Como componentes principais na moldagem contínua de materiais poliméricos, a qualidade de fabricação do cilindro e da rosca da extrusora afeta diretamente o desempenho de plastificação, a estabilidade operacional e a vida útil do equipamento. O processo de fabricação abrange múltiplas etapas, desde a seleção da matéria-prima, preparação da peça bruta, usinagem de precisão, reforço por tratamento térmico, modificação de superfície, até inspeção de qualidade e preparação da montagem. Cada etapa está intimamente ligada para garantir que o produto acabado possua alta precisão, alta resistência e alta durabilidade.
O processo de fabricação do barril normalmente começa com a seleção do material. Aço estrutural de liga de alta-qualidade é comumente usado como material de base, exigindo boa temperabilidade, resistência a altas-temperaturas e usinabilidade. A peça bruta pode ser produzida por meio de processos de fundição centrífuga ou forjamento para garantir espessura de parede uniforme e uma estrutura interna densa, reduzindo o risco de deformação durante o processamento subsequente. Após a formação do blank, inicia-se a etapa de usinagem de desbaste, onde o torneamento produz um diâmetro externo e um furo interno próximos ao tamanho do produto acabado. Nessa etapa, é concluída a segmentação inicial do barril segmentado e a pré{6}}instalação de flanges ou interfaces. O semi{8}}acabamento é então executado, com foco no torneamento de precisão do furo interno e na correção de coaxialidade para garantir que a retilineidade e a cilindricidade atendam aos requisitos do projeto sob a condição de relação comprimento-por{10}}diâmetro. O processo de tratamento térmico geralmente inclui revenido para melhorar a resistência e tenacidade da matriz, seguido por processos de endurecimento superficial, como nitretação de parede interna, boronização ou pulverização de plasma para melhorar significativamente a resistência ao desgaste e à corrosão. Na fase de acabamento, o furo interno passa por retificação ou brunimento de ultra-precisão para obter um acabamento superficial com um valor Ra extremamente baixo. Na estrutura segmentada, é concluída a usinagem de precisão das superfícies articulares de cada segmento e a fabricação de ranhuras de vedação. Por fim, inspeção dimensional, testes de dureza superficial e testes não{16}destrutivos são realizados para garantir que o cilindro atenda aos requisitos de coaxialidade, uniformidade da espessura da parede e integridade da superfície.
O processo de fabricação do parafuso é semelhante ao do cano em termos de seleção de material, mas devido à necessidade de suportar alto torque e condições de cisalhamento complexas, os requisitos de resistência do material e desempenho à fadiga são maiores. O blank é feito principalmente de barras forjadas ou laminadas para garantir a continuidade da estrutura da fibra. Na etapa de usinagem de desbaste, o formato básico do mandril é usinado, com margem reservada para usinagem da ranhura helicoidal. O processo principal é a formação da ranhura helicoidal, que pode ser obtida usando processos especializados de fresamento por turbilhonamento, fresamento CNC ou perfilagem. Dependendo do tipo de parafuso (convencional, tipo barreira, tipo pino, corrugado, etc.), as cristas helicoidais e estruturas funcionais correspondentes são usinadas, garantindo a precisão do passo, profundidade da ranhura e qualidade da superfície. Para parafusos com pinos ou cristas de barreira, é necessária perfuração ou fresagem após a fresagem, seguida de soldagem de reforço de posicionamento ou usinagem integral para garantir que a estrutura adicional seja robusta e coordenada com a superfície helicoidal principal. O tratamento térmico normalmente inclui revenimento e têmpera local ou geral, combinados com revenimento-de baixa temperatura para aliviar o estresse e melhorar a resistência ao desgaste. Os métodos comuns de tratamento de superfície incluem nitretação, cromagem dura ou revestimento cerâmico para aumentar a resistência à corrosão e ao desgaste. Na fase de acabamento, a superfície helicoidal é polida ou retificada para controlar a rugosidade da superfície e corrigir o equilíbrio dinâmico para evitar vibrações durante a rotação em alta-velocidade. Finalmente, inspeção dimensional, testes de dureza, testes de equilíbrio dinâmico e detecção de falhas são realizados para garantir que a precisão geométrica e as propriedades mecânicas do parafuso atendam aos padrões.
Depois que o cilindro e o parafuso concluírem todos os seus respectivos processos, eles também precisam passar por montagem experimental e testes de folga. Com base nas tolerâncias do projeto, as folgas radiais e axiais são medidas para garantir que o refluxo do material fundido seja evitado durante a operação, evitando atrito excessivo. Para barris modulares e parafusos de blocos de construção, a coaxialidade e o desempenho de vedação das conexões segmentadas também devem ser inspecionados para fornecer garantia confiável para montagem e uso subsequentes.
No geral, o processo de fabricação de barris e parafusos integra seleção de materiais, conformação de precisão, tratamento de reforço e testes rigorosos. A negligência em qualquer etapa pode afetar o desempenho do produto acabado. Somente aderindo a altos padrões e requisitos rigorosos em cada processo é que podem ser fabricados componentes principais que operam de forma estável e eficiente sob condições de extrusão complexas, fornecendo uma base sólida de equipamentos para a indústria de processamento de plásticos e materiais poliméricos.
