isso, pode-se produzir amortecedores, buchas e bastões de borracha, guarnições, absorção acústica em aplicações automobilísticas etc.

Veja um exemplo de processo de extrusão de borracha:

Veja também: ERP para Fábrica de Borrachas: Apagando Riscos do Controle de Qualidade

Indústria Extrusora

Não existem muitas empresas dedicadas exclusivamente à extrusão, diferente de outros processos industriais, como usinagem. Ao menos no Brasil. Isso não impede de várias fábricas se especializarem nesse serviço e em produtos resultados dele. 

Na indústria de plástico, por exemplo, muitas empresas colocam a extrusão no rol de serviços com injeção, sopro e coextrusão. São processos complementares para produzir conjuntos de peças completos.

A empresa que oferece serviços e produtos extrusados opera com uma extrusão em um processo chamado de fabricação de produtos contínuos.

Isso significa que você vai colocando material no funil da extrusora, ele é transportado através de um cabeçote e, conforme ganha forma e é resfriado, vai sendo cortado do outro lado da máquina para que cada parte tenha o tamanho e comprimento desejados.

Cada uma dessas empresas vai operar com versões diferentes da máquina extrusora, adaptadas para resultados, matérias-primas, dimensões e formatos de peças próprios.

Equipamentos de Extrusão

A máquina usada nesse processo é chamada de extrusora, que possui uma matriz pela qual o material é forçado para adquirir uma forma pré determinada. Normalmente, as matrizes são transversais e vazadas, mas também podem ser cheias.

Componentes da Extrusora

A máquina extrusora de cada processo depende das suas necessidades. A mais comum é constituída por componentes cujo formado, peso e dimensão podem mudar de uma para outra.

Ela varia, pois cada diferença pode afetará várias características no controle de produção – como a temperatura, o cisalhamento, a pressão e a vazão. São os quatro componentes:

• Rosca: Essa peça faz o cisalhamento do material e serve para plastificá-lo e/ou fundi-lo durante o processo. Quanto mais roscas e quanto maiores forem seu comprimento e seu diâmetro, maior o cisalhamento – ou seja, mais fácil para fundir materiais com maiores resistência a fusão;
• Matriz: É a parte da extrusora que dá forma ao material para que atinja o formato e espessura que o produto precisa, que sairá de forma contínua para que seja cortado no comprimento desejado;
• Barril de Aquecimento: É a peça responsável por aumentar a temperatura do material conforme a necessidade para ajudar na fusão do material;
• Motor: É uma peça que faz o que se espera de seu tipo, que é ser responsável por fazer a máquina funcionar. Mais especificamente, ela rotaciona a rosca e quaisquer outras peças acessórias.

Tipos Comuns de Extrusão

O processo de extrusão possui diversas variáveis conforme a indústria. Na lista abaixo, você conhecerá as principais e, em seguida, como funciona a extrusão na indústria alimentícia em específico. As variações desse processamento depende das formas e dos meios distintos de reação química utilizados.

Conheça os 5 tipos de extrusão mais comuns:

Extrusão Direta

A extrusão direta de materiais é aquela na qual se prensa a matéria-prima através da matriz para causar atrito. É um método de alto impacto e possui uma variação chamada extrusão vertical, na qual o material passa por um ângulo reto devido à direção da força do êmbolo. 

Extrusão Indireta

É um dos processos mais usados em indústrias como a automotiva. Ele funciona mantendo a matéria-prima fixa e deslocando a matriz em sua direção, até formar e desenhar a peça. O problema desse tipo de extrusão é que não aguenta grandes pressões.

Extrusão hidrostática

É um modelo de extrusão criado nos anos 50 que foi aperfeiçoado para o processo fluído a fluído onde o material não entra em contato com a superfície da câmara, reduzindo os atritos gerados.

Exerce-se uma pressão hidrostática e permite produzir produtos como arames de alumínio ou cobre, assim como tarugos, oferecendo algo parecido com a trefilação.

Extrusão a quente

É um tipo de extrusão aplicada com adição de calor para materiais de baixa ductilidade em temperaturas ambientes. Alguns dos metais que precisam desse tipo de processo são o chumbo, o aço, o cobre, o alumínio e ligas desses elementos.

Extrusão a frio

Se trata de um processo que combina a extrusão direta, a indireta e ainda o forjamento. É bastante aceito em indústrias que produzem ferramentas e componentes de bicicletas, motos, automóveis e equipamento agrícola.

Etapas do Processo de Extrusão

O processo de extrusão, dependendo do material, da máquina, da indústria e diversos outros fatores, pode ser dividido em diferentes etapas. Por exemplo, no caso da extrusão a quente, pode-se dizer que aquecer o material ou a máquina é um passo do processo.

Confira quais são as etapas do processo de extrusão que se repetem em todos os seus tipos:

• Seções da Rosca: É a etapa em que se conduz o material através de um funil no sistema de alimentação da máquina. É aqui que ele será processado, cisalhado, aquecido (quando necessário), misturado com outros materiais (também quando necessário), entre outros passos acessórios que a peça pedir);
• Matriz: O material processado pela rosca é empurrado pela zona de dosagem em direção à matriz para atravessá-la, recebendo a forma que se deseja para o produto, incluindo espessura e largura, mas não o comprimento, que é definido na próxima etapa;
• Corte: Como diz o próprio nome, é o momento em que você corta a peça depois de ter sido moldada e formatada pela matriz, com o tamanho do produto final determinado pelo tempo que você dá entre cada partição do material.

Extrusão na Indústria Alimentícia

A extrusão na indústria alimentícia possui características específicas que valem a pena ser conferidas a parte. A pluralidade de ingredientes, formatos e processos é o que gera essa situação.

No processo de extrusão de alimentos, a massa que serve como matéria-prima para certos produtos (por exemplo, de nugget de frango ou ração de cachorro) costuma ser bem pastosa. Logo, é preciso usar o processo extrusor para moldar dentro de formatos adequados e/ou desejados para consumo.

Isso inclui também fazer uma medição de temperatura frequente, já que assim o processo ainda consegue ajudar a reduzir a possibilidade de ter organismos patogênicos. 

Em termos operacionais e tecnológicos, usar uma extrusora na produção de alimentos permite juntar vários processos e trabalhos em uma máquina só. Isso traz muitas vantagens de otimização de tempo e gastos de energia, além da segurança alimentar que já dissemos antes.

A extrusão da Indústria Alimentícia resulta em produtos como:

• Salgadinhos;
• Bolachas;
• Massas;
• Caramelos;
• Confeitos;
• Ração animal;
• Proteína de soja;
• Nuggets de frango e outros empanados;
• Salsichas, linguiças e embutidos no geral;
• Cereais para desjejum;
• Pães;
• Proteína vegetal texturizada;
• Alimentos para bebês;
• Entre outros.

Veja também: ERP para fábrica de pães: caso de sucesso e o fermento 

Não confunda extrusão industrial com extrusão médica

Ao pesquisar por significado de extrusão, muitas pessoas se deparam com os dois usos da palavra. No entanto, se referem a coisas diferentes. Para você não se perder nelas e não errar mais as pesquisas, aqui está:

No contexto industrial, extrusão é um processo de produção. Nele, utiliza-se uma máquina para pressionar um material viscoso, que pode ser plástico, borracha, metal, alimentos, entre outros, através de uma matriz para fabricação contínua de peças. Por exemplo, quando se coloca carne em uma máquina de fazer linguiça. 

Já em medicina, extrusão pode se referir a vários problemas de saúde. Entre eles, a extrusão discal, que é a terceira fase de um processo degenerativo dos discos intervertebrais, e a extrusão meniscal. Este último acontece quando o menisco se desloca para fora do espaço entre os ossos do joelho por conta de uma lesão grave.

Agora, na indústria médica, também existe esse termo. Mais especificamente, na fabricação de medicamentos, ou seja, na indústria farmacêutica. Seu uso é o mesmo industrial: exprimir substâncias viscosas para conseguir peças de um formato desejado.

Importância da Extrusão

A extrusão é um dos processos básicos da indústria e possui total importância na humanidade. Existe desde os primórdios da nossa história cultural e é intrínseca à nossa sobrevivência.

É graças a ela que conseguimos produzir certas peças, máquinas, estruturas, alimentos, medicamentos, entre diversos outros produtos. Sem ela, assim como sem outros processos como usinagem e trefilação, não estaríamos aqui. Nem eu escrevendo este texto em um teclado, nem você o lendo através de um monitor.

Qual a diferença entre trefilação e extrusão?

A trefilação e a extrusão são processos facilmente confundíveis, mas com diferenças nucleares.

Quando falamos em trefilar, estamos falando de produção de peças de metal a partir do estiramento vertical e a compressão nas outras dimensões. A matéria-prima, além de obrigatoriamente ser metálica, é dura.

A extrusão é diferente. Você pressiona um material viscoso, que não precisa ser de metal, através de uma matriz. O resultado também é de peças alongadas, mas um não substitui o outro normalmente. O formato, as dimensões e outras características finais são bem diferentes.

Extrusão na Indústria de Plástico Brasileira

A Nomus fez um estudo para entender quais são as 5 maiores dificuldades da indústria de plástico enfrentadas pelo empreendedor brasileiro.

Uma delas está diretamente relacionada à extrusão, que é o gerenciamento correto da mistura.

Saber operar bem essa questão é a diferença entre triunfar ou se dar mal nos processos produtivos. 

(Confira todas as 5 aqui)

No entanto, também é bom dar exemplos positivos Se você quer conhecer uma indústria referência na produção de plástico, indicamos conhecer mais nosso parceiro RR Embalagens. 

Essa empresa é um bom exemplo de gestão na área do plástico, assim como para empreendedores e engenheiros de outros setores industriais. Eles possuem um processo produtivo de alta eficiência e alinhamento com as especificidades da indústria.

Como aprender mais sobre processos industriais

Você aprendeu acima o que é a extrusão, como funciona a máquina extrusora, os componentes dela, os tipos desse processo e principais aplicações industriais.

Porém, há muitas formas de manipular materiais e fabricar produtos para você descobrir e tomar a decisão de investir financeira ou intelectualmente. Isso serve tanto para planejar uma empresa no setor quanto para se tornar um profissional da área.

Você pode acessar todos os artigos sobre transformação de materiais já lançados neste blog pelo eBook Guia de Transformação de Materiais e se inscrever neste blog para receber notificações quando um novo artigo for ao ar, para ler antes mesmo de atualizarmos o guia. 

A Nomus possui diversas fontes de conhecimento para que você possa estudar mais sobre esse setor produtivo.

Entre elas, estão:

• Redes sociais, para seguir e receber pílulas diárias de conhecimento;
• Blog, para se inscrever e pesquisar e acessar conhecimentos mais profundos;
• Academia Nomus, nosso streaming de cursos sobre indústrias e gestão industrial.

Aprenda mais sobre fábricas, extrusão, usinagem, processos, metodologias de gestão e organização, entre outros conhecimentos. Siga, leia, compartilhe.

Obrigado, até a próxima e…

Vamos em frente!

Artigos relacionados:

Você sabe o que são custos fixos, variáveis, diretos e indiretos?5 objetivos de desempenho e indicadores: o PPCP trazendo resultados para a sua indústriaInvestir para aumentar a capacidade ou em gestão para melhorar a utilização da capacidade?Você sabe qual é o ambiente de produção da sua indústria?