Estrusione: la tecnologia di processo

Pubblicato il 3 Settembre 2026

Struttura e tipi di estrusori

Estrusori a vite

La variante più diffusa di estrusori è rappresentata dagli estrusori a vite. In un estrusore a vite, il materiale viene immesso su una vite di alimentazione che attraversa diverse zone di riscaldamento. Mentre la vite trasporta la materia prima in avanti, questa viene riscaldata nelle zone di riscaldamento e quindi ammorbidita. Infine, la coclea spinge il materiale riscaldato fuori dall’apertura di formatura e l’estruso viene indurito nella forma desiderata tramite raffreddamento, che avviene solitamente in un bagno d’acqua. Per molte applicazioni nell’industria delle materie plastiche e alimentare, gli estrusori monovite, di struttura semplice, robusti e relativamente economici, rappresentano l’alternativa più efficiente.

Oltre ai semplici estrusori monovite, che, come suggerisce il nome, sono dotati di una sola coclea, vengono spesso utilizzati anche gli estrusori bivite. Negli estrusori bivite, due coclee ruotano contemporaneamente in senso opposto o in senso parallelo per convogliare il materiale verso l’uscita. Gli estrusori a doppia coclea presentano soprattutto il vantaggio di garantire una migliore miscelazione del materiale trasportato. Di conseguenza, vengono impiegati principalmente per materiali difficili da miscelare. Inoltre, rispetto agli estrusori monovite, gli estrusori a doppia coclea assicurano un trasporto più uniforme del materiale, il che può garantire una maggiore affidabilità del processo nel caso di materiali difficili da lavorare.

Estrusori a pistone

Anche in un estrusore a pistone il materiale modellabile viene pressato attraverso un’apertura di formatura. Tuttavia, in questo tipo di estrusione la materia prima viene introdotta in un cilindro all’interno del quale si trova il pistone. Grazie alla pressione uniforme esercitata dal pistone, il materiale viene quindi convogliato verso l’apertura. L’estrusione con estrusori a pistone trova applicazione soprattutto in settori che richiedono un’elevata precisione. Inoltre, questo processo è particolarmente indicato per le materie prime che devono essere lavorate ad alta pressione.

Estrusori a vite vs. estrusori a pistone

Sia l’estrusione con estrusori a vite che quella con estrusori a pistone presentano vantaggi e svantaggi. La differenza più significativa tra i due tipi di estrusione è la continuità. Mentre con gli estrusori a vite è possibile produrre per lunghi periodi senza interruzioni (gli impianti devono essere arrestati solo per la pulizia o il cambio di materiale), la produzione con gli estrusori a pistone deve essere interrotta molto più frequentemente. Il motivo è semplice: il pistone deve essere ripetutamente ritirato e il cilindro riempito nuovamente di materiale. Nell’estrusore a vite, invece, il materiale può essere trasportato in modo continuo, grazie all’alimentazione sulla vite rotante.

Con questo metodo, gli estrusori a vite raggiungono di norma una produttività del materiale nettamente superiore rispetto agli estrusori a pistone. D’altra parte, gli estrusori a pistone sono in grado di generare pressioni nettamente più elevate rispetto agli estrusori a vite, il che può rappresentare un vantaggio nell’estrusione di alcuni materiali. Inoltre, grazie alla loro struttura relativamente semplice, gli estrusori a pistone sono più facili da manutenere e pulire rispetto agli estrusori a vite, che sono molto più complessi.

Mentre gli estrusori a vite mescolano ulteriormente il materiale lavorato durante il trasporto grazie al movimento rotatorio, ciò avviene raramente negli estrusori a pistone. Tuttavia, questo movimento genera anche un elevato stress sul materiale a causa delle forze di taglio. In questo ambito, l’estrusore a pistone può nuovamente distinguersi, poiché in esso non si verificano queste forze di taglio e il materiale viene quindi trasportato in modo più delicato.

In definitiva, non esiste quindi un estrusore perfetto per tutti i materiali. Occorre decidere caso per caso quale sia più adatto al risultato desiderato. Ecco una panoramica dei vantaggi e degli svantaggi degli estrusori a vite e a pistone:

Estrusione a caldo

Nell’estrusione a caldo, i materiali lavorati vengono portati a una temperatura più elevata. Ciò è necessario per molti materiali affinché possano essere stampati in una nuova forma. Rispetto all’estrusione a freddo, in molti casi è necessaria una pressione notevolmente inferiore per spingere il materiale attraverso la filiera. L’estrusione a caldo avviene al di sotto della temperatura di ricristallizzazione del materiale lavorato. Se il materiale viene lavorato al di sopra della temperatura di ricristallizzazione, non si parla più di estrusione a caldo, ma di «estrusione ad alta temperatura».

Diverse varianti di pressione

Estrusione diretta

Nell’estrusione diretta, come nella maggior parte degli esempi descritti finora, un materiale viene spinto attraverso una filiera, acquisendo così la sua forma. Ciò comporta tuttavia un attrito sul materiale lavorato, che in determinati casi può influire negativamente sulle proprietà del prodotto finale.

Estrusione indiretta

La grande differenza tra l’estrusione indiretta e quella diretta è che la materia prima rimane fissa in una camera. La formatura avviene quando l’ugello si avvicina al materiale, che viene così pressato attraverso l’apertura assumendo la forma desiderata. Ciò presenta il vantaggio di eliminare l’attrito generato nell’estrusione diretta dallo scorrimento della materia prima verso l’ugello.

Estrusione idrostatica

Nell’estrusione idrostatica, il materiale lavorato non viene spinto direttamente attraverso un’apertura da uno stantuffo, bensì viene aggiunto un liquido tra il materiale e lo stantuffo. Ciò presenta il vantaggio di una distribuzione più uniforme della pressione esercitata dal pistone. Inoltre, l’attrito risulta notevolmente ridotto grazie all’impiego di liquidi.

Estrusione a impatto

Nell’estrusione a impatto si utilizza un breve colpo di un punzone per modellare il materiale. In questo modo, nel pezzo finale si forma una cavità, poiché il materiale si chiude attorno al punzone a seguito dell’impatto.

1. Elevata velocità di processo: è possibile produrre grandi quantità senza interruzioni, soprattutto quando si utilizzano estrusori a vite.
2. Efficienza in termini di materiale e costi: poiché le macchine devono essere fermate solo raramente, si generano pochi scarti rispetto ad altre tecniche di lavorazione per la formatura delle materie plastiche. In combinazione con le elevate portate, ciò rende l’estrusione anche economicamente vantaggiosa.
3. Versatilità: grazie all’impiego di diversi estrusori (in particolare la testa di estrusione è fondamentale), è possibile realizzare diverse forme con un’elevata affidabilità di processo.

Esempi di prodotti estrusi in plastica

• Estrusione di tubi: i tubi industriali possono essere estrusi in diverse forme. In questo processo, la plastica, in molti casi poliuretano o poliammide, viene pressata come di consueto attraverso una filiera. Un cosiddetto mandrino al centro della filiera assicura che il tubo rimanga cavo. Gli estrusi così prodotti vengono spesso utilizzati come tubi pneumatici o per il trasporto di fluidi.
• Estrusione di film: nell’estrusione di film, il granulato di plastica viene spinto attraverso una filiera estremamente stretta (filiera a fessura). Ciò consente di produrre film plastici molto sottili senza interruzioni e di avvolgerli su bobine.

• Estrusione di profili e lastre: anche profili complessi, ad esempio per l’industria edile o del mobile, possono essere realizzati mediante estrusione.

• Estrusione di fibre: anche le fibre sintetiche destinate ai tessuti o ai tappeti possono essere estruse. A tal fine, la materia plastica viene spinto attraverso ugelli molto sottili a fori multipli (ugelli di filatura), in modo da poter produrre contemporaneamente un gran numero di fibre.

L’estrusione nella lavorazione dei metalli

L’estrusione viene impiegata ancora oggi nella lavorazione dei metalli, proprio come aveva in mente Bramah, considerato l’inventore del processo. I principi di base della tecnologia di processo sono simili sia nella lavorazione delle materie plastiche che in quella dei metalli: i metalli vengono resi deformabili e pressati attraverso un’apertura fino a ottenere la forma desiderata. Tuttavia, i processi specifici differiscono notevolmente a causa delle diverse proprietà fisiche. Già solo le temperature di lavorazione sono nettamente più elevate nella lavorazione dei metalli.

Esempi di prodotti estrusi in metallo:

• Profili e barre: i profili in alluminio, ad esempio per infissi, telai di porte o per la costruzione di veicoli, possono essere prodotti in modo continuo tramite l’estrusione.

• Fili: i cavi elettrici e i contatti in rame sono in molti casi prodotti estrusi classici.

• Tubi: la più antica applicazione dell’estrusione è ancora in uso oggi. Vengono estrusi tubi realizzati in vari metalli. Il vantaggio principale in questo caso è la produzione senza saldature.

Esempi di prodotti alimentari estrusi

• Snack: grazie all’estrusione, patatine e chips possono essere cotte e modellate contemporaneamente in modo ottimale.

• Cereali per la colazione: anche i prodotti per la colazione in diverse forme, come i cornflakes o i fiocchi di riso soffiato, possono essere estrusi in modo efficiente.
• Pasta: utilizzando diversi ugelli, è possibile produrre pasta di ogni forma e lunghezza tramite estrusione.

• Sostituti della carne: l’estrusione di proteine vegetali testurizzate consente di produrre prodotti vegetariani e vegani che ricordano la carne nella consistenza.

• Dolciumi: gomme da masticare, caramelle gommose e liquirizia assumono spesso la loro forma tipica proprio tramite l’estrusione.

Molti dei prodotti che consumiamo quotidianamente assumono quindi la loro forma tipica grazie al processo sviluppato alla fine del XVIII secolo per la produzione di tubi metallici. Anche nell’industria alimentare vengono utilizzati sia estrusori a pistone che estrusori a vite nelle loro diverse configurazioni.

Sintesi

L’estrusione è stata inventata come tecnica di processo già alla fine del XVIII secolo e da allora si è evoluta enormemente. In linea di principio, nell’estrusione un materiale viene spinto attraverso un’apertura di formatura (ugello) e acquisisce così la sua forma finale. Il processo viene utilizzato per lavorare diverse materie prime come metalli, materie plastiche, ma anche alimenti. Uno dei principali vantaggi dell’estrusione è la possibilità di realizzare processi produttivi senza interruzioni. Inoltre, offre un’elevata affidabilità di processo e un’efficienza dei materiali relativamente alta.

Gli apparecchi necessari per l’estrusione sono chiamati estrusori. Gli estrusori si presentano in numerose forme diverse, ognuna delle quali presenta vantaggi e svantaggi. Si distinguono principalmente gli estrusori a vite e quelli a pistone. Proprio come esistono diversi tipi di estrusori, esistono anche diverse configurazioni di processo. Esistono, ad esempio, l’estrusione a freddo e quella a caldo, ma anche l’estrusione diretta e quella indiretta. In definitiva, questa tecnologia di processo offre a diversi settori industriali un’opportunità interessante per conferire alle materie prime la forma desiderata in modo efficiente.