Introducción
La palabra extrusión proviene del latín "extrudere" que significa forzar un material a través de un orificio. La extrusión consiste en hacer pasar bajo la acción de la presión un material termoplástico a través de un orificio con forma más o menos compleja y continua, de manera tal, que el material adquiera una sección transversal igual a la del orificio. En la extrusión de termoplásticos el proceso no es tan simple, ya que durante el mismo, el polímero se funde dentro de un cilindro y posteriormente, es enfriado. Este proceso de extrusión tiene por objetivo, usarse para la producción de perfiles, tubos, películas plásticas, hojas plásticas, etc.
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| Esquema de extrusor |
Presenta alta productividad y es el proceso más importantes de obtención de formas plásticas en volumen de producción. Su operación es de las más sencillas, ya que una vez establecidas las condiciones de operación, la producción continúa sin problemas siempre y cuando no exista un disturbio mayor. El costo de la maquinaria de extrusión es moderado, en comparación con otros procesos como inyección, soplado o calandrado, y con una buena flexibilidad para cambios de productos sin necesidad de hacer inversiones mayores.
La restricción principal es que los productos obtenidos por extrusión deben tener una sección transversal constante en cualquier punto de su longitud (tubo, lámina) o periódica (tubería corrugada); quedan excluidos todos aquellos con formas irregulares o no uniformes. La mayor parte de los productos obtenidos de una línea de extrusión requieren de procesos posteriores con el fin de habilitar adecuadamente el artículo, como en el caso del sellado y cortado, para la obtención de bolsas a partir de película tubular o la formación de la unión o socket en el caso de tubería.
La restricción principal es que los productos obtenidos por extrusión deben tener una sección transversal constante en cualquier punto de su longitud (tubo, lámina) o periódica (tubería corrugada); quedan excluidos todos aquellos con formas irregulares o no uniformes. La mayor parte de los productos obtenidos de una línea de extrusión requieren de procesos posteriores con el fin de habilitar adecuadamente el artículo, como en el caso del sellado y cortado, para la obtención de bolsas a partir de película tubular o la formación de la unión o socket en el caso de tubería.
A continuación, se enlistan productos que encuentran en el mercado, transformados por el proceso de extrusión:
- Película tubular
Bolsa (comercial, supermercado)
Película plástica para uso diverso
Película para arropado de cultivos
Bolsa para envase de alimentos y productos de alto consumos
-Tubería
Tubería para condición de agua y drenaje
Manguea para jardín
Manguera para uso médico
Popotes Recubrimiento
Alambre para uso eléctrico y telefónico
-Perfil
Hojas para persiana
Ventanería
Canales de flujo de Agua
-Lámina y Película Plana
Rafia
Manteles para mesa e individuales
Cinta Adhesiva
Flejes para embalaje
-Monofilamento
Filamentos
Alfombra (Filamento de las alfombras)
Descripción del Proceso:
Dentro del proceso de extrusión, varias partes deben identificarse con el fin de aprender sus funciones principales, saber sus características en el caso de elegir un equipo y detectar en donde se puede generar un problema en el momento de la operación.
La extrusión, por su versatilidad y amplia aplicación, suele dividirse en varios tipos, dependiendo de la forma del dado y del producto extruido.
Así la extrusión puede ser:
De tubo y perfil
De película tubular
De lámina y película plana
Recubrimiento de cable
De monofilamento
Para pelletización y fabricación de compuestos
Independientemente del tipo de extrusión que se quiera analizar, todos guardan similitud hasta llegar al dado extrusor. Básicamente, una máquina de extrusión consta de un eje metálico central con alabes helicoidales llamado husillo o tornillo, instalado dentro de un cilindro metálico revestido con una camisa de resistencias eléctricas.
En un extremo del cilindro se encuentra un orificio de entrada para la materia prima, donde se instala una tolva de alimentaciónpara la materia prima, generalmente de forma cónica; en ese mismo extremo se encuentra el sistema de accionamiento del husillo, compuesto por un motor y un sistema de reducción de velocidad.
En la punta del tornillo, se ubica la salida del material y el dado que forma finalmente al plástico.
Descripción del equipo
Tolva: La tolva es el depósito de materia prima en donde se colocan los pellets de material plástico para la alimentación continua del extrusor.
Debe tener dimensiones adecuadas para ser completamente funcional; los diseños mal planeados, principalmente en los ángulos de bajada de material, pueden provocar estancamientos de material y paros en la producción.
En materiales que se compactan fácilmente, una tolva con sistema vibratorio puede resolver el problema, rompiendo los puentes de material formados y permitiendo la caída del material a la garganta de alimentación.
Si el material a procesar es problemático aún con la tolva en vibración, la tolva tipo crammer es la única que puede formar el material a fluir, empleando un tornillo para lograr la alimentación,
Las tolvas de secado son usadas para eliminar la humedad del material que está siendo procesado, sustituyen a equipos de secado independientes de la máquina. En sistemas de extrusión con mayor grado de automatización, se cuenta con sistemas de transporte de material desde contenedores hasta la tolva, por medios neumáticos o mecánicos. Otros equipos auxiliares son los dosificadores de aditivos a la tolva y los imanes o magnetos para la obstrucción del paso de materiales ferrosos, que puedan dañar el husillo y otras partes internas del extrusor.
Barril o Cañón: Es un cilindro metálico que aloja al husillo y constituye el cuerpo principal de una máquina de extrusión, conforma, junto con el tornillo de extrusión, la cámara de fusión y bombeo de la extrusora. En pocas palabras es la carcaza que envuelve al tornillo. El barril debe tener una compatibilidad y resistencia al material que esté procesando, es decir, ser de un metal con la dureza necesaria para reducir al mínimo cualquier desgaste.
La dureza del cañón se consigue utilizando aceros de diferentes tipos y cuando es necesario se aplican métodos de endurecimiento superficial de las paredes internas del cañón, que son las que están expuestas a los efectos de la abrasión y la corrosión durante la operación del equipo.
El cañón cuenta con resistencias eléctricas que proporcionan una parte de la energía térmica que el material requiere para ser fundido. El sistema de resistencias, en algunos casos va complementado con un sistema de enfriamiento que puede ser flujo de líquido o por ventiladores de aire. Todo el sistema de calentamiento es controlado desde un tablero, donde las temperaturas de proceso se establecen en función del tipo de material y del producto deseado.
Para la mejor conservación de la temperatura a lo largo del cañón y prevenir cambios en la calidad de la producción por variaciones en la temperatura ambiente, se acostumbra aislar el cuerpo del cañón con algún material de baja conductividad térmica como la fibra de vidrio o el fieltro.
En el diseño de todo cilindro de extrusión se busca:
1) Máxima durabilidad.
2) Alta transferencia de calor.
3) Mínimo cambio dimensional con la temperatura.
En la fabricación de cilindros de extrusión tales exigencias logran ser cubiertas utilizando materiales tales como: Xaloy 101 (para extrusoras de propósito general, procesamiento de PEAD y PEBD), Xaloy 800 (para el procesamiento de PELBD), ó Xaloy 306 (para productos corrosivos, como los copolímeros ácidos).
Husillo: Gracias a los intensos estudios del comportamiento del flujo de los polímeros, el husillo ha evolucionado ampliamente desde el auge de la industrial plástica hasta el grado de convertirse en la parte que contiene la mayor tecnología dentro de una máquina de extrusión.
Por esto, es la pieza que en alto grado determina el éxito de una operación de extrusión. Con base al diagrama, se describen a continuación las dimensiones fundamentales para un husillo y que, en los diferentes diseños, varían en función de las propiedades de flujo de polímero fundido que se espera de la extrusora.
Para pelletización y fabricación de compuestos
Independientemente del tipo de extrusión que se quiera analizar, todos guardan similitud hasta llegar al dado extrusor. Básicamente, una máquina de extrusión consta de un eje metálico central con alabes helicoidales llamado husillo o tornillo, instalado dentro de un cilindro metálico revestido con una camisa de resistencias eléctricas.
En un extremo del cilindro se encuentra un orificio de entrada para la materia prima, donde se instala una tolva de alimentaciónpara la materia prima, generalmente de forma cónica; en ese mismo extremo se encuentra el sistema de accionamiento del husillo, compuesto por un motor y un sistema de reducción de velocidad.
En la punta del tornillo, se ubica la salida del material y el dado que forma finalmente al plástico.
Descripción del equipo
Tolva: La tolva es el depósito de materia prima en donde se colocan los pellets de material plástico para la alimentación continua del extrusor.
Debe tener dimensiones adecuadas para ser completamente funcional; los diseños mal planeados, principalmente en los ángulos de bajada de material, pueden provocar estancamientos de material y paros en la producción.
En materiales que se compactan fácilmente, una tolva con sistema vibratorio puede resolver el problema, rompiendo los puentes de material formados y permitiendo la caída del material a la garganta de alimentación.
Si el material a procesar es problemático aún con la tolva en vibración, la tolva tipo crammer es la única que puede formar el material a fluir, empleando un tornillo para lograr la alimentación,
Las tolvas de secado son usadas para eliminar la humedad del material que está siendo procesado, sustituyen a equipos de secado independientes de la máquina. En sistemas de extrusión con mayor grado de automatización, se cuenta con sistemas de transporte de material desde contenedores hasta la tolva, por medios neumáticos o mecánicos. Otros equipos auxiliares son los dosificadores de aditivos a la tolva y los imanes o magnetos para la obstrucción del paso de materiales ferrosos, que puedan dañar el husillo y otras partes internas del extrusor.
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| Esquema de tolva Crammer |
Barril o Cañón: Es un cilindro metálico que aloja al husillo y constituye el cuerpo principal de una máquina de extrusión, conforma, junto con el tornillo de extrusión, la cámara de fusión y bombeo de la extrusora. En pocas palabras es la carcaza que envuelve al tornillo. El barril debe tener una compatibilidad y resistencia al material que esté procesando, es decir, ser de un metal con la dureza necesaria para reducir al mínimo cualquier desgaste.
La dureza del cañón se consigue utilizando aceros de diferentes tipos y cuando es necesario se aplican métodos de endurecimiento superficial de las paredes internas del cañón, que son las que están expuestas a los efectos de la abrasión y la corrosión durante la operación del equipo.
El cañón cuenta con resistencias eléctricas que proporcionan una parte de la energía térmica que el material requiere para ser fundido. El sistema de resistencias, en algunos casos va complementado con un sistema de enfriamiento que puede ser flujo de líquido o por ventiladores de aire. Todo el sistema de calentamiento es controlado desde un tablero, donde las temperaturas de proceso se establecen en función del tipo de material y del producto deseado.
Para la mejor conservación de la temperatura a lo largo del cañón y prevenir cambios en la calidad de la producción por variaciones en la temperatura ambiente, se acostumbra aislar el cuerpo del cañón con algún material de baja conductividad térmica como la fibra de vidrio o el fieltro.
En el diseño de todo cilindro de extrusión se busca:
1) Máxima durabilidad.
2) Alta transferencia de calor.
3) Mínimo cambio dimensional con la temperatura.
En la fabricación de cilindros de extrusión tales exigencias logran ser cubiertas utilizando materiales tales como: Xaloy 101 (para extrusoras de propósito general, procesamiento de PEAD y PEBD), Xaloy 800 (para el procesamiento de PELBD), ó Xaloy 306 (para productos corrosivos, como los copolímeros ácidos).
Husillo: Gracias a los intensos estudios del comportamiento del flujo de los polímeros, el husillo ha evolucionado ampliamente desde el auge de la industrial plástica hasta el grado de convertirse en la parte que contiene la mayor tecnología dentro de una máquina de extrusión.
Por esto, es la pieza que en alto grado determina el éxito de una operación de extrusión. Con base al diagrama, se describen a continuación las dimensiones fundamentales para un husillo y que, en los diferentes diseños, varían en función de las propiedades de flujo de polímero fundido que se espera de la extrusora.
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| Tornillo o husillo |
Cilindros con Zonas Acanaladas: Son cilindros de extrusión que poseen una superficie interna con canales de formas específicas. Zonas acanaladas ubicadas en la etapa de alimentación de los cilindros de extrusión, suelen ser utilizadas para favorecer el procesamiento de resinas de bajo coeficiente de fricción (Ej.-HMW PEAD y PP). Para ser transportado hacia adelante, el material no debe girar junto con el tornillo, o al menos debe girar a una menor velocidad que el tornillo. La única fuerza que puede evitar que el material de vueltas junto con el tornillo y, por tanto hacer que el material avance a lo largo de la camisa, es la fuerza de arrastre o fricción entre el material y la superficie interna de la camisa. A mayor fricción menor rotación del material junto con el tornillo y, por lo tanto, más movimiento hacia delante. El caudal se hace tanto mayor cuanto mayor sea el coeficiente de rozamiento del sólido con la carcasa con respecto al del sólido con el eje del tornillo. Por ello las carcasas de las extrusoras en la sección de alimentación suelen “ranurarse” según las generatrices del cilindro.
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| Sección transversal de las zonas de alimentación acanaladas |
Existe un variado diseño de zonas de alimentación acanaladas; sin embargo, las de canales de sección cuadrado maximizan el volumen de material alimentado. Las zonas de alimentación acanaladas permiten controlar el coeficiente de fricción polímero-cilindro mediante la geometría reduciendo la sensibilidad con respecto a la temperatura y las propiedades termodinámicas de las resinas. Por otro lado, las zonas de alimentación acanaladas permiten incrementar el volumen de la sección de alimentación, acelerando así la fusión; con lo que se logran importantes aumentos en el caudal de extrusión (ver tablas 1 y 2).
Con mayores precauciones que con los extrusores tradicionales, las secciones de alimentación acanaladas deben mantenerse refrigeradas y aisladas del cilindro de extrusión; para favorecer el desplazamiento axial del polímero.
Tabla 1. Caudales de extrusión de PEBD para maquinas con sección de alimentación lisa y acanalada.
Con mayores precauciones que con los extrusores tradicionales, las secciones de alimentación acanaladas deben mantenerse refrigeradas y aisladas del cilindro de extrusión; para favorecer el desplazamiento axial del polímero.
Tabla 1. Caudales de extrusión de PEBD para maquinas con sección de alimentación lisa y acanalada.
Tabla 2. Caudales de extrusión de PP para maquinas con sección de alimentación lisa y acanalada.
En los cilindros con zonas de alimentación lisas (convencionales) las etapas de dispersión y mezclado del tornillo se encuentran localizadas en la zona de dosificación (última sección del tornillo); lo cual frecuentemente genera merma en la producción.
En cilindros acanalados, los mejores resultados se han obtenido ubicando las etapas de mezclado a dos tercios (2/3) de la longitud del tornillo. Esta ubicación promueve la dispersión de aglomerados y la finalización de la fusión.
Control de la temperatura en los cilindros: El calentamiento del cilindro se produce, casi exclusivamente, mediante resistencias eléctricas.
El sistema de calentamiento de la extrusora es responsable de suministrar entre un 20-30% del calor necesario para fundir la resina. Para suministrar el calor requerido, el calentamiento suele ser de 25 a 50 vatios/in2 (38750 a 77500 W/m2).
Sistema de enfriamiento del cilindro: Aunque pueda lucir contradictorio, cada zona de calentamiento del tornillo de la extrusora está acompañada, en la mayor parte de los equipos comerciales, de un ventilador el cual permite el control de la temperatura eliminando calor de la extrusora mediante el flujo de aire sobre la superficie requerida. Los ventiladores son accionados por controladores de temperatura que comandan la operación de los calefactores eléctricos. Los ventiladores entran en operación cuando la temperatura de una zona supera el punto prefijado, por efecto de:
a.- La transferencia excesiva de calor por parte de la resistencia (Ej.- Durante el arranque de la máquina).
b.- La generación excesiva de calor por parte de los elementos de mezclado presentes en el tornillo de la extrusora.
La temperatura de extrusión sólo puede ser controlada de manera precisa mediante la acción combinada de las bandas de calentamiento eléctrico y los ventiladores de cada zona.
Importancia de la temperatura en la fase de alimentación de la resina: Con la mayor parte de los materiales poliméricos, y en especial las poliolefinas, es necesario mantener la temperatura de la zona de alimentación al tornillo, conocida como "garganta de alimentación", al menos a 50°C por debajo de la temperatura de fusión del polímero. Una temperatura muy baja en la zona de alimentación impide que la fusión de la resina produzca la adhesión de la misma a la superficie del tornillo; minimizando el flujo de material por arrastre, y por lo tanto el caudal extruído.
Generalmente, el uso de agua corriente permite mantener la temperatura de la garganta en los límites deseados (Tm-50°C); sin embargo, en ambientes calientes y con equipos de alto caudal de producción puede requerirse el uso de agua enfriada en torres o incluso, refrigerada.
a.- La transferencia excesiva de calor por parte de la resistencia (Ej.- Durante el arranque de la máquina).
b.- La generación excesiva de calor por parte de los elementos de mezclado presentes en el tornillo de la extrusora.
La temperatura de extrusión sólo puede ser controlada de manera precisa mediante la acción combinada de las bandas de calentamiento eléctrico y los ventiladores de cada zona.
Importancia de la temperatura en la fase de alimentación de la resina: Con la mayor parte de los materiales poliméricos, y en especial las poliolefinas, es necesario mantener la temperatura de la zona de alimentación al tornillo, conocida como "garganta de alimentación", al menos a 50°C por debajo de la temperatura de fusión del polímero. Una temperatura muy baja en la zona de alimentación impide que la fusión de la resina produzca la adhesión de la misma a la superficie del tornillo; minimizando el flujo de material por arrastre, y por lo tanto el caudal extruído.
Generalmente, el uso de agua corriente permite mantener la temperatura de la garganta en los límites deseados (Tm-50°C); sin embargo, en ambientes calientes y con equipos de alto caudal de producción puede requerirse el uso de agua enfriada en torres o incluso, refrigerada.
El Motor: El motor de la extrusora es el componente del equipo responsable de suministrar la energía necesaria para producir: la alimentación de la resina, parte de su fusión (70 a 80%), su transporte y el bombeo a través del cabezal y la boquilla.
Los motores incorporados en las líneas de extrusión son eléctricos y operan con voltajes de 220 y 440 V. Las extrusoras modernas emplean motores DC (corriente continua), ya que permiten un amplio rango de velocidades de giro, bajo nivel de ruido y un preciso control de la velocidad. Se recomienda que la potencia de diseño sea de 1 HP por cada 10 a 15 Ib/h de caudal, sin embarco para las aplicaciones de alto requerimiento de mezclado esta relación puede llegar a ser de 1HP por cada 3 a 5 lb/h.
La velocidad alcanzada por los motores resulta más elevada que la requerida por el tornillo. Las cajas reducen la velocidad hasta en un 20:1.
El Cabezal: El componente de la línea denominado cabezal, es el responsable de conformar o proporcionar la forma del extrudado.
De forma detallada, los principales componentes de un cabezal para la extrusión son:
Plato rompedor y filtros: Constituyen el punto de transición entre la extrusora y el cabezal. A estos componentes les corresponde una parte importante de la calidad del material extrudado. El plato rompedor es el primer elemento del cabezal destinado a romper con el patrón de flujo en espiral que el tornillo imparte; mientras que la función de los filtros es la de eliminar del extrudado partículas y/o grumos provenientes de impurezas, carbonización, pigmentos y/o aditivos, etc.
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| Plato rompedor y filtros |
En lo que respecta a su diseño, el plato rompedor no es más que una placa cilíndrica horadada. Por otro lado, las mallas deben ser fabricadas con acero inoxidable, ya que las compuestas con cobre o bronce tienen un efecto catalítico sobre las reacciones termo-oxidativas.
Torpedo: Algunos cabezales de extrusión suelen presentar en el ducto de acople entre la extrusora y el cabezal, un elemento que contribuye con la función del plato rompedor (modificar el patrón de flujo en espiral a uno longitudinal). Por su geometría, a este dispositivo se le suele denominar torpedo.
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| Esquema de un torpedo de un cabezal de extrusión de película tubular |
El diámetro y la abertura de la salida.
Adaptadores: Son requeridos cuando la boquilla no es diseñada específicamente para un determinado extrusor. Debido a que los fabricantes de extrusoras y boquillas no siempre son los mismos, el uso de adaptadores suele ser común.
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Sección de una boquilla circular de extrusión.
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Alabes o Filetes o Paleta Pistón: Los alabes o filetes, que recorren el husillo de un extremo al otro, son los verdaderos impulsores del material a través del extrusor. Las dimensiones y formas que éstos tengan, determinará el tipo de material que se pueda procesar y la calidad de mezclado de la masa al salir del equipo.
En un tornillo de extrusión se pueden distinguir tres zonas características: zona de alimentación, zona de compresión y la zona de dosificación
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| Zonas del tornillo |
Zona de Alimentación: En esta parte, los filetes (distancia entre el extremo del filete y la parte central o raíz del husillo) son muy pronunciados con el objeto de transportar una gran cantidad de material al interior del extrusor, aceptado el material sin fundir y aire que está atrapado entre el material sólido.
Zona de compresión: los filetes del tornillo decrecen gradualmente (compactación) y se expulsa el aire atrapado entre los pellets. Cumple la función de fundir y homogenizar el material.
Zona de dosificación: Ejerce presión sobre el material para dosificarlo hacia el cabezal y garantiza que el material salga de la extrusora homogéneo, a la misma temperatura y presión.
Relación de compresión y relación R/L
b) Longitud: Tienen una importancia especial; influye en el desempeño productivo de la máquina y en el costo de ésta. Funcionalmente, al aumentar la longitud del husillo y consecuentemente la del extrusor, también aumenta la capacidad de plastificación y la productividad de la máquina. Esto significa que operando dos extrusores en las mismas condiciones de rpm. y temperatura que sólo se distingan en longitud no tenga capacidad de fundir o plastificar el material después de recorrer todo el extrusor, mientras que el extrusor de mayor longitud ocupará la longitud adicional para continuar la plastificación y dosificará el material perfectamente fundido, en condiciones de fluir por el dado.
Otro aspecto que se mejora al incrementar la longitud es la calidad de mezclado y homogeneización del material. De esta forma, en un extrusor pequeño la longitud es suficiente para fundir el material al llegar al final del mismo y el plástico se dosifica mal mezclado.
En las mismas condiciones, un extrusor mayor fundirá el material antes de llegar al final y en el espacio sobrante seguirá mezclando hasta entregarlo homogéneo. Esto es importante cuando se procesan materiales pigmentados o con masterbatch de cargas o aditivos que requieran incorporarse perfectamente en el producto.
Otro aspecto que se mejora al incrementar la longitud es la calidad de mezclado y homogeneización del material. De esta forma, en un extrusor pequeño la longitud es suficiente para fundir el material al llegar al final del mismo y el plástico se dosifica mal mezclado.
En las mismas condiciones, un extrusor mayor fundirá el material antes de llegar al final y en el espacio sobrante seguirá mezclando hasta entregarlo homogéneo. Esto es importante cuando se procesan materiales pigmentados o con masterbatch de cargas o aditivos que requieran incorporarse perfectamente en el producto.
c) Diámetro: Es la dimensión que influye directamente en la capacidad de producción de la máquina generalmente crece en proporción con la longitud del equipo. A diámetros mayores, la capacidad en Kg/hr es presumiblemente superior. AI incrementar esta dimensión debe hacerlo también la longitud de husillo, ya que el aumento de la productividad debe ser apoyada por una mejor capacidad de plastificación.
Como consecuencia de la importancia que tienen la longitud y el diámetro del equipo, y con base en la estrecha relación que guardan entre sí, se acostumbre especificar las dimensiones principales del husillo como una relación longitud / diámetro (L/D). Comercialmente las relaciones L / D más comunes van desde 16:1 a 32:1. Fuera de este rango también está disponible.
Extrusión de Película Tubular
Consiste típicamente en: extrusora, cabezal o dado, anillo de aire de enfriamiento, dispositivo estabilizador o calibrador de película, dispositivo estabilizador o calibrador película, dispositivo de colapsado de la burbuja, rodillo de tiro superior, embobinadora y una torre estructural que soporta las partes anteriores.
a) Dado o Cabezal para película tubular. El cabezal de una línea de película soplada, puede definirse como un núcleo y una envolvente cilíndricos y concéntricos, separados por un espacio que puede oscilar entre los 0.6 y 3.8 mm, llamado abertura o tolerancia. Ambas estructuras metálicas están controladas en temperatura por una serie de resistencias eléctricas.
La función del cabezal es ofrecer al polímero fundido la forma de un tubo de pared delgada de espesor constante a lo largo de su circunferencia, que se transforma en una película por la acción de una expansión longitudinal y transversal al llegar a la zona de formación de la burbuja.
De la construcción del cabezal para película tubular, las siguientes partes son de gran importancia:
Ranura de Flujo Helicoidal: En el diseño de un cabezal, se observa la inconveniencia de tener flujos totalmente longitudinales, ya que las partes sólidas que dividen el paso del material y que son inevitables en el ensamble del cabezal, pueden producir líneas de unión o soldadura visibles a la salida del cabezal.
Este defecto puede ser eliminado al practicar ranuras helicoidales en el cuerpo del mandril o parte central del cabezal. Las ranuras que se promueven un efecto de movimiento lateral del material, que en conjunto con el movimiento ascendente longitudinal, provoca el desvanecimiento de cualquier defecto por la presencia de objetos estáticos previos y, por consiguiente, homogeneiza la salida del material por el cabezal.
Tomillos de calibración de espesor: Se utiliza para instalar de manera perfectamente concéntrica las partes componente del cabezal, lo cual es indispensable después de una labor de desensamble para su limpieza y mantenimiento.
b) Anillo de Enfriamiento: Por la acción del extrusor, el polímero fundido abandona el cabezal, toma el perfil tubular de los labios del dado y continúa modificándose con un estiramiento longitudinal por acción del tiro de unos rodillos superiores y una expansión lateral por efecto de la presión del aire atrapado dentro de la burbuja.
Si el cabezal se encuentra uniformemente centrado y calentado y el material sale homogéneo, la película se forma con un espesor y diámetro constante.
El material extruído recibe un enfriamiento superficial mediante una corriente de aire proveniente del dispositivo llamado anillo de enfriamiento.
El anillo de enfriamiento cumple con las siguientes funciones:
Llevar el material fundido al estado sólido
Estabilizar a la burbuja en diámetro y forma circularReducir la altura de la burbuja
En ciertos casos, proporcionar claridad a la película, deteniendo la cristalización del polímero
Mejorar la productividad.
Como consecuencia de la importancia que tienen la longitud y el diámetro del equipo, y con base en la estrecha relación que guardan entre sí, se acostumbre especificar las dimensiones principales del husillo como una relación longitud / diámetro (L/D). Comercialmente las relaciones L / D más comunes van desde 16:1 a 32:1. Fuera de este rango también está disponible.
Extrusión de Película Tubular
Consiste típicamente en: extrusora, cabezal o dado, anillo de aire de enfriamiento, dispositivo estabilizador o calibrador de película, dispositivo estabilizador o calibrador película, dispositivo de colapsado de la burbuja, rodillo de tiro superior, embobinadora y una torre estructural que soporta las partes anteriores.
La función del cabezal es ofrecer al polímero fundido la forma de un tubo de pared delgada de espesor constante a lo largo de su circunferencia, que se transforma en una película por la acción de una expansión longitudinal y transversal al llegar a la zona de formación de la burbuja.
De la construcción del cabezal para película tubular, las siguientes partes son de gran importancia:
Ranura de Flujo Helicoidal: En el diseño de un cabezal, se observa la inconveniencia de tener flujos totalmente longitudinales, ya que las partes sólidas que dividen el paso del material y que son inevitables en el ensamble del cabezal, pueden producir líneas de unión o soldadura visibles a la salida del cabezal.
Este defecto puede ser eliminado al practicar ranuras helicoidales en el cuerpo del mandril o parte central del cabezal. Las ranuras que se promueven un efecto de movimiento lateral del material, que en conjunto con el movimiento ascendente longitudinal, provoca el desvanecimiento de cualquier defecto por la presencia de objetos estáticos previos y, por consiguiente, homogeneiza la salida del material por el cabezal.
Tomillos de calibración de espesor: Se utiliza para instalar de manera perfectamente concéntrica las partes componente del cabezal, lo cual es indispensable después de una labor de desensamble para su limpieza y mantenimiento.
b) Anillo de Enfriamiento: Por la acción del extrusor, el polímero fundido abandona el cabezal, toma el perfil tubular de los labios del dado y continúa modificándose con un estiramiento longitudinal por acción del tiro de unos rodillos superiores y una expansión lateral por efecto de la presión del aire atrapado dentro de la burbuja.
Si el cabezal se encuentra uniformemente centrado y calentado y el material sale homogéneo, la película se forma con un espesor y diámetro constante.
El material extruído recibe un enfriamiento superficial mediante una corriente de aire proveniente del dispositivo llamado anillo de enfriamiento.
El anillo de enfriamiento cumple con las siguientes funciones:
Llevar el material fundido al estado sólido
Estabilizar a la burbuja en diámetro y forma circularReducir la altura de la burbuja
En ciertos casos, proporcionar claridad a la película, deteniendo la cristalización del polímero
Mejorar la productividad.
Las variables a controlar para llegar al mejor enfriamiento de la película son:
Volumen del aire
Velocidad del aire
Dirección del aire
Temperatura del aire
Los diseños de anillos de enfriamiento son variados, dependiendo del tipo de material que se vaya a procesar. Los diseños más complicados son los anillos con una y dos etapas de enfriamiento, que se eligen según los requerimientos de enfriamiento del proceso.
También en la parte de enfriamiento de la burbuja existen equipos con la opción de enfriamiento interno del producto. Es conveniente aclarar que el aire que se encuentra en el interior de la burbuja, en equipos convencionales, se mantiene sin reemplazo durante toda la operación de producción. Esto provoca que el enfriamiento principal sólo ocurra por la acción del anillo de enfriamiento.
En la operación de equipos con enfriamiento interno, el área de contacto se duplica, permitiendo aumentos de productividad del 30 al 59%, aunque se requiere de un cabezal especial y un segundo compresor para abastecer el enfriamiento interno.
c) Unidades de Calibración: Las unidades de calibración ó dispositivos que controlan el diámetro de la burbuja se requieren cuando se trabaja con la opción de enfriamiento interno. Estas unidades constan de pequeños rodillos soportados por ejes curvos dispuestos alrededor de la burbuja y mantienen constantemente las dimensiones de ésta.
Adicionalmente, un sensor de diámetro colocado justo arriba de la línea de enfriamiento, manda una señal para aumentar o reducir el volumen de aire; con ellos se puede lograr diferencia de 0.2 mm en el diámetro.
Una ventaja más de la circulación interna de aire es la reducción de la tendencia de la película a adherirse o bloquearse internamente, gracias a la remoción de ciertos volátiles emitidos por el polímero caliente.
En los equipos sin enfriamiento interno, debido a que la cantidad de aire en el interior de la burbuja es constante, generalmente no requieren más ajustes ocasionales de introducción o extracción de aire, para llevar la película nuevamente a las dimensiones específicas. En este caso, las variaciones en la temperatura ambiente a los largo del día, pueden provocar ligeras variaciones en el diámetro. Cuando un mayor control de dimensiones sea requerido, se puede usar la canasta de calibración.
Volumen del aire
Velocidad del aire
Dirección del aire
Temperatura del aire
Los diseños de anillos de enfriamiento son variados, dependiendo del tipo de material que se vaya a procesar. Los diseños más complicados son los anillos con una y dos etapas de enfriamiento, que se eligen según los requerimientos de enfriamiento del proceso.
También en la parte de enfriamiento de la burbuja existen equipos con la opción de enfriamiento interno del producto. Es conveniente aclarar que el aire que se encuentra en el interior de la burbuja, en equipos convencionales, se mantiene sin reemplazo durante toda la operación de producción. Esto provoca que el enfriamiento principal sólo ocurra por la acción del anillo de enfriamiento.
En la operación de equipos con enfriamiento interno, el área de contacto se duplica, permitiendo aumentos de productividad del 30 al 59%, aunque se requiere de un cabezal especial y un segundo compresor para abastecer el enfriamiento interno.
c) Unidades de Calibración: Las unidades de calibración ó dispositivos que controlan el diámetro de la burbuja se requieren cuando se trabaja con la opción de enfriamiento interno. Estas unidades constan de pequeños rodillos soportados por ejes curvos dispuestos alrededor de la burbuja y mantienen constantemente las dimensiones de ésta.
Adicionalmente, un sensor de diámetro colocado justo arriba de la línea de enfriamiento, manda una señal para aumentar o reducir el volumen de aire; con ellos se puede lograr diferencia de 0.2 mm en el diámetro.
Una ventaja más de la circulación interna de aire es la reducción de la tendencia de la película a adherirse o bloquearse internamente, gracias a la remoción de ciertos volátiles emitidos por el polímero caliente.
En los equipos sin enfriamiento interno, debido a que la cantidad de aire en el interior de la burbuja es constante, generalmente no requieren más ajustes ocasionales de introducción o extracción de aire, para llevar la película nuevamente a las dimensiones específicas. En este caso, las variaciones en la temperatura ambiente a los largo del día, pueden provocar ligeras variaciones en el diámetro. Cuando un mayor control de dimensiones sea requerido, se puede usar la canasta de calibración.
d) Unidad de Tiro: Incluye un marco para colapsado de la burbuja y un rodillo de presión y jalado de la película, que al igual que el embobinador, son partes que no influyen en la productividad de una línea de extrusión, pero tienen influencia en la calidad de formado de la bobina de película.
La primera parte de la unidad de tiro que tiene contacto con la película es el marco de colapsado que tiene la función de:
-Llevar a la película en forma de burbuja a una forma plana por medio de una disminución constante del área de paso
-Evitar que durante el colapsado de la burbuja se formen pliegues o arrugas.
El marco de colapsado puede fabricarse de diversos materiales que van desde tiras de madera hasta rodillos de aluminio u otros metales. Los parámetros principales para el buen desempeño de la unidad de colapsado es la fricción entre la película, el marco y los ángulos de colapsado de la burbuja.
e) Rodillos de Tiro: Aunque no afectan la productividad de la línea de extrusión, influyen en la calidad de la película final, ya que debe tirar uniformemente para no provocar variaciones en el espesor. La película debe oprimirse con la firmeza necesaria para evitar la fuga de aire que pueda causar un descenso en el diámetro final. Para el logro de esta última función, uno a ambos rodillos son de acero recubierto con hule y uno de ellos está refrigerando.
f) Embobinadotes: Las unidades de embobinado de película, son dispositivos para la capacitación del material producido para suministrarlo a máquinas de procesado final como impresoras, cortadoras, selladoras, etcétera.
Existen básicamente dos tipo de embobinadotes
- De contacto
- Centrales
f) Embobinadotes: Las unidades de embobinado de película, son dispositivos para la capacitación del material producido para suministrarlo a máquinas de procesado final como impresoras, cortadoras, selladoras, etcétera.
Existen básicamente dos tipo de embobinadotes
- De contacto
- Centrales
Embobinadores de Contacto: En el embobinador de contacto, el eje que porta el núcleo sobre el cual se enrollará la bobina, llamado rodillo de película, no está motorizado, pero gira por la transmisión del movimiento de otro rodillo (sobre el cual se recarga) que sí cuenta con un motor accionador llamado rodillo de contacto.
El rodillo de contacto es fijo y puede estar cromado o recubierto con hule, mientras que el rodillo de película no tiene un eje fijo y se mueve sobre un riel curvado que mantiene la presión constante entre los rodillos.
Este tipo de embobinador es el de mayor uso en las líneas de película soplada. Sus ventajas son: Simplicidad de operación y economía. Desventajas: Sólo produce bobinas apretadas y tiene dificultad para producir rollos de película angosta de gran longitud.
Embobinadores Centrales: En los embobinadores centrales, el rodillo de la película está motorizado, varía de velocidad al incrementarse el diámetro de la bobina, así como varía el torque para mantener constante la tensión en el producto. Todas estas variaciones son controladas por PC,
El uso de sistemas computarizados vuelve al enrollado central costoso, y en cierta forma, más complicado de manejar en comparación con el embobinado de contacto. Entre las ventajas del sistema de embobinado central está la producción de bobinas de baja tensión de enrollado, que reduce la sensibilidad de los rollos al encogimiento post-enrollado.
Coextrusión de Película
El proceso de coextrusión de película tubular, cobra importancia por la gran versatilidad y variedad de películas que se pueden obtener. Entre sus usos se encuentra la combinación de propiedades de dos distintos polímeros para obtener un producto con la suma de sus ventajas en una película Sándwich, para obtener un espesor menor y reducir el costo del producto.
Las diferencias básicas entre una línea de extrusión de película y una co-extrusión, se observan en la aparición de dos o más extrusores y la modificación del cabezal o dado con la adición de más canales de flujo compatibilidad física y condiciones de extrusión similares.
Cuando los polímeros que van a formar una película de varias capas tienen compatibilidad física es posible que se unan sin la necesidad de utilizar sustancias intermedias que funcionen con adhesivos. Por otra parte, si los materiales tienen condiciones de extrusión parecidas se tendrán menos problemas en los diseños del cabezal.
Aplicación de los Productos: A continuación, se enlistan algunos de los artículos terminado más comunes que se producen en una línea película tubular:
-Bolsa comercial
-Bolsa para empaque
-Película para uso agrícola
-Bolsa desprendible para autoservicio
-Película encogible para embalaje
-Bolsa para transporte de basura
-Sacos industriales
-Otros
La lista anterior sólo pretende ilustrar usos generales, sin embargo, los usos específicos son ilimitados, principalmente en el sector de envase, siendo el mercado que consume el mayor volumen de plásticos.
Extrusión de tubo y perfil
Componentes de la Línea: Este proceso consta de una extrusora con un diseño de barril y husillo adecuado al tipo de material que se quiera procesar. En la producción de tubo y perfil, el plástico de uso más común es el Policloruro de Vinilo (PVC), aunque la tubería de Polietileno es también usada por su bajo costo.
En el extremo del extrusor, un cabezal o dado conformará al polímero en estado plástico a las dimensiones del tubo o perfil requeridos. Sin embargo, para asegurar la exactitud de dimensiones del producto, se hace necesaria la instalación de la unidad de formación o calibración, en el cual, el tubo o perfil adquirirá las dimensiones que aseguren los posteriores ensambles o soldaduras que con ellos se hagan.
Una vez logradas las dimensiones del producto, una tina de enfriamiento remueve el calor excedente, evitando cualquier deformación posterior del producto. Antes de la tina de enfriamiento, no es posible aplicar ningún esfuerzo o presión al producto sin correr el riesgo de provocarte una deformación permanente. Junto a la tina de enfriamiento, un elemento de tiro aplica una tensión o jalado constante al material para que esté siempre en movimiento. Por último, dependiendo de la flexibilidad del producto, una unidad de corte o de enrollado prepara el producto para su distribución. A Continuación, se muestran arreglos típicos de líneas de extrusión de tubería flexible, perfil y tubería.
El rodillo de contacto es fijo y puede estar cromado o recubierto con hule, mientras que el rodillo de película no tiene un eje fijo y se mueve sobre un riel curvado que mantiene la presión constante entre los rodillos.
Este tipo de embobinador es el de mayor uso en las líneas de película soplada. Sus ventajas son: Simplicidad de operación y economía. Desventajas: Sólo produce bobinas apretadas y tiene dificultad para producir rollos de película angosta de gran longitud.
Embobinadores Centrales: En los embobinadores centrales, el rodillo de la película está motorizado, varía de velocidad al incrementarse el diámetro de la bobina, así como varía el torque para mantener constante la tensión en el producto. Todas estas variaciones son controladas por PC,
El uso de sistemas computarizados vuelve al enrollado central costoso, y en cierta forma, más complicado de manejar en comparación con el embobinado de contacto. Entre las ventajas del sistema de embobinado central está la producción de bobinas de baja tensión de enrollado, que reduce la sensibilidad de los rollos al encogimiento post-enrollado.
Coextrusión de Película
El proceso de coextrusión de película tubular, cobra importancia por la gran versatilidad y variedad de películas que se pueden obtener. Entre sus usos se encuentra la combinación de propiedades de dos distintos polímeros para obtener un producto con la suma de sus ventajas en una película Sándwich, para obtener un espesor menor y reducir el costo del producto.
Las diferencias básicas entre una línea de extrusión de película y una co-extrusión, se observan en la aparición de dos o más extrusores y la modificación del cabezal o dado con la adición de más canales de flujo compatibilidad física y condiciones de extrusión similares.
Cuando los polímeros que van a formar una película de varias capas tienen compatibilidad física es posible que se unan sin la necesidad de utilizar sustancias intermedias que funcionen con adhesivos. Por otra parte, si los materiales tienen condiciones de extrusión parecidas se tendrán menos problemas en los diseños del cabezal.
Aplicación de los Productos: A continuación, se enlistan algunos de los artículos terminado más comunes que se producen en una línea película tubular:
-Bolsa comercial
-Bolsa para empaque
-Película para uso agrícola
-Bolsa desprendible para autoservicio
-Película encogible para embalaje
-Bolsa para transporte de basura
-Sacos industriales
-Otros
La lista anterior sólo pretende ilustrar usos generales, sin embargo, los usos específicos son ilimitados, principalmente en el sector de envase, siendo el mercado que consume el mayor volumen de plásticos.
Extrusión de tubo y perfil
Componentes de la Línea: Este proceso consta de una extrusora con un diseño de barril y husillo adecuado al tipo de material que se quiera procesar. En la producción de tubo y perfil, el plástico de uso más común es el Policloruro de Vinilo (PVC), aunque la tubería de Polietileno es también usada por su bajo costo.
Una vez logradas las dimensiones del producto, una tina de enfriamiento remueve el calor excedente, evitando cualquier deformación posterior del producto. Antes de la tina de enfriamiento, no es posible aplicar ningún esfuerzo o presión al producto sin correr el riesgo de provocarte una deformación permanente. Junto a la tina de enfriamiento, un elemento de tiro aplica una tensión o jalado constante al material para que esté siempre en movimiento. Por último, dependiendo de la flexibilidad del producto, una unidad de corte o de enrollado prepara el producto para su distribución. A Continuación, se muestran arreglos típicos de líneas de extrusión de tubería flexible, perfil y tubería.
a) Dado o Cabezal para la Tubería: Cuatro tipos de cabezal se pueden distinguir en los equipos para la producción de tubería: el cabezal con mandril-araña, el cabezal mandril en espiral, el cabezal con alimentación lateral y el cabezal con alimentación lateral y el cabezal o dado con paquete de mallas. Cada uno de estos diseños proporciona diferente patrones de flujo para el plástico, debiendo seleccionar el tipo más adecuado para evitar efectos de degradación del polímero o defectos de calidad en el producto.
El cabezal con mandril-araña es empleado en el procesamiento de PVC; éste material por su tendencia a la degradación, exige canales de flujo que no causen turbulencias ni estancamientos de material.
b) Sistemas de Calibración de Tubería: Tienen la función de proporcionar al tubo el diámetro especificado y la forma circular que el producto requiere. Se puede distinguir dos tipos de sistemas de calibración, con base en la forma de la pared del tubo producido:
- Calibración para la tubería de pared lisa
- Calibración para tubería de pared corrugada
A su vez, cada uno de los sistemas anteriores se clasifica en los siguientes principios de funcionamiento:
Calibración externa utilizando vacío
Calibración interna utilizando presión
Las cuatro combinaciones resultantes se explican con detalle a continuación.
c) Calibración de Tubería Pared Lisa:
Calibración por Vacío. Por el volumen de tubería que se produce por este método, es la forma de calibración que se encuentra con mayor frecuencia. En este tipo de calibración, el vacío provocado en la parte externa del tubo ocasiona una diferencia de presiones que hace que el polímero, aún moldeable por la temperatura elevada a que se encuentra, se mantenga en contacto con el tubo formador metálico, que tienen un diámetro interior igual al diámetro exterior que se especifica para el producto.
La inmersión total o aspersión de agua de enfriamiento suministra la estabilidad fila para evitar deformaciones posteriores.
Calibración por Presión. En la calibración externa por presión, el mismo efecto de diferencia entre la presión exterior e interior del tubo plástico, promueve la formación del tubo contra las paredes del tubo de calibración, con la diferencia de que en este caso es aire el que se inyecta al interior del tubo que es extruído. La calibración externa por presión puede lograr mejores efectos, pero requiere de un diseño especial del cabezal para permitir la inyección de aire.
d) Calibración de Tubería Corrugada:
Calibración por Vacío. El proceso de formación de tubo corrugado por vacío tiene el mismo principio que para el tubo liso; se diferencian en los formadores tienen la pared ondulada y está en continuo movimiento, ya que el tubo no podría circular entre las muescas de las piezas formadoras. Este tipo de tubería no es muy común, ya que se utiliza principalmente en sectores industriales.
Calibración por Presión. En este tipo de calibración, el aire a presión penetra por conductos practicados en el cabeza y se inyectan en el tubo extruído aún caliente. La diferencia de presión provocada moldea la pared del plástico contra los formadores móviles, proporcionando al producto el corrugado requerido. En este diseño, se observa también el sello que impide parcialmente la fuga de aire de la zona de mayor presión, pero pequeñas porciones de aire escapan entre las depresiones de la pared del tubo, teniendo que ser repuesto constantemente para uniformizar la calidad del producto. Sistemas con mayor complejidad como los que cuentan con mayor enfriamiento interno, incrementan la productividad de estas líneas de extrusión.
e) Unidad o Tina de Enfriamiento: Tiene por objeto remover el calor excedente que la tubería conserva a la salida del tanque de calibración. La importancia del enfriamiento, radica en la estabilidad que adquiere el plástico para no deformarse al pasar por la unidad de tiro, en donde el tubo se somete a presiones que podría producir alteraciones en la forma circular requerida. Se puede encontrar dos tipos de tinas de enfriamiento:
Enfriamiento por esperado
Enfriamiento por inmersión
Enfriamiento por Espreado: El tubo pasa por la unidad de enfriamiento, que consiste en una cámara donde numerosas boquillas instaladas rocían agua fría sobre la tubería. Este enfriamiento es usado para tubería de gran diámetro donde las velocidades de producción son bajas y la aspersión puede lograr un enfriamiento efectivo, por el tiempo de permanencia elevado del producto dentro de este equipo.
Enfriamiento por Inmersión: En el enfriamiento por inmersión, el tubo pasa por una tina llena de agua en constante enfriamiento; así se lleva acabo por un intercambio de calo también constante. A diferencia del enfriamiento por esperado, la inmersión es usada para tubería de diámetro, donde por las velocidades altas de extrusión se requiere de un enfriamiento intenso.
En ambos métodos, algunos autores sugieren el cálculo exacto de la longitud de la tina de enfriamiento, requiriendo datos como: diámetro, espesor, material de fabricación, velocidad de producción de la tubería y temperatura de agua de enfriamiento. También es común para los dos métodos, el uso de un enfriador y una bomba de recirculación, para poder enfriar el agua que se calienta por el contacto con el plástico, se devuelve a la tina de enfriamiento y se completa el ciclo.
f) Unidad de Tiro: Una vez terminado el paso por la unidad del enfriamiento, la tubería pasa a la unidad del enfriamiento, la tubería pasa a la unidad de tiro donde se genera toda la fuerza que mantiene el plástico en movimiento dentro de una línea de extrusión. Se conocen tres tipos de unidades de tiro:
- Por Oruga
- De Bandas
- De Ruedas o Rodillos
De estos tipos de unidades, las dos primeras se prefieren cuando el artículo producido es sensible a la presión, esto es, que pueda sufrir deformaciones bajo presiones moderadas o en productos de grandes dimensiones. Los sistemas por rodillos, son más sencillos y adecuados cuando es muy pequeña de área de contacto.
g) Unidades de Corte: Existen varios tipos de unidades de corte, diseñadas para adecuarse al trabajo requerido en la producción de tubería flexible, la práctica común es formar rollos, lo cual reduce el trabajo de corte, mientras que en la producción de tubería rígida el corte del tubo debe hacerse con precisión en intervalos de longitud iguales.
Para la selección de unidades de corte de tubería rígida y flexible, será necesario tomar en cuenta los siguientes factores:
- El diámetro y espesor de pared
- La materia prima utilizada
- La forma y calidad del corte
- La longitud del corte
De los puntos anterior, el diámetro y espesor de la pared con de mayor importancia.
Cuando se requiere un mejor terminado en el corte y aumentar la facilidad en el acoplamiento de tramos de tubo se puede colocar un mecanismo que forma un chaflán a la tubería.
El tipo de guillotina usado en el corte de tubería semirrígida como PEAD, PP ó PEBD, es efectivo, pero puede conducir a ligeras deformaciones por acción de impacto de la cuchilla.
En los cortes por sierras, las pequeñas denticiones que cortan la tubería provocan al mismo tiempo la formación de pequeñas virutas que algunas veces permanece unidas al tubo.
Cuando se requiere evitar la formación de estos residuos, se utilizan mecanismos donde las cuchillas se insertan en la pared del tubo y giran a alta velocidad, produciendo sólo una viruta que por su tamaño relativamente grande se desprende de la tubería.
h) Unidades de Enrollado: Se ocupa para materiales flexibles, que son los que no sufren una deformación permanente por ser enrollados. La tubería de Poliolefinas y mangueras de PVC flexible, son adecuadas para este proceso. A pesar de que no son sistemas muy complicados, se debe observar las siguientes consideraciones al emplear un embobinador de tubería:
· El diámetro del carrete embobinador en su núcleo, no debe ser menor a 20 - 25 veces el diámetro exterior del tubo a enrollar, para evitar el colapsado en el producto,
· El diámetro exterior del carrete debe ser 10 a 20 cm. mayor que el diámetro exterior formado por el producto enrollado.
Una sola estación de enrollado se puede usar con velocidades de extrusión menores a 2m/min., mínimo dos estaciones cuando se trabaje entre 2 y 20 m/min. y estaciones automáticas y semiautomáticas a mayores velocidades.
Coextrusiones de Tubería:
Tiene su principal ventaja al poder usar materiales reciclados, pues produce tuberías en cuya parte interior se extruye material reciclado y una cubierta exterior de material virgen que conserva una buena apariencia del producto y contiene mayores cantidades de aditivos para la protección a los ataques del medio ambiente.
En algunos usos eléctricos y de drenaje es válida esta práctica, ya que se pueden obtener productos de menor costo con buenas propiedades para las aplicaciones a las que se dirigen.
Otro tipo de coextrusión se presenta en la tubería corrugada, que requiere flexibilidad y resistencia mecánica pero con un pared interior lisa para evitar los estancamientos de los líquidos que se transporten.
Aplicaciones de los Productos:
La tubería obtenida por los métodos anteriores tienen los siguientes usos:
Tubería a presión (PVC, HDPE)
Tubería Conduit (PVC, HDPE)
Tubería de conducción de drenaje y desagüe
Tubería para drenaje doméstico (PV)
Tubería para instalaciones eléctricas (PVC, HDPE, LDP)
Tubería para gas (PVC, HDPE)
Mangueras (PVC)
Tubería para uso médico
Tubería para agua de riego
Tubería Industrial (PVC, HDPE, PP)
Tubería para conducción de agua potable (HDPE)
Extrusión de lámina y película en dado plano
El proceso de extrusión por dado plano ofrece algunas variantes con respecto a la extrusión de película, siendo el método para obtener lámina para aplicaciones como termo-formado (blister pack, skin pack (empaque al vacío), artículos desechables) y láminas de varios espesores para diversos usos
Las partes más importantes en la extrusión por dado plano son:
Dado o cabezal
Rodillo de enfriamiento
Sistema de Tiro
Unidad de embobinado
Componentes de la línea
a) Dado o Cabezal:
En una línea de extrusión de película plana, el dado es la pieza esencial del sistema, ya que otorga la forma que el polímero tendrá en su aplicación final. Para una correcta uniformidad en el espesor de la película a la salida del dado, el factor fundamental es el diseño y la distribución correcta de las temperaturas a lo largo del mismo, así como el ajusta de los labios por donde el plástico fluirá y tomará su forma final. Debe considerarse que el ancho máximo de los labios del dado, debido al efecto de "formación de cuello" a la salida del dado y al recorte lateral, necesario para uniformizar los costado de la película. Los diseños de dados para la producción de película plana y lámina son similares, es posible distinguir tres tipos, con base en la forma del canal de distribución del polímero fundido a la salida del dado. Los diseños diferentes son los encargados de transformar secuencialmente el material fundido que avanza con un perfil cilíndrico en una lámina rectangular plana, libre de tensiones y esfuerzos, para evitar deformaciones en el tiempo de solidificación. Los tipos de colectores o canales de distribución que distinguen el diseño de dado son:
Tipo “T" (normal y biselado)
Tipo "Gancho para Ropa"
Tipo "Cola de Pescado”
 |
| Tipos de dados planos |
Si se toman en cuenta aspecto de calidad y costo, el diseño de colector tipo "cola de Pescado" es el más equilibrado, pero al igual que en el diseño tipo T, es necesario agregar elementos mecánicos que permitan hacer ajustes a la distribución de flujos cuando existan variaciones en las condiciones de proceso.
El diseño de "Gancho para Ropa", es usado preferentemente en operaciones en que la calidad y uniformidad de espesor del producto sean aspectos importantes, mientras en el otro extremo, el diseño de dato con colector T, tienen mejor aplicación en la producción de recubrimientos y laminaciones con papel y/o aluminio, donde las variaciones en uniformidad son prácticamente despreciables. Sumando a la incidencia del tipo de diseño sobre el costo de un dado plano, se debe considerar el área en el dado sujeta a presión, que es proporcional a la longitud de los labios de salida del dado.
Esta área, además de influir por el aumento en la cantidad de material de fabricación, tiene otro aspecto importante: las áreas que son recorridas por el plástico fundido están expuestas a grande presiones y, por ello, debe ser utilizados mecanismo de cierre del dado de mejor desempeño, pero que también son más costosos. Estos efectos son más críticos cuando se procesan materiales de alta viscosidad, se requiere el uso de sistemas de cierre mecánico reforzado por pistones hidráulicos o por diseños de dados especiales de mayor resistencia a presiones que tiendan a abrir los labios.
En dados de gran longitud de salida, el efecto de la presión causa el efecto llamado "Concha de Almeja", que es una deformación en la zona central del dado donde se presenta una mayor abertura por la deflexión de las paredes metálicas.
b) Sistema de enfriamiento:
Tomando una forma laminar al salir del dado, el polímero para por un corto tramo donde no hay contacto, excepto con el aire ambiental hasta llegar al rodillo en donde empieza el enfriamiento. En este punto, dos diferentes tipos de líneas de extrusión se pueden distinguir:
- Para película (10 - 400 μm) (0.01 - 0.4 mm)
- Para lámina (0.2 - 2.5 mm)
Esta última división se puede emplear en casos prácticos pero no es una clasificación definitiva, si se toma en cuenta que los criterios para distinguir una lámina de una película se basan en el espesor y en la posibilidad de formar rollos sin daños ni deformaciones permanentes, es característica sólo de las películas. Ya que esta última cualidad no fácil de establecer en un espesor definido, sino que aumenta de manera paulatina, no es imposible fijar un diferenciación exacta por espesor entre las películas y las láminas. Las diferencias entre las líneas de producción de película plana y de lámina termoformable se observan en la zona de rodillos de enfriamiento, donde el primer caso la película tienen contacto en un solo lado al momento de unirse al rodillo enfriador, mientras en la lámina termoformable, la resina cae entre dos rodillos que calibran el espesor final y permanece unida al rodillo mayor para continuar enfriándose. El rodillo de enfriamiento requiere un efectivo sistema de intercambio de calor; entre mejor y más rápido sea el enfriamiento, mayor será la productividad y algunas propiedades físicas de la película, entre las que se incluye la transparencia. Para un mejor efecto de enfriado, varios sistemas acompañan al rodillo de enfriamiento:
- Cámaras de succión
- Cuchillas de aire
- Estabilizadores laterales
Cámara de Succión: Auxilia para lograr un buen contacto entre la película y el tambor de enfriamiento, al crear un área de baja presión que jala a la película hacia el tambor, además de remover cualquier volátil que pueda adherirse al tambor y ocasione la reducción de la capacidad de enfriamiento.
Cuchilla de Aire: Debido a que mecánicamente seria difícil oprimir la película contra el rodillo de enfriamiento, la cuchilla de aire realiza esta operación al lanzar una cortina de aire a alta presión contra la película en el punto de contacto con el rodillo. Cuando se usa el aire frío para la función, éste contribuye en parte con la remoción del calor excedente.
Estabilizadores Laterales: Son boquillas de aire que reducen el encogimiento de los costado de la película.
c) Elementos Posteriores al Enfriamiento:
Ya estabilizado el polímero por el rodillo de enfriamiento, pasa por una serie de etapas preparándolo para su acondicionamiento final. El camino del plástico ya moldeado incluye rodillos libres, rodillos para eliminación de pliegues, medidor y controlador de espesor, un sistema de tratamiento superficial para facilitar la impresión, equipo de corte y succión de bordes.
Dependiendo de las especificaciones establecidas para el producto final, vario de los equipos de corte longitudinal de las películas y de embobinado.
d) Equipos de Corte:
Dos tipos son utilizados: el corte lateral, para tener un producto con borde uniforme y el corte central, cuando se requiere de películas de un ancho menor al que se produce en el dado. En los corte laterales con funciones automatizadas, se cuenta con sistemas que conduce el recorte a equipos que reducen su tamaño hasta dejarlo disponible para reintroducirlo al extrusor.
e) Unidades de Enrollado:
Tienen la función de producir bobinas compactas y uniforme, pero generalmente la película es usada en otros procesos como impresión y/o envase, el producto debe ser de fácil procesamiento y uso, esto es, no presentar bloqueo y no estar excesivamente tenso.
Los procesos básicos de embobinado son:
- Embobinado por contacto
- Embobinado central
El embobinador por contacto, es usado para obtener rollos de película no sensible a la tensión, mientras que el embobinador central, se usa cuando se requiere de rollos donde se puede regular la compactación. Los detalles de estos equipos son básicamente los mencionados para los bobinadores descritos en la sección de película tubular.
Coextrusión en dado Plano:
Al igual que cualquier otro producto coextruído, la producción de película o lámina con distintas capas de dos o más materiales encuentra su principal diferencia con respecto a una línea de extrusión simple, en la construcción del cabezal dado.
En el caso de película o lámina plana, se pueden distinguir tres formas distintas de producción de coextrucciones, dependiendo de la forma en que los flujos de los distintos materiales se encuentren para formar una sola estructura:
- Flujos separados dentro del cabezal y unión de materiales externa
- Flujos separados dentro del cabezal y unión en la salida
- Flujos completamente juntos dentro del cabezal.
a) Flujos Separados Dentro del Cabezal y Unión Externa: En este caso, cuando los materiales aún caliente se unen fuera de cabezal, corren independientes dentro de éste e incluso pasan al exterior por dos aberturas o labios diferentes, siendo posteriormente unidos al contacto con el rodillo enfriador.
Puede ser instalado un rodillo que presiones y asegure la unión de los materiales, aunque éste se vuelve indispensable sólo cuando una tercera capa de algún otro material frío se agrega al sistema o cuando debido a las altas velocidades de extrusión, pequeñas cantidades de aire pueden quedar atrapadas entre ambas capas. Para esta construcción de cabezal, las ventajas se observan cuando se quiere procesar dos materiales de propiedades de flujo muy diferente (principalmente temperatura de proceso), ya que el diseño de los canales de flujo de cada material puede ser completamente distinto y aislado térmicamente con relativa facilidad.
Entre las desventajas, sólo los dado con dos ranuras de salida son recomendables de construir, ya que de tres en adelante se convierten en dados de extrema complejidad y elevado costo.
Operativamente, el problema de manejar materiales distintos en un solo canal tiene el inconveniente de controlar dos salidas de materiales independientes. Además, las contradicciones laterales deben ser mínimas y la producción de humos entre las capas extraídas puede generar problemas de calidad en la lámina final. Un factor adicional a considerar, es que en la extrusión de películas muy delgadas que tienden a enfriarse rápidamente, se pueden presentar problemas de baja adhesión.
b) Flujos Separados dentro del Cabezal y Unión Antes de Salir: En este tipo de dados, los materiales llegan al cabezal y se distribuyen por colectores distintos, se unen antes de abandonar el dado, teniendo éste una construcción de varias entradas con otros canales de flujo y una sola ranura de salida.
En este tipo de coextrusión, los materiales que tienen distintas propiedades de flujo pueden ser controlados y ajustado individualmente, mientras que un control total del espesor se logra con mayor eficiencia al tener una sola ranura de salida. El aislamiento de los canales individuales, es posible de lograr, pero es más complejo que en la construcción del tipo mencionado en el inciso anterior. Como desventajas, además de los problemas de aislamientos ya mencionados, se debe considerar que la construcción del cabezal es compleja, aunque la introducción de hasta una curta capa es factible.
c) Flujos juntos dentro del Cabezal: Este tipo de coextrusión se puede realiza en cabezales convencionales, con la inclusión de un adaptador que dosifica los diferentes materiales para la formación de una sola comente. La ventaja de este tipo de construcción, es que casi cualquier número de capas puede incluirse para obtener láminas de aplicaciones muy especializadas, todo esto con una complejidad relativamente menor a los métodos anterior. Como restricción, se debe tomar en cuenta que los materiales deben tener propiedades Teológicas y temperaturas de proceso similares. Se puede considerar que este es el sistema más usado en la producción de coextrusiones.
Aplicaciones de los Productos Película Plana (0.01 - 0.4 mm)
Laminaciones
Películas encogibles
Películas para envoltura
Películas para envases
Películas para bolsas
Películas para uso decorativo
Películas para pañal
Películas con relieve
Cintas adhesivas
Otras
Lámina Termo-formable (0.03 - 2.5 mm)
Cubiertas
Desechables
Blister Pack
Envases
Skin Pack
Coextrusiones
Envases de productos químicos
Envases de alimentos
Coextrusora: diámetro 15 a 45 mm (a modo de ejemplo)
Diámetro del husillo (mm)
|
Relación L/D
|
Motor (Kw)
|
Producción (Kg/h)
|
Observaciones
|
15
|
25
|
1.5
|
3
|
PE rayas tubo
|
20
|
25
|
2.2
|
6
|
PE rayas tubo
|
25
|
25
|
3
|
10
|
PE rayas tubo
|
30
|
25
|
4
|
18
|
Plastificado
|
45
|
25
|
11
|
50
|
Plastificado
|
Temperatura de la masa: Hemos visto que es importante mantener la temperatura de la masa, antes de la entrada al cabezal, en un nivel bajo. Para un procesamiento inmejorable con un tornillo de barrera, el perfil de temperatura de las zonas de la extrusora debe ser del tipo "joroba" (“humped"). Esto es que la primera zona debe estar caliente pero no tanto; la segunda zona debe estar muy caliente para fundir el material rápidamente para disminuir desgaste del tornillo por fricción y el calor de cizallamiento; luego cada zona que sigue debe estar más fría en forma progresiva; hasta que la última zona esté relativamente fría.
Consideremos que la extrusora es el intercambiador de calor más eficiente de la Línea porque cuenta con un sistema de enfriamiento forzado y el espesor de la capa de resina es relativamente bajo.
Perfil de la temperatura de "Joroba" de una extrusora en °C.
Zona N°1
|
Zona N°2
|
Zona N°3
|
Zona N°4
|
180
|
240
|
220
|
220
|
Este es un perfil típico para una extrusora de cuatro zonas: 180 240 220 220 °C. Tener en cuenta que cada diseño de tornillo es diferente por lo que el perfil de temperatura para cada caso determinado debe establecerse para lograr los mejores resultados. Igualmente se debe tener siempre en cuenta que la temperatura de la última zona no debe ser menor que la temperatura de fusión del material, porque si lo es el polímero se solidificará en la camisa de la extrusora si el tornillo deja de operar.
La comprensión de lo que realmente es la temperatura de la masa puede permitir a los ingenieros de planta mejorar la calidad de sus productos finales. Una masa que no tiene una gradiente de temperatura uniforme a través del flujo de la masa fundida tendrá consecuentemente una gradiente no uniforme de viscosidad. Todos los diseños de cabezales por sistemas de simulación de flujo con computadoras asumen una viscosidad constante.
Recubrimiento de cable:
Componentes de la línea. En la industria de cables aislados, una amplia variedad de productos hace que existan muchos tipos de configuraciones para líneas recubrimiento. A pesar de la diferencias entre ellas, todas guardan una estrecha relación; la parte fundamental de estos procesos se encuentra en el lado o cabezal y éste es común a todos los tipos de recubrimiento.
a) Descripción del Dado: Para el proceso de recubrimiento de cable, se utiliza un cabezal del tipo de sección anular, por su similitud con salidas de los cabezales para película tubular y tubería. En el caso del proceso de recubrimiento de cable, el propósito es aislar a un producto semi-terminado como el cable de cobre o la fibra óptica.
Recubrimiento por Presión: En este tipo de cabezal, el cable a recubrir se encuentra envuelto por el plástico fundido bajo presión en el interior del dado. En este caso, la adherencia del plástico al cable por las condiciones de presión y temperatura es muy buena; en el caso de alambre trenzado, se asegura la penetración del plástico entre las tramas metálicas. Para un mejor logro propósito de este propósito se puede crear un vacío en la parte central del cabezal.
Recubrimiento por Tubo: En el dado para recubrimiento por tubo, se utiliza un dado similar al usado en la producción de tubería, pero un diámetro muy pequeño. En la etapa de recubrimiento, el pequeño tubo formado en el cabezal se contrae, disminuyendo un poco su espesor y cubriendo la superficie del cable.
b) Elementos Posteriores al Cabezal: Todas las líneas deben tener después del cabezal un sistema de enfriamiento, un elemento de tiro y un embobando, y adicionarles un sistema de medición de espesores de pared, un probador de fuga de corriente y otros sistemas de medición que dependerán de la especialidad que se esté trabajando.
Aplicaciones de los productos
Aislado de fibra óptica
Cable fino
Cables telefónicos
Cables sencillos o trenzados
Cable de alta tensión con Polietileno entrecruzado
Cable de alto Calibre.
Líneas de Pelletización y Producción de Compuestos.
a) Descripción del Dado: Para el proceso de recubrimiento de cable, se utiliza un cabezal del tipo de sección anular, por su similitud con salidas de los cabezales para película tubular y tubería. En el caso del proceso de recubrimiento de cable, el propósito es aislar a un producto semi-terminado como el cable de cobre o la fibra óptica.
Recubrimiento por Presión: En este tipo de cabezal, el cable a recubrir se encuentra envuelto por el plástico fundido bajo presión en el interior del dado. En este caso, la adherencia del plástico al cable por las condiciones de presión y temperatura es muy buena; en el caso de alambre trenzado, se asegura la penetración del plástico entre las tramas metálicas. Para un mejor logro propósito de este propósito se puede crear un vacío en la parte central del cabezal.
Recubrimiento por Tubo: En el dado para recubrimiento por tubo, se utiliza un dado similar al usado en la producción de tubería, pero un diámetro muy pequeño. En la etapa de recubrimiento, el pequeño tubo formado en el cabezal se contrae, disminuyendo un poco su espesor y cubriendo la superficie del cable.
b) Elementos Posteriores al Cabezal: Todas las líneas deben tener después del cabezal un sistema de enfriamiento, un elemento de tiro y un embobando, y adicionarles un sistema de medición de espesores de pared, un probador de fuga de corriente y otros sistemas de medición que dependerán de la especialidad que se esté trabajando.
Aplicaciones de los productos
Aislado de fibra óptica
Cable fino
Cables telefónicos
Cables sencillos o trenzados
Cable de alta tensión con Polietileno entrecruzado
Cable de alto Calibre.
Líneas de Pelletización y Producción de Compuestos.
Las líneas de mezclado y producción de compuestos, en términos generales cumplen con las siguientes funciones: Mezclado y Homogenización de Polímeros con Aditivos
Estabilizadores de temperatura y radiaciones
Lubricantes de proceso
Plastificantes y modificadores de impacto
Colorantes
Cargas
Retardantes a la Flama
Agentes de entrecruzado
Agentes clarificantes
Otros
Incluso de Refuerzos Mecánicos en los Polímeros como:
Fibra de Vidrio
Fibra de Carbono
Otros Usos:
Aleación de polímeros compatibles para obtener un material de características deseadas
Homogeneización y obtención de condiciones de flujo deseadas en polímeros vírgenes
Formación de Perlas o "pellets", que es la forma más práctica que pueden tener las resinas plásticas para su manejo, transportación y alimentación de la maquinaria de moldeo final.
Filtración de polímeros que contengan sólidos y contaminantes insufribles
Mezclas de material virgen con reciclado
Eliminación de volátiles del polímero.
A principios de siglo, la maquinaria para formar compuestos para termoplásticos, tuvo su punto de origen en los mezcladores y amasadores por lotes usados en el procesamiento del hule, pero a causa del continuo desarrollo de la industria del plástico y de la necesidad de compuestos de mejor calidad y de un mayor volumen de producción, las líneas de "compounding" han logrado un elevado nivel de especialización y tecnificación.
Descripción de las líneas de Compuestos: Las líneas de formación de compuestos, consisten en maquinaria de mezclado, amasado y equipo periférico para lograr el producto requerido. La especialización de una línea de "compounding". Consiste en que el conjunto de husillo - barril tenga un diseño adecuado que cumpla con las funciones de:
Plastificar - Mezclar y Homogeneizar - Dispersar - Remover volátiles - Filtrar - Pelletizar
Para lograrlo, se debe contar con un equipo con zonas localizadas de diferente rango e intensidades de mezclado y corte del material plastificado. Los grados de mezcla y corte, se obtiene con repetidos cambios del sentido del flujo líquido, separaciones de corrientes e intercambios de capas de materiales en los diversos canales de un tornillo. Generalmente, en la construcción de maquinaria para líneas de compounding, la característica es usar motores de accionamiento de alta potencia, ya que el calor usado en la plastificación del material debe provenir en mayor grado por la acción de fricción en el mezclado que por los elementos calefactores exteriores.
Equipo Auxiliar
La mayor parte de los siguientes elementos son frecuentemente encontrados al observar una línea de compuestos:
- Silos de almacenaje de materia prima de material (pellets) procesado o compuesto
- Unidad de premezclado continua o intermitente, que en ciertos casos mejoran notablemente la eficiencia de la línea completa.
- Unidades de alimentación, que pueden ser tornillos alimentadores, bandas sinfín gravimétricas, tolvas dosificadores, válvulas rotatorias, bombas de engrane, etc. Se eligen según la precisión requerida en la alimentación y el estado físico del material alimentado (grano, polvo, líquido, etcétera).
- Sistemas de protección contra objetos extraños basado en principios mecánicos, inductivos o magnéticos.
- Sistemas de tamizados y cambio de tamiz para retención de partículas e impurezas que pudieran pasar al extrusor.
- Unidades de pelletización con sistemas de transporte de pellets, neumáticos o por agua
- Enfriadores o secadores de pellets, dependiendo del sistema del transporte anterior
- Sistema de envasado del producto final
- Sistemas de control de temperatura del extrusor con calentamiento eléctrico o por aceite y de enfriamiento con agua.
- Combas de vacío para extracción de volátiles del polímero.
- Paneles centrales de control de instrumentos.
Tipos de Línea de Compounding para Termoplásticos: Destacan cuatro técnicas de manufactura de compuestos, con base en el tipo de resina que se procesa:
Para Poliolefinas
Para plásticos sensibles a la temperatura
Para Polímeros de Estireno
Para plásticos de ingenieria
a) Compounding de Poliolefinas
Se distinguen tres formas para producir compuestos de Poliolefinas, por el estado físico de la resina que abandona el reactor donde se genera:
Para resina fundida
Para resina en solución
Para resina en Polvo
Líneas para Compounding de Resina Fundida: En este tipo de formación de compuestos, la descarga directa del reactor en forma de masa fundida pasa a una extrusor con un husillo de relación de 24 L/D y una configuración especial, o con husillo gemelos co-rotantes donde las labores de aditivación, homogeneización y pelletizado llevan a cabo remoción de gases para abatir las concentraciones de etileno residual hasta 50 ppm o menor. Aunque este tipo de maquinaria había sufrido un constante desarrollo para satisfacer las crecientes demandas de LDPE hasta llegar a máquinas con una producción de 20 a 30 ton/hr. El uso creciente de LDPE, obtenido como una solución o como polvo, hace que el diseño de máquinas más productivas sea poco probable.
Líneas de Concentración de Soluciones: En la obtención de Poliolefina por el método de solución, el principal obstáculo de un material procesable es la separación del solvente, usado en la polimerización de la resina obtenida. Una solución a este problema era la separación por agotamiento con vapor de agua, pero esto implicaba con vapor de agua, pero esto implicada una costosa separación y purificación posterior del solvente, que debe estar libre de agua para poder reutilizarse.
La mejor opción se encuentra en concentrar directamente mezclas de polímero al 85% en extrusora, debido a la alta viscosidad del producto. Para algunos casos como el de la resina de PEAD para grado inyección, la desgasificación se lleva en extrusores monohusillo que operan en cascada, eliminando los volátiles durante la transferencia entre ambos equipos.
Otros equipos de tornillos gemelos o multihusillo, son usados para Poliolefina de alta viscosidad. Los equipos actuales para la aditivación y pelletización de resinas obtenidas por solución, llegan a tener productividades de 15 ton/hr, con diámetros hasta de 460 mm.
Líneas para Compounding de Resina en Polvo: Este tipo de líneas tienen productividades hasta 20 - 25 ton/hr, ligeramente menores que las líneas para resina fundida, pero mayores a las concentración de soluciones. Han tenido poco desarrollo tecnológico desde su creación, avanzado únicamente en el aspecto de velocidades de producción.-El uso de equipos monohusillo, se encuentra limitado en capacidad, llegando sólo a 5 ton/hr como máximo. En husillos gemelos, las máquinas con husillos engranados y de giro contrario, tienen poca efectividad y debido a problemas de construcción no se pueden diseñar máquinas de grande diámetros, ello limita la capacidad de producción. Sin embargo, en sistemas de husillos gemelos no engranados de giro opuesto o engranado de giro en el mismo sentido, se pueden lograr mayores diámetros, hasta de 380 mm y se obtienen producciones máximas.
Pelletizadores para Poliolefina: Para la formación de perlas o pellets de Poliolefinas, provenientes de los equipos de alta productividad mencionados, se usan equipos con capacidad de 25 ton/hr. Un esquema del equipo de pelletización.
b) Compounding de Polímeros Sensible a la Temperatura: Al tratar sobre polímeros sensibles a la temperatura, la atención principal se dirige al PVC que es el caso más típico, pero también debe mantenerse presente a los Polietilenos entrecruzable, espumable y algunos hules termoplásticos como miembros de este grupo. En el caso de producción de compuestos de PVC, la mezcla de un mayor número de aditivos en comparación con la Poliolefinas y por consecuencia, la necesidad de un trabajo de incorporación de materiales más efectivo, encuentra la dificultad del manejo de una resina que puede degradarse con facilidad. En el caso de extrusión de tubería o perfil de PVC rígido, se prefiere premezclar la resina de PVC con los aditivos necesarios en mezcladores de alta velocidad. Los polvos obtenidos de este equipo, son alimentados directamente al extrusor donde el producto final será obtenido. Cuando el uso del material pleiteado es necesario como en los casos de producción dé cable recubierto, suelas de calzado con PVC plastificado, o botellas de compuesto de PVC rígido, es necesario el uso de una línea de extrusión especializada para el mezclado y pelletización de los componentes que, por complejidad del proceso, regularmente llegan a 3 ton/hr para compuesto de PVC rígido y hasta 6 ton/hr para material plastificado. Paras las resinas de PVC, en especial cuando se trate de PVC altamente sensible a la temperatura y al corte, es necesario controlar estrictamente las condiciones de producción. Los tipos de equipo más adecuados para el compounding de PVC incluyen:
- Extrusores con husillos gemelos engranados y de giro contrario.
- Plastificadores empleados específicamente para compuestos de PVC plastificado.
- Amasadores con unidades de descarga monohusillo.
- Extrusores planetarios con unidades de descarga monohusillo.
- Extrusores con husillos gemelos, engranados y de giro en el mismo sentido, con unidades de descarga monohusillo.
c) Compounding de Polímeros de Estireno: Ya que el Poliestireno se obtiene como material fundido por la mayor parte de los sistemas de polimerización, el trabajo de pelletización se puede lograr con bombas de engranes para el transporte del material y unidades de pelletización. Cuando además de la pelletización, se requiere de la incorporación de plastificantes, lubricantes, colorantes u otros aditivos y una desgasificación para remover monómero residual, es preciso el uso de maquinaria de husillos. En la producción de compuestos de Polímeros de Estireno, la productividad de la maquinaria empleada no sobrepasa generalmente las 3.5 ton/hr.
d) Compounding de Plásticos de Ingeniería: La producción de compuestos de plásticos de ingeniería involucra a resinas termoplásticas como: PA, PC, ABS, POM, PMMA, PPO, etc., además de plásticos termofijos y plásticos reforzados y cargados. Las operaciones involucrada en el Compounding de plásticos de ingeniería son:
- Plastificación
- Distribución y mezclado de aditivos
- Remoción de volátiles
- Inclusión de cargas, cuando se requiera
- Refuerzo con fibras minerales, cuando se requiera Aleaciones con otros polímeros, cuando se requiera
- Pelletización
A diferencia de las líneas de producción de los compuestos antes mencionados, aquellas usadas para plásticos de ingeniería tienen una productividad baja, que fluctúa entre 100 y 1500 kg/hr.
Extrusión de Doble Husillo:
La construcción de extrusores de dos husillos se conoce desde más de 50 años, originándose su desarrollo en Europa. La dificultad principal en sus orígenes era la complejidad requerida para los cojinetes de empuje y en engranaje para la coordinación del giro de los husillos. Las razones principales del desarrollo y uso de extrusores doble husillo se ha enfocado a procesos especiales como formulación de compuestos, reacciones químicas, remoción de volátiles y otros.
Funciones de Mezclado: Para la formación de compuestos, los extrusores doble husillo utilizan las funciones de dispersión y de distribución de materiales. En el caso de la dispersión, implica que las cargas o aditivos sufrirán una reducción en la función distributiva sólo implica una separación y homogenización de las partículas en el volumen de la mezcla.
Estabilizadores de temperatura y radiaciones
Lubricantes de proceso
Plastificantes y modificadores de impacto
Colorantes
Cargas
Retardantes a la Flama
Agentes de entrecruzado
Agentes clarificantes
Otros
Incluso de Refuerzos Mecánicos en los Polímeros como:
Fibra de Vidrio
Fibra de Carbono
Otros Usos:
Aleación de polímeros compatibles para obtener un material de características deseadas
Homogeneización y obtención de condiciones de flujo deseadas en polímeros vírgenes
Formación de Perlas o "pellets", que es la forma más práctica que pueden tener las resinas plásticas para su manejo, transportación y alimentación de la maquinaria de moldeo final.
Filtración de polímeros que contengan sólidos y contaminantes insufribles
Mezclas de material virgen con reciclado
Eliminación de volátiles del polímero.
A principios de siglo, la maquinaria para formar compuestos para termoplásticos, tuvo su punto de origen en los mezcladores y amasadores por lotes usados en el procesamiento del hule, pero a causa del continuo desarrollo de la industria del plástico y de la necesidad de compuestos de mejor calidad y de un mayor volumen de producción, las líneas de "compounding" han logrado un elevado nivel de especialización y tecnificación.
Descripción de las líneas de Compuestos: Las líneas de formación de compuestos, consisten en maquinaria de mezclado, amasado y equipo periférico para lograr el producto requerido. La especialización de una línea de "compounding". Consiste en que el conjunto de husillo - barril tenga un diseño adecuado que cumpla con las funciones de:
Plastificar - Mezclar y Homogeneizar - Dispersar - Remover volátiles - Filtrar - Pelletizar
Para lograrlo, se debe contar con un equipo con zonas localizadas de diferente rango e intensidades de mezclado y corte del material plastificado. Los grados de mezcla y corte, se obtiene con repetidos cambios del sentido del flujo líquido, separaciones de corrientes e intercambios de capas de materiales en los diversos canales de un tornillo. Generalmente, en la construcción de maquinaria para líneas de compounding, la característica es usar motores de accionamiento de alta potencia, ya que el calor usado en la plastificación del material debe provenir en mayor grado por la acción de fricción en el mezclado que por los elementos calefactores exteriores.
Equipo Auxiliar
La mayor parte de los siguientes elementos son frecuentemente encontrados al observar una línea de compuestos:
- Silos de almacenaje de materia prima de material (pellets) procesado o compuesto
- Unidad de premezclado continua o intermitente, que en ciertos casos mejoran notablemente la eficiencia de la línea completa.
- Unidades de alimentación, que pueden ser tornillos alimentadores, bandas sinfín gravimétricas, tolvas dosificadores, válvulas rotatorias, bombas de engrane, etc. Se eligen según la precisión requerida en la alimentación y el estado físico del material alimentado (grano, polvo, líquido, etcétera).
- Sistemas de protección contra objetos extraños basado en principios mecánicos, inductivos o magnéticos.
- Sistemas de tamizados y cambio de tamiz para retención de partículas e impurezas que pudieran pasar al extrusor.
- Unidades de pelletización con sistemas de transporte de pellets, neumáticos o por agua
- Enfriadores o secadores de pellets, dependiendo del sistema del transporte anterior
- Sistema de envasado del producto final
- Sistemas de control de temperatura del extrusor con calentamiento eléctrico o por aceite y de enfriamiento con agua.
- Combas de vacío para extracción de volátiles del polímero.
- Paneles centrales de control de instrumentos.
Tipos de Línea de Compounding para Termoplásticos: Destacan cuatro técnicas de manufactura de compuestos, con base en el tipo de resina que se procesa:
Para Poliolefinas
Para plásticos sensibles a la temperatura
Para Polímeros de Estireno
Para plásticos de ingenieria
a) Compounding de Poliolefinas
Se distinguen tres formas para producir compuestos de Poliolefinas, por el estado físico de la resina que abandona el reactor donde se genera:
Para resina fundida
Para resina en solución
Para resina en Polvo
Líneas para Compounding de Resina Fundida: En este tipo de formación de compuestos, la descarga directa del reactor en forma de masa fundida pasa a una extrusor con un husillo de relación de 24 L/D y una configuración especial, o con husillo gemelos co-rotantes donde las labores de aditivación, homogeneización y pelletizado llevan a cabo remoción de gases para abatir las concentraciones de etileno residual hasta 50 ppm o menor. Aunque este tipo de maquinaria había sufrido un constante desarrollo para satisfacer las crecientes demandas de LDPE hasta llegar a máquinas con una producción de 20 a 30 ton/hr. El uso creciente de LDPE, obtenido como una solución o como polvo, hace que el diseño de máquinas más productivas sea poco probable.
Líneas de Concentración de Soluciones: En la obtención de Poliolefina por el método de solución, el principal obstáculo de un material procesable es la separación del solvente, usado en la polimerización de la resina obtenida. Una solución a este problema era la separación por agotamiento con vapor de agua, pero esto implicaba con vapor de agua, pero esto implicada una costosa separación y purificación posterior del solvente, que debe estar libre de agua para poder reutilizarse.
La mejor opción se encuentra en concentrar directamente mezclas de polímero al 85% en extrusora, debido a la alta viscosidad del producto. Para algunos casos como el de la resina de PEAD para grado inyección, la desgasificación se lleva en extrusores monohusillo que operan en cascada, eliminando los volátiles durante la transferencia entre ambos equipos.
Otros equipos de tornillos gemelos o multihusillo, son usados para Poliolefina de alta viscosidad. Los equipos actuales para la aditivación y pelletización de resinas obtenidas por solución, llegan a tener productividades de 15 ton/hr, con diámetros hasta de 460 mm.
Líneas para Compounding de Resina en Polvo: Este tipo de líneas tienen productividades hasta 20 - 25 ton/hr, ligeramente menores que las líneas para resina fundida, pero mayores a las concentración de soluciones. Han tenido poco desarrollo tecnológico desde su creación, avanzado únicamente en el aspecto de velocidades de producción.-El uso de equipos monohusillo, se encuentra limitado en capacidad, llegando sólo a 5 ton/hr como máximo. En husillos gemelos, las máquinas con husillos engranados y de giro contrario, tienen poca efectividad y debido a problemas de construcción no se pueden diseñar máquinas de grande diámetros, ello limita la capacidad de producción. Sin embargo, en sistemas de husillos gemelos no engranados de giro opuesto o engranado de giro en el mismo sentido, se pueden lograr mayores diámetros, hasta de 380 mm y se obtienen producciones máximas.
Pelletizadores para Poliolefina: Para la formación de perlas o pellets de Poliolefinas, provenientes de los equipos de alta productividad mencionados, se usan equipos con capacidad de 25 ton/hr. Un esquema del equipo de pelletización.
b) Compounding de Polímeros Sensible a la Temperatura: Al tratar sobre polímeros sensibles a la temperatura, la atención principal se dirige al PVC que es el caso más típico, pero también debe mantenerse presente a los Polietilenos entrecruzable, espumable y algunos hules termoplásticos como miembros de este grupo. En el caso de producción de compuestos de PVC, la mezcla de un mayor número de aditivos en comparación con la Poliolefinas y por consecuencia, la necesidad de un trabajo de incorporación de materiales más efectivo, encuentra la dificultad del manejo de una resina que puede degradarse con facilidad. En el caso de extrusión de tubería o perfil de PVC rígido, se prefiere premezclar la resina de PVC con los aditivos necesarios en mezcladores de alta velocidad. Los polvos obtenidos de este equipo, son alimentados directamente al extrusor donde el producto final será obtenido. Cuando el uso del material pleiteado es necesario como en los casos de producción dé cable recubierto, suelas de calzado con PVC plastificado, o botellas de compuesto de PVC rígido, es necesario el uso de una línea de extrusión especializada para el mezclado y pelletización de los componentes que, por complejidad del proceso, regularmente llegan a 3 ton/hr para compuesto de PVC rígido y hasta 6 ton/hr para material plastificado. Paras las resinas de PVC, en especial cuando se trate de PVC altamente sensible a la temperatura y al corte, es necesario controlar estrictamente las condiciones de producción. Los tipos de equipo más adecuados para el compounding de PVC incluyen:
- Extrusores con husillos gemelos engranados y de giro contrario.
- Plastificadores empleados específicamente para compuestos de PVC plastificado.
- Amasadores con unidades de descarga monohusillo.
- Extrusores planetarios con unidades de descarga monohusillo.
- Extrusores con husillos gemelos, engranados y de giro en el mismo sentido, con unidades de descarga monohusillo.
c) Compounding de Polímeros de Estireno: Ya que el Poliestireno se obtiene como material fundido por la mayor parte de los sistemas de polimerización, el trabajo de pelletización se puede lograr con bombas de engranes para el transporte del material y unidades de pelletización. Cuando además de la pelletización, se requiere de la incorporación de plastificantes, lubricantes, colorantes u otros aditivos y una desgasificación para remover monómero residual, es preciso el uso de maquinaria de husillos. En la producción de compuestos de Polímeros de Estireno, la productividad de la maquinaria empleada no sobrepasa generalmente las 3.5 ton/hr.
d) Compounding de Plásticos de Ingeniería: La producción de compuestos de plásticos de ingeniería involucra a resinas termoplásticas como: PA, PC, ABS, POM, PMMA, PPO, etc., además de plásticos termofijos y plásticos reforzados y cargados. Las operaciones involucrada en el Compounding de plásticos de ingeniería son:
- Plastificación
- Distribución y mezclado de aditivos
- Remoción de volátiles
- Inclusión de cargas, cuando se requiera
- Refuerzo con fibras minerales, cuando se requiera Aleaciones con otros polímeros, cuando se requiera
- Pelletización
A diferencia de las líneas de producción de los compuestos antes mencionados, aquellas usadas para plásticos de ingeniería tienen una productividad baja, que fluctúa entre 100 y 1500 kg/hr.
Extrusión de Doble Husillo:
La construcción de extrusores de dos husillos se conoce desde más de 50 años, originándose su desarrollo en Europa. La dificultad principal en sus orígenes era la complejidad requerida para los cojinetes de empuje y en engranaje para la coordinación del giro de los husillos. Las razones principales del desarrollo y uso de extrusores doble husillo se ha enfocado a procesos especiales como formulación de compuestos, reacciones químicas, remoción de volátiles y otros.
Funciones de Mezclado: Para la formación de compuestos, los extrusores doble husillo utilizan las funciones de dispersión y de distribución de materiales. En el caso de la dispersión, implica que las cargas o aditivos sufrirán una reducción en la función distributiva sólo implica una separación y homogenización de las partículas en el volumen de la mezcla.
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| Esquema de extrusor doble tornillo |
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| Vista interna de extrusor |
Extrusores Co-rotantes Entrelazados: Estos extrusores se prefieren para compounding en volúmenes mayores. Entre los husillos existe solo una pequeña separación, forzando con esto al plástico a circular por la periferia de los husillos, generando un patrón de forma de "8". Por esta pequeña separación se crea un efecto de "auto-limpieza de la superficie del otro.
Extrusores Contra-rotantes No Entrelazados: Los extrusores contra - rotantes no están en contacto íntimo, siendo por esta razón excelentes en los casos donde sólo requiere un mezclado distributivo, es decir, que no requiera de una reducción del tamaño de los aditivos agregados. También se usan en desvolatilización de altas producciones.
Definición: El moldeo por soplado es un proceso discontinuo de producción de recipientes y artículos huecos, en donde una resina termoplástica es fundida, transformada en una preforma hueca y llevada a un molde final en donde, por la introducción de aire a presión en su interior, se expande hasta tomar la forma del molde es enfriada y expulsada como un artículo terminado. Para la producción de la preforma, se puede considerar la mitad del proceso como conjunto y utilizando el proceso de inyección o extrusión, permitiendo que el proceso de soplado se divida en dos grupos distintos: inyección - soplo y extrusión - soplo.
Ventajas y Restricciones:
El proceso tiene la ventaja de ser único proceso para la producción de recipientes de boca angosta; solamente comparte mercado con el roto-moldeo en contenedores de gran capacidad. Para el proceso extrusión soplo, la producción de la pieza final no requiere de moldes muy costosos. Otra ventaja es la obtención de artículos de paredes muy delgadas con gran resistencia mecánica. Operativamente permite cambios en la producción con relativa sencillez, tomando en cuenta que los moldes no son voluminosos ni pesados. Como restricciones del proceso se puede mencionar que se producen artículo huecos que requieren de grandes espacios de almacenaje y dificultan la comercialización a regiones que no estén próximas a la planta productora. Por otra parte, en el proceso de extrusión - soplo, se tienen en cada ciclo una porción de material residual que debe ser molido y retornado al material virgen para su recuperación, lo que reduce la relación producto obtenido/material alimentado, y que se debe adicionar al precio del producto.
Aplicaciones:
Prácticamente el moldeo de cualquier recipiente se puede lograr por medio del proceso de soplado, siendo el único para la producción de recipientes de cuello angosto de alto consumo en industrias como la alimenticia, cosmética y química, aunque en envases de cuello ancho, puede encontrar cierta competencia en el proceso de inyección y quizás con el termoformado, mientras que en contenedores de gran tamaño y boca angosta, observa una gran competencia con el moldeo rotaciones. El proceso se encuentra en franco crecimiento, bajo la necesidad de abastecer a un mercado de alimentos también en constante auge. Ejemplo de la diversidad de aplicaciones son:
Sector Cosméticos - Farmacéutico
- Envases de tratamiento tipo ampolletas
- Envases pequeños para muestras médicas
- Recipientes para medicamentos en pastillas
- Recipientes para jarabes, soluciones y suspensiones
- Recipientes grandes para suero
- Recipientes para shampoo y cremas
- Recipientes para lociones y perfumes
Sector de Alimentos
- Botellas para aceite comestible
- Botellas para agua potable
- Botellas para bebidas alcohólicas
- Envases pequeños para golosinas o promocionales
- Envases para bebidas refrescantes no carbonatadas
- Envases para condimentos
- Envases para bebidas en polvo
- Botellas para bebida carbonatadascon o sin retorno
Para la obtención de artículos huecos por esta vía, la resina polimérica es alimentada a la tolva de un extrusor; de ahí pasar al interior del cañón, se plastifica y homogeneiza por medio del husillo con los pigmentos y otros aditivos que también hayan sido alimentados, siendo únicamente restringido el uso de cargas o refuerzos, ya que estos últimos generalmente provocan la ruptura de las paredes del artículo cuando está en la etapa de soplado.
El material ya homogéneo y completamente plastificado, pasa al dado o cabezal que, de manera similar a la extrusión de tubería que, de manera similar a la extrusión de tubería, produce una preforma (párison) tubular con dimensiones de pared controladas para la pieza final cumpla con las dimensiones de espesor requeridas.
La producción de esta preforma deber se invariablemente vertical y descendente, ya que no existe ninguna guía que pueda ofrecerle alguna otra orientación, mientras que el tiempo empleado desde que comienza a salir del dado hasta que tiene la dimensión precisa para continuar con el ciclo, está limitado al momento en que la primera porción de plástico extruído se enfríe, perdiendo características para ser moldeado.
Llegando a la longitud de preforma óptima, que es ligeramente mayor a la longitud del molde que forma la pieza final, entra en acción del mecanismo que cierra las dos parte del molde para dejar confinado el párison en éste. Durante su movimiento, el molde además de rodear al párison, lo prensa por uno de sus extremos provocando el sellado de las paredes del tubo, debido a que el plástico se encuentra aún arriba de su temperatura de reblandecimiento.
El diseño del molde puede incluso cortar el material sobrante por debajo de éste, formando así, la característica línea o costura en la base de todo recipiente obtenido por extrusión-soplo. El otro extremo del párison permanece abierto, pues es necesario para las etapas posteriores.
En la tercera fase del proceso se introduce una boquilla por el extremo abierto del molde y en el interior del párison, se inyecta aire a presión, obligando a la preforma a extenderse hasta alcanzar las paredes del molde, donde se enfría y conserva la forma interior del molde. La boquilla de inyección del aire crea al mismo tiempo la estructura final de la boca y cuello del recipiente.
Es importante señalar que durante el proceso de expansión de la preforma hacia las paredes del molde, el espesor de la pared sufre una reducción por el aumento del área superficial.
En la última fase del ciclo de soplado, el molde se separa exponiendo al recipiente terminado a una temperatura en que es estable dimensionalmente, para ser entonces expulsado por su propio peso o por el aire a presión que aún se encuentra en su interior. Generalmente, el tiempo invertido en la dos últimas etapas tarda lo suficiente para que en el dado se haya eximido una nueva preforma, siendo necesario que el molde recién liberado del producto tenga que moverse hacia la recepción del nuevo material, para iniciar un nuevo ciclo productivo.
Descripción del equipo:
Cabezal de Extrusión: Desempeña un papel importante en el proceso de extrusión -soplo, ya que la calidad con sea producida la preforma, depende del éxito de la etapa de soplado. Todos los cabezales utilizados en la extrusión de 90°, pues no existe otra forma en que el molde pueda tomar el párison que no sea vertical. Las secciones de alimentación al cabezal, deben tener un diseño adecuado para evitar líneas de soldadura por elementos que sostenga el mandril central del dado. Para la producción de preforma central del dado. Para la producción de preforma de diámetro pequeño, una salida de material recta o convergente puede ser indicada y, un párison con espesores de pared constante responde perfectamente a las necesidades del proceso. Para la producción de formas que no sean completamente cilíndricas y de sección transversal uniforme, o que sean de un tamaño relativamente grande, es necesario contar con un control en el espesor de la preforma o párison extruído, que podrá ser no uniforme al paso de su longitud. La variación de espesores, en el caso de formas irregulares y complicadas, obedece a que al momento del soplado algunas zonas de la pared de la preforma experimentan mayor elongación que otras, produciendo paredes más delgadas, débiles o muy gruesas donde se desperdicia material.
En el caso de productos grandes, el peso del párison extruído se incrementa con la longitud y tiende a estirar a las paredes más cercanas al dado; se debe compensar con incrementos paulatinos de espesor al momento de la producción de párison. La variación en los espesores de la preforma, se logra por medio de un dado que pueda incrementar o reducir la distancia de la abertura, por le que se está extruyendo la resina. Esto se consigue con el movimiento ascendente y descendente del mandril del dado de extrusión.
Cabezal Acumulador: En la producción de contenedores grandes, y principalmente cuando se requiere una distribución del espesor de pared, se recomienda el uso de maquinaria con cabezal acumulador, que es un mecanismo de almacenamiento del plástico fundido para posteriormente formar el párison con alta velocidad. Así, se evita el estiramiento natural del párison que en casos extremos puede provocar la ruptura del mismo, especialmente si su peso es mayor a 2 kg.
Corte del Párison: Una vez que el párison ha sido formado y captado por el molde, existe un mecanismo que corta el párison y permite el paso de la boquilla de soplado. En el caso del PVC y Poliolefinas, se puede utilizar una cuchilla en frió. En caso de que el párison sea muy delgado o inestable, se prefiere un alambre caliente (resistencia eléctrica), que tiene la desventaja de requerir mayor mantenimiento,
Moldes para extrusión - soplo sin biorientación: Estos moldes son lo más sencillos, ya que un solo molde de dos piezas se puede utilizar para el funcionamiento de una máquina. Para su construcción, se pueden utilizar materiales muy ligeros como el aluminio, debido a que en la etapa de soplado no se ejerce una presión elevada como en un moldeo por inyección, consiguiendo ventajas en peso y conductividad térmica, siendo más sencillo maquinar los canales de circulación del líquido de enfriamiento. Sin embargo, en máquinas de alta productividad, la intensidad de trabajo puede demandar moldes de acero o alguna otra aleación resistente para conservar el molde en buenas condiciones aún después de someterlo a los largos periodos de producción.
Procesos para la obtención de recipiente bioríentados: Durante mucho tiempo se estimó la posibilidad de introducir a los materiales plásticos en el envase de bebidas gaseosas, agua purificada y otros productos, donde el dominio del vidrio y los materiales metálicos parecía indiscutible.
Las principales características que el plástico debe cumplir son:
- Presentar alta transparencia para proporcionar buena presentación al producto envasado
- Resistencia mecánica a presione internas en caso de bebidas carbonatadas
- Cumplir con los requerimientos de vida de anaquel exigidos por las bebidas carbonatadas
- Tener resistencia a impactos producidos durante las labores de producción, transporte y distribución del producto.
- Tener un precio menor al vidrio y productividades iguales o mayores a éste.
Las dificultades parecían excesivas, sobre todo en el caso de la impermeabilidad al C02, y por la presión a la que se envasan las bebidas gaseosas, sólo se podía aspirar a resolver el problema con grandes espesores de pared o complicadas coextrusiones. Inclusive, era contraproducentes al analizarlas en transparencia, productividad y costo, por ello se descartaban como alternativas factibles. El desarrollo de una modificación a los procesos de extrusión -soplo e inyección - soplo, así como la investigación de nuevos grados de resinas que cumplieran con la propiedades mecánicas y de permeabilidad impuestas por las características de los productos a envasar, resolvieron los problemas para la sustitución de vidrio y metales, en campos en que parecían irremplazables.
Proceso de Extrusión - Soplo con Bioríentación: Es preferido para la obtención de botellas de PVC transparentes; es un proceso de extrusión - soplo, con una etapa que asegura el estiramiento longitudinal del recipiente producido.
Las primeras etapas de este método, siguen el mismo camino descrito para el proceso extrusión - soplo convencional, pero al llega a la última etapa no se obtiene el producto final, sino una preforma. En el proceso convencional, la preforma obtenida es sellada en su parte inferior y soplada, sufriendo un gran estiramiento circunferencial, pero bajo longitudinalmente, que provoca un arreglo y orientación desbalanceado en las moléculas y pérdida de las propiedades físicas máximas que el polímero puede proporcionar. Para resolverlo, la preforma obtenida es trasladada al molde que tiene la forma del producto final y que es mayor en longitud y circunferencia en relación con la preforma. Aquí entra en acción simultánea un dispositivo mecánico que estira la preforma longitudinalmente, mientras que por medio de aire a presión se realiza la expansión de las paredes de la preforma hasta las paredes del molde. Así, se obtiene el recipiente requerido con una orientación en sentido longitudinal y circunferencial, que mejora de manera notable las propiedades mecánicas de las paredes del producto, logrando altas resistencia con paredes considerablemente delgadas.
Moldes para Extrusión - Soplo con Bioríentación: Para la extrusión - soplo con biorientación, los moldes no requieren de construcciones de gran resistencia a la presión, pero no bastante complejos en su funcionamiento y diseño. Se puede usar materiales ligeros en su construcción o de mayor resistencia mecánica, dependiendo de la intensidad de uso a que estén sometidos.
Temperatura de Extrusión: El principal efecto de la modificación de la temperatura de extrusión es la viscosidad del polímero (su resistencia al flujo). La selección de la temperatura de extrusión debe hacerse de manera tal que permita reducir el consumo de potencia del motor de la extrusora a valores tales que estén en el intervalo de trabajo del equipo y, adicionalmente, se alcance una viscosidad del polímero adecuada para su procesamiento. La temperatura óptima de extrusión de cada resina dependerá de su distribución de pesos moleculares, representado desde el punto de vista reológico por su viscosidad y, más popularmente, por su índice de fluidez, éste último de vaga precisión. Los efectos de la temperatura de extrusión se observan más allá de la salida de la boquilla. Los principales efectos de la temperatura de extrusión resultan reflejados en las características de la superficie del material extrudado y el grado de cristalización del mismo. Una de las propiedades mas afectada por la modificación de la temperatura de extrusión es la resistencia al impacto en los productos.
Velocidad de Extrusión: Generalmente en los procesos de extrusión el objetivo de la optimización de las variables de procesamiento es el logro del máximo caudal (Kg. de resina procesada por unidad de tiempo) que permita la obtención de un producto de alta calidad.
Problemas y soluciones del proceso de extrusión: Como paso previo a emprender las acciones con miras a remediar problemas que pudiesen presentarse durante este tipo de procesamiento, se sugiere verificar primero:
1.- ¿Existe alguna falla reportada en el equipo?
2.- ¿Se ha seguido cabalmente el procedimiento de arranque, funcionamiento y parada del equipo?
3.- ¿Se están empleando las condiciones de operación recomendadas para la resina utilizada?
4.- ¿Se han razonado las consecuencias de modificar las condiciones de operación del equipo?
Las respuestas a estas preguntas pueden evitar que se emprendan acciones correctivas que tengan peores consecuencias que el inconveniente inicialmente detectado. En caso de no conseguir solventar el problema mediante el análisis de los cuatro puntos anteriormente cuestionados, a continuación se presenta una lista de recomendaciones para la solución de frecuentes problemas en el procesamiento de resinas mediante la técnica de extrusión.
Finalmente un operador calificado debe estar siempre atento ante la presencia de situaciones indicadoras de posibles fallas en el proceso, para ello se sugiere:
a.- Inspeccionar, ver: ¿Se encuentran operando correctamente los sensores de temperatura, presión y consoladores de temperatura?
¿Se encuentran todas las zonas de calentamiento dentro, por encima o por debajo de la banda de control?
b.- Escuche: ¿El motor de la extrusora, los relays de los controladores de temperatura, tienen el sonido característico?
c.- Sienta: ¿Existe una vibración inusual en la reductora? ¿Se encuentra caliente o fría la línea de salida de agua de la garganta?
Es importante que en cada jornada se lleve un registro detallado de las fallas y anomalías que se presentan en la operación de una extrusora, ya que esta información permite la realización de análisis para repotenciación y/o reemplazo de equipos.
Sector Cosméticos - Farmacéutico
- Envases de tratamiento tipo ampolletas
- Envases pequeños para muestras médicas
- Recipientes para medicamentos en pastillas
- Recipientes para jarabes, soluciones y suspensiones
- Recipientes grandes para suero
- Recipientes para shampoo y cremas
- Recipientes para lociones y perfumes
Sector de Alimentos
- Botellas para aceite comestible
- Botellas para agua potable
- Botellas para bebidas alcohólicas
- Envases pequeños para golosinas o promocionales
- Envases para bebidas refrescantes no carbonatadas
- Envases para condimentos
- Envases para bebidas en polvo
- Botellas para bebida carbonatadascon o sin retorno
Para la obtención de artículos huecos por esta vía, la resina polimérica es alimentada a la tolva de un extrusor; de ahí pasar al interior del cañón, se plastifica y homogeneiza por medio del husillo con los pigmentos y otros aditivos que también hayan sido alimentados, siendo únicamente restringido el uso de cargas o refuerzos, ya que estos últimos generalmente provocan la ruptura de las paredes del artículo cuando está en la etapa de soplado.
El material ya homogéneo y completamente plastificado, pasa al dado o cabezal que, de manera similar a la extrusión de tubería que, de manera similar a la extrusión de tubería, produce una preforma (párison) tubular con dimensiones de pared controladas para la pieza final cumpla con las dimensiones de espesor requeridas.
La producción de esta preforma deber se invariablemente vertical y descendente, ya que no existe ninguna guía que pueda ofrecerle alguna otra orientación, mientras que el tiempo empleado desde que comienza a salir del dado hasta que tiene la dimensión precisa para continuar con el ciclo, está limitado al momento en que la primera porción de plástico extruído se enfríe, perdiendo características para ser moldeado.
Llegando a la longitud de preforma óptima, que es ligeramente mayor a la longitud del molde que forma la pieza final, entra en acción del mecanismo que cierra las dos parte del molde para dejar confinado el párison en éste. Durante su movimiento, el molde además de rodear al párison, lo prensa por uno de sus extremos provocando el sellado de las paredes del tubo, debido a que el plástico se encuentra aún arriba de su temperatura de reblandecimiento.
El diseño del molde puede incluso cortar el material sobrante por debajo de éste, formando así, la característica línea o costura en la base de todo recipiente obtenido por extrusión-soplo. El otro extremo del párison permanece abierto, pues es necesario para las etapas posteriores.
En la tercera fase del proceso se introduce una boquilla por el extremo abierto del molde y en el interior del párison, se inyecta aire a presión, obligando a la preforma a extenderse hasta alcanzar las paredes del molde, donde se enfría y conserva la forma interior del molde. La boquilla de inyección del aire crea al mismo tiempo la estructura final de la boca y cuello del recipiente.
Es importante señalar que durante el proceso de expansión de la preforma hacia las paredes del molde, el espesor de la pared sufre una reducción por el aumento del área superficial.
En la última fase del ciclo de soplado, el molde se separa exponiendo al recipiente terminado a una temperatura en que es estable dimensionalmente, para ser entonces expulsado por su propio peso o por el aire a presión que aún se encuentra en su interior. Generalmente, el tiempo invertido en la dos últimas etapas tarda lo suficiente para que en el dado se haya eximido una nueva preforma, siendo necesario que el molde recién liberado del producto tenga que moverse hacia la recepción del nuevo material, para iniciar un nuevo ciclo productivo.
Descripción del equipo:
Cabezal de Extrusión: Desempeña un papel importante en el proceso de extrusión -soplo, ya que la calidad con sea producida la preforma, depende del éxito de la etapa de soplado. Todos los cabezales utilizados en la extrusión de 90°, pues no existe otra forma en que el molde pueda tomar el párison que no sea vertical. Las secciones de alimentación al cabezal, deben tener un diseño adecuado para evitar líneas de soldadura por elementos que sostenga el mandril central del dado. Para la producción de preforma central del dado. Para la producción de preforma de diámetro pequeño, una salida de material recta o convergente puede ser indicada y, un párison con espesores de pared constante responde perfectamente a las necesidades del proceso. Para la producción de formas que no sean completamente cilíndricas y de sección transversal uniforme, o que sean de un tamaño relativamente grande, es necesario contar con un control en el espesor de la preforma o párison extruído, que podrá ser no uniforme al paso de su longitud. La variación de espesores, en el caso de formas irregulares y complicadas, obedece a que al momento del soplado algunas zonas de la pared de la preforma experimentan mayor elongación que otras, produciendo paredes más delgadas, débiles o muy gruesas donde se desperdicia material.
En el caso de productos grandes, el peso del párison extruído se incrementa con la longitud y tiende a estirar a las paredes más cercanas al dado; se debe compensar con incrementos paulatinos de espesor al momento de la producción de párison. La variación en los espesores de la preforma, se logra por medio de un dado que pueda incrementar o reducir la distancia de la abertura, por le que se está extruyendo la resina. Esto se consigue con el movimiento ascendente y descendente del mandril del dado de extrusión.
Cabezal Acumulador: En la producción de contenedores grandes, y principalmente cuando se requiere una distribución del espesor de pared, se recomienda el uso de maquinaria con cabezal acumulador, que es un mecanismo de almacenamiento del plástico fundido para posteriormente formar el párison con alta velocidad. Así, se evita el estiramiento natural del párison que en casos extremos puede provocar la ruptura del mismo, especialmente si su peso es mayor a 2 kg.
Corte del Párison: Una vez que el párison ha sido formado y captado por el molde, existe un mecanismo que corta el párison y permite el paso de la boquilla de soplado. En el caso del PVC y Poliolefinas, se puede utilizar una cuchilla en frió. En caso de que el párison sea muy delgado o inestable, se prefiere un alambre caliente (resistencia eléctrica), que tiene la desventaja de requerir mayor mantenimiento,
Procesos para la obtención de recipiente bioríentados: Durante mucho tiempo se estimó la posibilidad de introducir a los materiales plásticos en el envase de bebidas gaseosas, agua purificada y otros productos, donde el dominio del vidrio y los materiales metálicos parecía indiscutible.
Las principales características que el plástico debe cumplir son:
- Presentar alta transparencia para proporcionar buena presentación al producto envasado
- Resistencia mecánica a presione internas en caso de bebidas carbonatadas
- Cumplir con los requerimientos de vida de anaquel exigidos por las bebidas carbonatadas
- Tener resistencia a impactos producidos durante las labores de producción, transporte y distribución del producto.
- Tener un precio menor al vidrio y productividades iguales o mayores a éste.
Las dificultades parecían excesivas, sobre todo en el caso de la impermeabilidad al C02, y por la presión a la que se envasan las bebidas gaseosas, sólo se podía aspirar a resolver el problema con grandes espesores de pared o complicadas coextrusiones. Inclusive, era contraproducentes al analizarlas en transparencia, productividad y costo, por ello se descartaban como alternativas factibles. El desarrollo de una modificación a los procesos de extrusión -soplo e inyección - soplo, así como la investigación de nuevos grados de resinas que cumplieran con la propiedades mecánicas y de permeabilidad impuestas por las características de los productos a envasar, resolvieron los problemas para la sustitución de vidrio y metales, en campos en que parecían irremplazables.
Proceso de Extrusión - Soplo con Bioríentación: Es preferido para la obtención de botellas de PVC transparentes; es un proceso de extrusión - soplo, con una etapa que asegura el estiramiento longitudinal del recipiente producido.
Las primeras etapas de este método, siguen el mismo camino descrito para el proceso extrusión - soplo convencional, pero al llega a la última etapa no se obtiene el producto final, sino una preforma. En el proceso convencional, la preforma obtenida es sellada en su parte inferior y soplada, sufriendo un gran estiramiento circunferencial, pero bajo longitudinalmente, que provoca un arreglo y orientación desbalanceado en las moléculas y pérdida de las propiedades físicas máximas que el polímero puede proporcionar. Para resolverlo, la preforma obtenida es trasladada al molde que tiene la forma del producto final y que es mayor en longitud y circunferencia en relación con la preforma. Aquí entra en acción simultánea un dispositivo mecánico que estira la preforma longitudinalmente, mientras que por medio de aire a presión se realiza la expansión de las paredes de la preforma hasta las paredes del molde. Así, se obtiene el recipiente requerido con una orientación en sentido longitudinal y circunferencial, que mejora de manera notable las propiedades mecánicas de las paredes del producto, logrando altas resistencia con paredes considerablemente delgadas.
Moldes para Extrusión - Soplo con Bioríentación: Para la extrusión - soplo con biorientación, los moldes no requieren de construcciones de gran resistencia a la presión, pero no bastante complejos en su funcionamiento y diseño. Se puede usar materiales ligeros en su construcción o de mayor resistencia mecánica, dependiendo de la intensidad de uso a que estén sometidos.
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Parámetros de control del proceso:
Los principales parámetros para el control del proceso de extrusión son: Temperatura de extrusión y la Velocidad de extrusión o caudal.Temperatura de Extrusión: El principal efecto de la modificación de la temperatura de extrusión es la viscosidad del polímero (su resistencia al flujo). La selección de la temperatura de extrusión debe hacerse de manera tal que permita reducir el consumo de potencia del motor de la extrusora a valores tales que estén en el intervalo de trabajo del equipo y, adicionalmente, se alcance una viscosidad del polímero adecuada para su procesamiento. La temperatura óptima de extrusión de cada resina dependerá de su distribución de pesos moleculares, representado desde el punto de vista reológico por su viscosidad y, más popularmente, por su índice de fluidez, éste último de vaga precisión. Los efectos de la temperatura de extrusión se observan más allá de la salida de la boquilla. Los principales efectos de la temperatura de extrusión resultan reflejados en las características de la superficie del material extrudado y el grado de cristalización del mismo. Una de las propiedades mas afectada por la modificación de la temperatura de extrusión es la resistencia al impacto en los productos.
Velocidad de Extrusión: Generalmente en los procesos de extrusión el objetivo de la optimización de las variables de procesamiento es el logro del máximo caudal (Kg. de resina procesada por unidad de tiempo) que permita la obtención de un producto de alta calidad.
Problemas y soluciones del proceso de extrusión: Como paso previo a emprender las acciones con miras a remediar problemas que pudiesen presentarse durante este tipo de procesamiento, se sugiere verificar primero:
1.- ¿Existe alguna falla reportada en el equipo?
2.- ¿Se ha seguido cabalmente el procedimiento de arranque, funcionamiento y parada del equipo?
3.- ¿Se están empleando las condiciones de operación recomendadas para la resina utilizada?
4.- ¿Se han razonado las consecuencias de modificar las condiciones de operación del equipo?
Las respuestas a estas preguntas pueden evitar que se emprendan acciones correctivas que tengan peores consecuencias que el inconveniente inicialmente detectado. En caso de no conseguir solventar el problema mediante el análisis de los cuatro puntos anteriormente cuestionados, a continuación se presenta una lista de recomendaciones para la solución de frecuentes problemas en el procesamiento de resinas mediante la técnica de extrusión.
Finalmente un operador calificado debe estar siempre atento ante la presencia de situaciones indicadoras de posibles fallas en el proceso, para ello se sugiere:
a.- Inspeccionar, ver: ¿Se encuentran operando correctamente los sensores de temperatura, presión y consoladores de temperatura?
¿Se encuentran todas las zonas de calentamiento dentro, por encima o por debajo de la banda de control?
b.- Escuche: ¿El motor de la extrusora, los relays de los controladores de temperatura, tienen el sonido característico?
c.- Sienta: ¿Existe una vibración inusual en la reductora? ¿Se encuentra caliente o fría la línea de salida de agua de la garganta?
Es importante que en cada jornada se lleve un registro detallado de las fallas y anomalías que se presentan en la operación de una extrusora, ya que esta información permite la realización de análisis para repotenciación y/o reemplazo de equipos.
Se escribe transformación lo del título.
ResponderEliminarGracias me ha sido muy útil para mi trabajo de tecnología.
De nada, suerte con tu trabajo de tecnología. Saludos
EliminarEste comentario ha sido eliminado por el autor.
ResponderEliminarHola Miguel. Navegando en internet encontré las siguientes direcciones que tal vez puedan serte útiles…
Eliminarhttp://www.olx.com.ec/q/inyectoras/c-210
http://www.plantas-embotelladoras.info/tag/vendo-maquinas-inyectoras-de-plastico-ecuador/
http://www.maqtec.com.co/maqtec/index.php?option=com_content&view=article&id=55&Itemid=70
http://www.revista-ea.com/espanol-ecuador/yni/inyectoras-plastico-ecuador-p1.htm
Saludos
Que deseas fabricar?
EliminarDonde encuentro mas información y proveedores de sistemas de calibración, tinas de enfriamiento (es para tubos flexibles de polietileno)
ResponderEliminarHola Pablo. Puedes fijarte en la siguiente dirección...
Eliminarhttp://www.andexport.com/
Saludos
MI ESTIMADO AMIGO TENDRAS A LA MANO ALGUN PLAN DE NEGOCIOS PARA EL ESTABLECIMIENTO DE UNA PLANTA RECICLADORA DE PET QUE ME QUIERAS COMPARTIR, MUCHO TE LO VOY A AGRADECER. TE DEJO MI EMAIL joselgeronimo@gmail.com TE ENVIO UN FUERTE ABRAZO.
ResponderEliminarHola Josel. No dispongo de un plan de negocios al respecto. Saludos Cordiales
Eliminarhola, soy estudiante y tengo que hacer el diseño de un extrusor para 50000lb/hr, el problema con el que me encuentro es el como establecer el tamaño necesario del husillo y las otras dimensiones que dependen de este. Algun libro o consejo por como me puedo guiar porfavor?
ResponderEliminarHola Ryou_Chris. Te sugiero el libro Transformación de plásticos de Savgorodny.
EliminarSaludos
En que carrera de Ingenieria te hacen hacer el diseño de dicho extrusor?? Ing. mecanica? Ing. industrial? saludos
EliminarHola mariano, muchas gracias!!! me es gran ayuda tu descripción de los diferentes tipos de extrusión y sus componentes. Actualmente me encuentro realizando métodos de operación en una empresa convertidora, donde existen 2 equipos de extrusión por Globo y un equipo por Cast . Tengo experiencia de 13 años en la operación de estos equipos, pero creo que me falta complementarlo con mas teoría y principios del proceso. Me fascina mi trabajo y todo lo que tenga que ver con los procesos de extrusión.Gracias nuevamente y estaré pendiente de tus valiosos aportes.
ResponderEliminarGracias por el comentario. Sí, siempre es bueno complementar la práctica con la teoría y viceversa. Me alegro que te haya sido útil el blog en este sentido.
EliminarSaludos cordiales
Que tal Mariano, te cuento que me encuentro haciendo un proyecto de un molde para para una maquina extrusora y veo que tienes una gran experiencia en esto, por favor si me podrías ayudar con material de estudio que me facilite la investigación de moldes de extrusión te lo agradecería un mundo. Saludos Estimado.
EliminarHola Folil. Algunos enlaces que pueden ser de tu interés…
Eliminarhttps://www.theseus.fi/bitstream/handle/10024/32570/Kirubel%20Bogale.pdf
http://bc.pollub.pl/Content/101/Design+of+Extrusion+Heads.pdf
http://nicadd.niu.edu/research/extruder/extruder_files/SIMULATIONS, drawings/Thesis1.ppt
Saludos
hola mariano muy interesante su publicación sobre el tema. tengo un proyecto de transformación de plástico reciclado en el momento estoy haciendo la separacion por materiales y colores lo muelo lavo y seco el objetivo final del preyecto es sacar un producto terminado como madera plástica cual seria la mejor maquina extrusora y que especificaciones debería de saber en el momento de adquirir una maqina de este tipo muchas gracias
ResponderEliminarHola Jorge. Gracias. La extrusora a comprar dependerá del tipo de madera plástica que desees obtener. Entre los factores a considerar están la calidad y la cantidad que estarían asociados con el mercado que se desee cubrir, potenciales clientes, etc. También dependerá de la inversión dispuesta a realizar y la posibilidad de contar con una extrusora que en un futuro te permita expandir la gama de productos (diferentes formas de perfiles, producción de diferentes formulaciones, etc.).
EliminarPara algunos ejemplos de extrusores para madera plástica puedes ver los siguientes enlaces…
http://floplastics.com/madera-plstica
http://amgmachinery.com/producto/109/bmsj75-33-extrusora-de-madera-plastica
http://americancierraequipment.com
Saludos
Hace un tiempo encontré, por casualidad, en internet, uns tubos de plastico que llevaban en su interior unas estructuras reforzantes (en "X" por ejemplo).
ResponderEliminarComo suele suceder, ahora los vuelvo a buscar y no los encuentro. Uso todas las palabras referenctes a tubo con estructura, reforazdos, tubos plastico ...
¿Alguien sabría decirme que tipo de tubos son o cuál es su uso (para centrar más mi búsqueda)?
Gracias de antemano y saludos.
Hola potitos. Los que conozco, son unos tubos multiples utilizados en medicina, pero no se si son los que andas buscando. Te paso algunos enlaces...
Eliminarhttp://www.precisionextrusion.com/multilumen.html
http://www.condaleplastics.com/applications/medical/
http://www.pbsplastics.com/multi-lumen-tubing.html
http://www.teel.com/markets/multi-lumen-tubing/
Saludos
Estos tubos se conocen como multilumen, los puedes encontrar en:
Eliminarhttp://www.zeusinc.com
http://www.pexco.com/Pages/PexcoDefault.aspx
Mariano, Sergio, muchas gracias por vuestro tiempo.
EliminarAunque los tubos para medicina me parecen interesantes para lo que busco, no son los que yo ví.
Reitero mi agradecimiento.
De nada. saludos
EliminarMariano
ResponderEliminarSoy de Monterrey, Mexico y quiero poner una maquina de Extruido para realizar rollos de Foam podrias orientarme que necesito, cuales son los puntos claves que tengo que checar antes de comprar una maquina etc te dejo mi correo evillarrealm@gmail.com
Hola Eduardo. La máquina requerida dependerá de tus necesidades de calidad y productividad. Existen sistemas de espumados químicos (a la resina plástica se le añade un agente espumante) y sistemas físicos (se inyecta un gas). Algo fundamental sería que la extrusora posea un control preciso de la temperatura, diseño del husillo para la correcta homogenización de la masa fundida, el sistema de inyección y mezcla del agente expansor y la posterior refrigeración de la masa fundida, sistema de calibración de la lámina espumada. Otros factores a tener en cuenta podrían ser consumo energético, complejidad de operación y que en función de las necesidades se pueda equipar con cabezales de extrusión diferentes. Lo aconsejable antes de comprar la maquinaria es verla funcionando.
EliminarSaludos
Hola antes que nada gracias por tanta información realmente es muy útil, quisiera saber algunas formulaciones de mezcla para extrusión de bolsas plásticas, por ejemplo que opinas de la extrusión de polietileno de baja densidad(80%) con polietileno de baja densidad lineal(20%) y algún aditivo para unas mangas de cristal con buena resistencia, me gustaría saber algunas formulaciones más por favor, gracias por tu tiempo.
ResponderEliminarHola Dago. Me alegro que te resulte útil. La tenacidad y resistencia al desgarro de las películas se ven mejoradas al incrementar el porcentaje de LLDPE. Sin embargo el módulo de elasticidad presenta una reducción en la sinergia de mezclas comprendidas en el rango que va del 30 al 70% de LLDPE. Para el procesamiento de LLDPE y mezclas ricas en este es recomendable el uso de boquillas especiales con una mayor apertura de labio y tornillos con mayor paso. En cuanto a la productividad también presenta fenómenos antagónicos y sinérgicos, siendo recomendables mezclas con contenidos de LLDPE entre 75 y 90%.
EliminarSaludos
Buen día Mariano, sabrás de alguna empresa o alguien que dicte cursos sobre extrusión o polímeros en Venezuela?
ResponderEliminarHola Carlos. Desconozco de cursos sobre polímeros y su procesado por extrusión en Venezuela.
EliminarSaludos
Coramer, empresa comercializadora de resinas plásticas en Venezuela, ofrece cursos. Me extraña mariano que no lo sepas, considerando que más del 70% de la información que publicas y los dibujos que colocas provienen de láminas de los cursos de Coramer.
EliminarTambién está INDESCA, y la Universidad Simón Bolívar.
Gracias por la información. No sabía que coramer daba cursos abiertos, pensé que solo a sus clientes. Unicamente algunas de las imágenes son de un pdf de coramer que encontre en la web. El escrito, en gran parte, es de un curso sobre extrusión que hice acá en Buenos Aires tiempo atrás. Creo que está basado en una publicación mexicana, no de coramer. Me pareció bueno compartirlo con las personas. A veces no todos pueden pagar un curso y acceder a esta información técnica.
EliminarSaludos cordiales
Como controlo temperaturas o una formula me podrias mencionar Gracias
ResponderEliminarHola. Se puede utilizar un control de temperatura PID (proporcional integral derivativo), que es un mecanismo de control por realimentación que calcula el error entre la temperatura medida y la temperatura que se quiere obtener, para aplicar una corrección que ajuste el proceso. Puedes ver el siguiente enlace para un mayor detalle de los cálculos aplicables…
Eliminarhttp://www.automatas.org/hardware/teoria_pid.htm
Saludos
Hola, estoy interesado en fabricar bolsas de plástico derivado del PET, aquí en México, donde puedo cotizar maquinas o maquinaria para mi propósito.
ResponderEliminarHola José. Desconozco de proveedores de maquinaria en México. Tal vez algún lector del blog te pueda ayudar. Saludos
EliminarEste blog aporta muchísimo...muchas gracias...mi pregunta es: ¿sería posible montar un sistema de extrusión de materiales plásticos casero al 100%? ¿Podría elaborar yo mismo un mini sistema de extrusión para procesar el plástico que se acumula a nivel doméstico. Si sería posible elaborar los distintos componentes de la extrusora x separado y ensamblarlos en mi taller? También me surge la duda de cuál es la temperatura mínima necesaria para procesar el típico plástico PET de botellas y envases domésticos. ¿Sería posible generar el calor necesario sin dependencia eléctrica o, en caso negativo, cuáles serían los mínimos requerimientos eléctricos?
ResponderEliminarMuchas gracias
Muchas gracias. Sí, se puede fabricar una extrusora. El punto de fusión del PET es de aproximadamente 260ºC. Lo ideal es un sistema de calefacción eléctrico para un mejor control de temperatura.
EliminarSaludos
Muchas gracias Mariano,
EliminarMás preguntas...¿me podrías indicar referencias de extrusoras caseras? Quiero montarme la mía propia, pero quisiera reducir máximo en costos económicos y energéticos...260ºC me parece una barbaridad...(no es que lo ponga en duda, simplemente me sorprende)...me gustaría ser independiente de la electricidad...¿lo ves posible?
Saludos
Si bien se puede fabricar una extrusora, no es algo sencillo. Es difícil hacerla con materiales caseros y de bajo costo. Hay varios factores a tener en cuenta; como el tornillo extrusor, que es complejo de tornear debido a que generalmente varía el diámetro o el paso a lo largo del mismo y el cabezal debe cumplir ciertos requisitos para que el plástico fluya en forma correcta y en las medidas deseadas dependiendo de la forma extrudada que se desea obtener (tubo, filamento, film, lámina, etc.). En el siguiente enlace encontraras el diseño de una extrusora…
Eliminarhttp://repositorio.utp.edu.co/dspace/bitstream/11059/1110/1/668413G633d.pdf
Supongo que el calentamiento también se puede hacer por mecheros a gas pero tal vez sea un tanto más compleja la fabricación.
Existen quienes han desarrollado extrusoras pequeñas para obtener filamentos de ABS utilizado en impresión 3D. Te sugiero que veas los siguientes enlaces…
http://www.print3dworld.es/2013/10/filamaker-convierte-plastico-reciclado-en-nuevo-filamento-para-tu-impresora-3d.html
http://www.print3dworld.es/2013/04/filastruder-otra-extrusora-de-filamento.html
http://punkmanufacturing.com/wiki/desktop-filament-extruders
Saludos
me gusta el blog. pero tengo una consulta a que se debe que el laminado de polipropileno o poliestireno no forme en la totalidad de su longitud, dando el aspecto de muy caliente por una parte y muy frio por otra.
ResponderEliminarya sea trabajando con chiller o torre de enfriamiento
Hola Walter. Me alegro que te haya gustado el blog. Las causas pueden ser varias. Estimo que tal vez pueda tratarse a diferencias en el calibre debido a problemas de ajuste en el dado, un inadecuado perfil de temperatura a lo ancho de la boquilla, variaciones en la temperatura de alguna zona del extrusor, una temperatura no uniforme en la masa fundida o uso de una resina no apropiada para el proceso. También puede ser producto de alguna corriente de aire en el ambiente.
EliminarSaludos
gracias Mariano por los datos alcanzados, estamos en contacto
ResponderEliminarcuidate
Tengo una pregunta en la parte del cilindro dices que por parte de las resistencias se obtiene el 20%-30% del calor necesario para fundir la resina. el 70% restante de donde sale?
ResponderEliminargracias o no se si leí mal
Hola Jhon. Efectivamente, el calor necesario para plastificar la resina proviene en gran medida del trabajo del tornillo. La fricción a la cual es sometido el material plástico dentro del barril por acción del tornillo generalmente aporta el 70-80% del calor. Aunque este porcentaje puede variar dependiendo, entre otras cosas, de las características del material o del diseño del tornillo y el barril.
EliminarSaludos
hola Mariano!! Muy interesante!!! estoy haciendo mi Tesis sobre "producción de tapones sintéticos para vino", soy estudiante de Ingeniería Química. El equipo crítico en mi proceso es una extrusora...lo que necesito es determinar la capacidad de mi planta, para lo cual estoy buscando catálogos donde figure la capacidad de producción del equipo, cosa que no encuentro fácilmente!!! Me podrías ayudar???
ResponderEliminarHola Laura. Me alegro que te haya resultado interesante el artículo. Existe un cálculo estimativo para determinar aproximadamente la productividad de una extrusora. Fíjate en el próximo enlace…
Eliminarhttp://www.ptonline.com/columns/get-smarter-on-extruder-sizes
En sí, para un cálculo más preciso se debería tener en cuenta otras variables del proceso. Puedes fijarte en este otro enlace…
http://iq.ua.es/TPO/Tema4.pdf
Saludos
gracias!!!!
Eliminarmariano
ResponderEliminarhola buenos dias me podrias recomendar un buen libro para extrusion y moldeo por favor
Hola Heriberto. Podría ser algún libro de Rauwendaal, Understanding Extrusion o Polymer Extrusion.
EliminarSaludos
Mariano,
ResponderEliminarprimero que todo muchas gracias por toda la informacion de tu blog, además quisiera consultarte por alguna recomendación para extruir PVC rígido en una extrusora corrotante de doble tornillo con un LD40, por lo que me han comentado esta máquina no es la óptima para el PVC por lo que necesito recopilar la mayor cantidad de información antes de realizar los primeros ensayos,
desde ya muchas gracias
Hola Felipe. Si bien las extrusoras de doble husillo son utilizadas para la extrusión de PVC, en general se trata de tornillos contrarrotantes. Los corrotantes son utilizados comúnmente para compuestos. Generan una mejor homogenización del material, pero también una mayor fricción que puede llegar a degradar los polímeros sensibles a la temperatura, como es el caso del PVC, si no tienen un adecuado control de temperatura y refrigeración. A diferencia de los extrusores monohusillo, los extrusores de doble husillo permiten un flujo de fundido más homogéneo aunque, hoy en día, el diseño de los tornillos de muchas máquinas de un solo husillo incluye sistemas de mezcla, canales de flujo secundarios u otras características para ayudar en el desarrollo de una masa fundida homogénea.
EliminarSaludos
lo mariano trabajo con dos extrusoras, una de ellas con agua de torre de enfriamiento directo y la segunda mas moderna coextrusora que trabaja con chiller pero lo que me parece un poco extraño es que se trabaja el chiller a 17 grados en polyestireno al igual que el polipropileno pero la temperatura de los rodillos es de 45 -40-50 para polyestireno y para el polipropileno 40-45-50, quisiera saber si estamos en la manera correcta o el intercambiador de calor debe ser igual. o debe de haber grados de diferencias.
ResponderEliminarsi me pondrias recomendar un libro o manual de chiller.. te lo agradeceria
Hola Walter. No conozco ningún libro específico sobre chillers como para recomendarte. El perfil de temperatura de los rodillos varía dependiendo del tipo de material y de su formulación. Creo que deberías consultar a tu proveedor de resinas sobre las temperaturas más apropiadas para procesar su material.
EliminarSaludos
Muy buen aporte Mariano, gracias por compartirlo.
ResponderEliminarUna pregunta, existe algún dispositivo para poder calibrar por presión. Trabajo con una extrusora que utiliza bombas de pecera que tan una salida de 2 a 4 psi, pero el proceso produce mucha variación.
Si me pudieras recomendar algo que me pueda ayudar te lo agradecería mucho. Gracias...
Hola Giovanni. Muchas gracias. Es una extrusora de film soplado? Estimo que se debe poder regular la presión de aire de forma automática con un controlador PID.
EliminarSaludos
Que tal Mariano.
EliminarEs una línea de extrusión de mangueras para riego, el material es PVC.
Creo que se podría probar colocando un regulador de presión como por ejemplo…
Eliminarhttp://www.equilibar.com/back-pressure-regulator/extrusion-control.asp
Saludos
La variación que produce es en sentido de la maquina o axial ?, según puedo desprender de tu redacción debe ser en sentido máquina, lo cual origina que partes del tubo esten mas delgados comparativamente con otros áreas siempre a lo largo de la manguera, teniendo tu proceso fuera de control. Si es correcto lo que supongo, primero debes colocar un barómetro en el área del la rompedora o donde colocas los tamices, mallas o filtros. Luego es importante colocar también un medidor de amperímetro lo mas preciso posible en el motor reductor; estas dos lecturas deben mantenerse estables, para descartar un problema mecánico del sistema de la máquina. De lo contrario indicaría falta de estabilidad de presión dentro del husilllo. Estas diferencias generalmente estan relacionadas a una falta de homogeneidad de la mezcla o la altura de las crestas del husillo o la velocidad que estás girando el tornillo, o que el indice de fluidez de la formula que utilizas sea variable.
ResponderEliminarBuenos días Mariano
ResponderEliminarMe podrías comentar la relación que existe entre la abertura de la boquilla y el espesor del material? Si esto influye en problemas de elasticidad, etc. tengo una coextrusora en donde hacemos un film de 620mm. de ancho, en un cabezal de 200mm. de diámetro y una abertura de 1.8mm.
Aguardo tu ayuda.
Gracias
Hola José. A la relación existente entre la abertura los labios de la boquilla y el espesor de la película se denomina relación de adelgazamiento, que será igual a la relación de soplado por la relación de estiramiento. Las variaciones de estos parámetros afectarán en mayor o menor medida las propiedades de las películas obtenidas.
EliminarPara altos caudales de producción, se aplican relaciones de estiramiento más elevados para obtener películas de reducido espesor. Adicionalmente, la reducción del espesor puede lograrse con una relación de soplado mayor, que además compensarán la tendencia a generar películas muy orientadas en dirección de extrusión a causa de la alta relación de estiramiento aplicada. Una orientación desbalanceada en la película final puede resultar en una reducida resistencia al impacto, así como la tendencia de que las películas se desgarran con mayor facilidad en la dirección de extrusión. Por otra parte, al modificar el espesor de la película por medio de la variación de la relación de soplado y estirado, la altura de la línea de enfriamiento también variará, a no ser que se intente mantener constante aumentando o disminuyendo el flujo de aire del sistema de enfriamiento. Sin embargo, altos caudales de refrigeración pueden volver inestable el proceso, afectando el perfil del espesor de la película, o incluso rompiendo la burbuja.
Saludos
buen día, me gustaría saber si me puedes ayudar con un problema que tengo, tengo una extrusora de peletizado de material reciclado, la extrusora es de diámetro 100mm L/D:30, el problema es que procesando PEAD, PEBD o una mezcla ambos tengo un producción aproximada de 120kg/h a 45 rpm en el husillo, pero procesando PP la producción se baja totalmente, aproximadamente a 70kg/h a 45 rpm y el máximo obtenido ha sido 90kg/h a 67 rpm. quisiera saber si hay algún motivo en especial por el cual el rendimiento sea tan diferente con ambos materiales. gracias.
ResponderEliminarHola Mauricio. No con todos los materiales se obtiene la misma productividad. La productividad está influenciada por varios factores como fluidez del material en estado fundido, composición del plástico, grado de contaminación o densidad aparente. Esto con respecto al material, luego hay factores relacionados con los parámetros del proceso y la maquinaria utilizada como, por ejemplo, el perfil de temperatura o el diseño del tornillo y el cilindro de extrusión.
EliminarSaludos
Hola Mariano, excelente blog! Te hago una pregunta... por ahí leí que hiciste un curso de extrusión en BsAs, fue en el caip/instiplast? que tal es? Saludos!
ResponderEliminarHola Matías. Me alegro que te haya gustado el blog. En el Intiplast hice una tecnicatura en transformación de plásticos. El primer año, al menos para mí, es un tanto básico. El segundo año ya se ven en mayor profundidad los principales procesos de transformación.
EliminarSaludos cordiales
Hola Mariano, te felicito por el blog, hace unos meses compre una extrusora con tornillo de 60 y estoy recuperando silobolsa, no tengo mucha experiencia y pase por mil problemas ya que no es fácil que la gente te de buenos consejos, en este momento estoy con un problema que no se como resolver, me salen los pellet con agujeros y fofos, los clientes se quejan y algunos me han dejado de comprar, me gustaría si podes darme algunos consejos al respecto, desde ya muchas gracias.
ResponderEliminarmi Mail es: novakogm@gmail.com
Hola Melenov. Bueno, no se con que equipamiento cuentas. Habría que ver todo el proceso de reciclado y el equipo con el que cuentas para poder aconsejarte. Verifica la correcta limpieza del material, agrumado, secado. Luego para el proceso de extrusión, la extrusora debe tener un buen sistema de desgasaje.
EliminarSaludos
hola mariano, te queria preguntar en que pais radicas, tienes datos de algun buen diseñador de dados y cabezales.
ResponderEliminarsaludos.
Hola Emiliano. Soy de Argentina. No tengo un fabricante de dados de extrusión en particular para recomendarte. Quizás puedas fijarte en quiminet…
Eliminarhttp://www.quiminet.com/principal/resultados_busqueda.php?d=P&N=fabricantes+de+dados+de+extrusión
Saludos
buenas noche hermeno no tendrás a la mano un plan de negocio pra la fabricación de mangueras de riego.
ResponderEliminarHola Williams. No dispongo de un plan de negocios al respecto
EliminarSaludos
Hola Mariano. felicitaciones por este aporte, me ha sido de gran utilidad. Quiero preguntarte al respecto, estoy tratando de adquirir una extrusora para la fabricación de tubos corrugados para uso en obras de electricidad, todos los que me han ofrecido maquinas me preguntan para cuantos kilos deseo la extrusora y yo pues ni lo se y ellos tampoco. Mi pregunta es, tendrías una idea a que se refieren...? y si fuese así, de cuantos kilos seria la extrusora que necesito? si puedes ayudarme con esto te estaré muy agradecido. Un abrazo desde Argentina. Mi mail es qmclima@gmail.com
ResponderEliminarHola Ángel. Me alegro que te haya sido de utilidad el blog. Se refiere a cantidad de producto (caño) expresado en peso por hora. Esto estará en función de la inversión que vas a hacer y la cantidad de caño que puedas vender.
EliminarSaludos cordiales
hola mariano , saludos . e comprado una extrucsora marca sterling de 1.5pulgadas de diametro de salida. quiero hacer laminas de ps y pp pero no tengo el cabezal podrias ayudarme en algun diseño para fabricar un cabezal, quiero hacer laminas de 0.1mm a 2.5mm te agradeseria un monton y le daria trabajo a varias personas si puedes mandame un diseño a mi correo artegrama2@gmail.com o dime donde podria encontrar algun diseño para fabricarlo..saludos.
ResponderEliminarHola Israel. No hago diseños de cabezales. Tal vez algún lector del blog se pueda poner en contacto contigo al respecto.
EliminarSaludos
hola mariano me llamo jose y me gustaria saber donde puedo conseguir informacion en general sobre el proceso de hojas de latex Dental,manejo una maquina extruder pero tengo muchas preguntas sobre eso, Gracias.
ResponderEliminarHola José. No tengo información sobre fabricación de hojas de látex dental.
EliminarSaludos
Hola mariano, muchas gracias por esta información! En verdad muy útil!, quisiera saber si tenes formulaciones de mezcla para extrusión de bolsas ziploc, en cuanto a esto qué porcentaje de LDPE y LLDPE recomendás? Otra duda es si en la coextrusión del zipper utilizan alguna mezcla diferente, y cuál sería?
ResponderEliminarHola José. Me alegro que te haya sido de utilidad la información. Las bolsas tipo ziploc generalmente están hechas de LLDPE. Pero depende del fabricante. También se podría utilizar una mezcla con LDPE.
EliminarLas propiedades del film variaran en función de los porcentajes de LLDPE y LDPE utilizados. Para LLDPE o mezclas ricas en este, es recomendable maquinaria especial (ejemplo: tornillo, cabezal) por lo que algunos prefieren utilizar mezclas ricas en LDPE. Otro factor a considerar es que no para todas las proporciones de ambos se ven mejoradas las propiedades del film pudiendo ser estas inferiores a las del LDPE solo. En cuanto al cierre también puede ser hecho de LLDPE.
Saludos
Hola, Soy Omar de Monterrey y tengo unas dudas..
ResponderEliminarEstoy trabajando una extrusora con dado tipo T y quiero saber como hacer mi lamina mas angosta..solamente le debo cerrar los tornillos de ajuste de espesor de los extremos o debo tener algun otro aditamento mecanico? y que inconvenientes hay de que yo cerrara mis tornillos laterales?
Hola Omar. En realidad depende del tipo de dado. No todos permiten regular el ancho de la lámina. Generalmente, los dados tienen un ancho fijo. Al cerrar los extremos, el material que permanezca retenido en ese sector se degradará.
EliminarSaludos
Crees que otra opcion sea abrir por completo el labio para que el caudal se dirija al centro(se haga mas angosto), hacer un pre-set up de espesor con un gage estandar de espesor y dar el acabado final controlando con las calandrias y rodillo puller?
EliminarEn tu opinion crees que definitivamente yo deba cambiar de dado por uno mas angosto?
Creo que lo ideal es optar por un dado apropiado para el ancho de lámina que deseas obtener. Pero bueno, puedes probar lo que dices a ver si funciona.
EliminarSaludos
buen dia para todos, soy norbert tecnico en extrusion 26 años trabajando en el sector plastico, extrusionando pet, pp, poliestireno expandido, polietileno de baja y alta densidad, tengo una consulta, actualmente estoy extrusionando lamina de pp , la lamina me sale muy bien salvo la memoria, me sale con mucha curvatura y yo la nececito que al cortarla me salga muy plana, el espesor es de 450 micras podra ser la temperatura de los cilindros? si alguien me pudiera informar le agredeceria .. muchas gracias
ResponderEliminarHola Norbert. Quizás puedas probar con otro polipropileno. Un elevado peso molecular o un mayor contenido de homopolímero en la resina pueden provocar orientación en la lámina. Lo que puede generar distorsión. Pero bueno una adecuada temperatura de los cilindros también es importante. Te sugiero que consultes a tu proveedor de resina sobre cuáles son los parámetros de procesos más adecuado dependiendo del tipo de polipropileno que estés usando.
EliminarSaludos
Hola Mariano, muchas gracias, el producto que estoy intentando fabricar es lamina para tapas de carpetas, la verdad lo estoy probando con recuperado trasparente me sale bastante bien,pero necesito que al cortarla quede totalmente plana los cilindros los estoy refrigerando con el siguiente parametro: 60-60-50, y el perfil de maquina es : barril 200-220-220-225-230- y en labio 260 las 5 zonas, y el bobinado lo estoy haciendo en sentido contrario para intentar borrar memoria,, muchas gracias Mariano,me encanta hablar de estos temas,,mi pasion los plasticos, un abrazo desde valencia españa
EliminarSaludos Norbert. No sabría decirte cual sería el perfil de los rodillos desconociendo el tipo de polipropileno que estas utilizando pero podrías probar evitar un enfriamiento brusco de la lámina para evitar tensiones residuales en la misma. Tal vez podrías probar una temperatura mayor en los rodillos.
Eliminarmariano, gracias por toda la información, necesito saber sobre la materia prima a utilizar en la fabricación de caños de riego, se que es PEBD pero no conozco la s proporciones de material virgen, reciclado, que material reciclar, con que se lo puede aditivar para mejorar la calidad del producto, tambien me gustaría ir armando un pequeño laboratorio a fin de medir los parámetros de calidad y características del producto. Gracias nuevamente
ResponderEliminarHola Martín. No hay una proporción definida en cuanto a la cantidad de reciclado a utilizar. Eso dependerá de cada productor. Mucho depende de la calidad y propiedades del reciclado. Los proveedores de resina disponen de grados de PEBD para extrusión de tubo. Entre los ensayos que se le pueden hacer al producto está el de compresión, elongación, reversión longitudinal, resistencia a la presión, resistencia a la intemperie, apariencia, características geométricas, etc.
EliminarSaludos
Mariano, hace tiempo sigo tu blog el cual siempre me fue muy util. Ahora estoy con un problema que no puedo resolver y te agradeceria un poco de orientacion.He remplazado el material que estaba utilizando PSAI, por otra marca de mismas caracteristicas ( unigel 8884 por innova 4400 ) y no encuentro el punto para ponerla a funcionar en regimen.La unica diferencia que encuentro es el tamaño de los pellets, el innova es mas pequeño, puede ser esto ? en caso de pellets mas chicos deberia aumentar o bajar la temperatura de las primeras zonas ( alimentacion y compresion ).Por un lado entiendo que los pellets mas chicos funden mas rapido lo cual me llevaria a bajar la temperatura, pero tambien al tener pellets mas chicos tendria mas cantidad de material y comprimiria mas rapido por lo cual se me podria laminar sin llegar a fundirse, lo cual me hace razonar en elevar la temperatura.Te agradeceria si me ayudas a razonar esto. Gracias
ResponderEliminarHola Maxi. Me alegro que te haya sido útil el blog. No sé si en este caso sea el tamaño de los pellets el problema, no dispongo de las especificaciones de estos materiales para comparar, pero sí puede provocar inconvenientes en el proceso de extrusión. Pienso que el razonamiento que sigues es correcto. El material requiere igual temperatura para fundir independientemente del tamaño pero los pellets mas chicos pueden requerir menor tiempo para alcanzar la temperatura. También puede generarse mayor calor debido a una mayor fricción, por lo que sería requerido bajar la temperatura. Dependiendo del tamaño y diseño del tornillo el material podría laminar. No con todos los extrusores se logra salvar estas diferencias en los tamaños de los pellets. Igualmente te sugiero que te pongas en contacto con tu proveedor de resinas para que te recomiende como procesar ese material.
EliminarSaludos
Hola Mariano, como puedo determinar el volumen de la sección vacía entre la camisa de una extrusora y el husillo o tornillo? se que el diámetro del tornillo es de 75mm y el largo es de 2550mm.
ResponderEliminarGracias!
Hola Marcos. Ese volumen depende del diseño del tornillo, profundidad y separación entre filetes (las cuales pueden variar a lo largo del tornillo), si el tornillo tiene zonas de mezclado, etc. Es un cálculo muy difícil de hacer sin conocer estas características mencionadas.
EliminarSaludos
Hola Mariano, muchas gracias por tanta información y libro que has recomendado. Ahorita tengo un problema de producción, no puedo extruir un perfil de PVC porque le salen muchos grumos y burbujas de aire. como puedo "desoxigenizar" el proceso? en pinturas sé que le ponen acido para eliminar los grumos, pero no sé si esto aplique para PVC
ResponderEliminarHola Lunamor. Las causas pueden ser varias. Las burbujas pueden ser resultado de humedad en el material. También se puede deber a una baja contrapresión, una velocidad demasiado elevada, baja temperatura. Algo que puedes probar es aumentar el pack de filtros o utilizar unos más finos para aumentar la contrapresión.
EliminarSaludos
Alguien sabe cuales son los parametros de operacion de pelicula tubular ?
ResponderEliminarHola Carlos. Los parámetros del proceso variaran en función de la resina que estés utilizando como así también de la maquinaria empleada. Es recomendable consultar a tu proveedor de resina respecto de los parámetros a utilizar.
EliminarSaludos
Saludos.
ResponderEliminarSoy de Ecuador y trabajo en una empresa que hace fundas de plastico. Soy Supervisor de Calidad y tengo muchos problemas en cuanto al control de espesor y ancho en la pelicula. Me gustaria poder reducir y que mejor eliminar esto. Existe algun metodo sencillo?. Lo que yo hago son controles cada cierto tiempo, pero muchas veces no es suficiente y es dificil de controlar en un proceso continuo como este.
Gracias.
Hola Eduardo. Las causas de variaciones en el espesor de la película pueden ser varias como, por ejemplo, alta temperatura de extrusión, baja temperatura del cabezal, suciedad en cabezal y boquilla. La granulometría de la resina debe ser constante así como también su índice de fluidez. Se debe evaluar la uniformidad del caudal de la extrusora, mediante: variación de la presión, velocidad de giro del tornillo y consumo de potencia. En cuanto al ancho de película se debe verificar que la velocidad de tiro permanece constante. También se debe controlar la estabilidad de la burbuja lo cual dependerá de la velocidad del aire de enfriamiento, la temperatura de extrusión, la altura del cuello o línea de enfriamiento, la velocidad de extrusión y la relación de soplado. Considero que se debería contar con un sistema automático de control de espesor en el proceso productivo y que los controles de calidad efectuados sobre el producto, solo deberían constatar la buena calidad de la película obtenida.
EliminarSaludos
Gracias. Y asi deberia ser, que sea un control sobre el producto obtenido. Te cuento que mis jefes quieren implementar algo, es acerca de que los operadores mediante verificaciones visuales de algunos parametros sepan que hay problemas. Por ejemplo, que el perfil de temperaturas sea el correcto, la presion del motor principal, y asi diferentes parametros que se puedan ver facilmente y que ellos sepan que hay problemas a simple vista.
EliminarAcerca de un sistema automatico de control de espesor, que podria ser? Donde lo puedo conseguir?
Espero me puedas seguir ayudando.
Gracias.
Hola Eduardo. Para un adecuado control de las dimensiones de la película se debería contar con un sistema PID que pueda compensar y ajustar automáticamente los parámetros del proceso. Pero bueno, no es algo sencillo de implementar. En cuanto a medidores de espesor, puedes ver el siguiente enlace…
Eliminarhttp://www.directindustry.es/prod/micro-epsilon/instrumentos-medicion-espesor-lineas-extrusion-pelicula-soplada-5788-516840.html
Saludos
Hola Mariano te escribo desde Mexico trabajo en una planta de extrusion de tuberia de PVC me pregunto si tendras informacion sobre el tratamiento del agua de proceso, nosotros utilizamos tinas de enfriamiento por inmersion con vacio, y tenemos el problema de contaminacion por particulas (rebabas) que se nos cuelan al agua de proceso problemas que estamos solucionando por medio de filtracion, pero debido a que el agua se esta recirculando en el proceso constantemente despues de un tiempo se torna turbia y deseamos clarificar un poco. cualquier conocimiento o informacion que tenga sera de gran ayuda gracias..
ResponderEliminarle comento que su post es muy informativo y completo
Un Saludo
espero su respuesta.
Hola Mariano te escribo desde Mexico trabajo en una planta de extrusion de tuberia de PVC me pregunto si tendras informacion sobre el tratamiento del agua de proceso, nosotros utilizamos tinas de enfriamiento por inmersion con vacio, y tenemos el problema de contaminacion por particulas (rebabas) que se nos cuelan al agua de proceso problemas que estamos solucionando por medio de filtracion, pero debido a que el agua se esta recirculando en el proceso constantemente despues de un tiempo se torna turbia y deseamos clarificar un poco. cualquier conocimiento o informacion que tenga sera de gran ayuda gracias..
ResponderEliminarle comento que su post es muy informativo y completo
Un Saludo
espero su respuesta.
Hola Libia. Me alegro que te haya gustado el blog. Para eliminar la turbidez del agua se puede derivar el agua (o parte de ella) a un tanque de decantación y utilizar reactivos químicos para la coagulación y floculación de las partículas en suspensión. Comúnmente se utiliza sulfato de aluminio y/o poliacrilamida aniónica para ello.
EliminarSaludos
Hola Mariano; gracias por tus aportes que son muy valiosos para esta comunidad. Una consulta.... estoy recuperando LDPE post industrial (limpio) con impresion... en el proceso de extrución el pellet sale demaciado poroso ó esponjoso... No se si tal ves podrian ser los gases emitidos por la tinta de la impresión, y si es asi como se puede añadir un sistema desgasificación al extruso? o a que puede deberse el problema? De antemano muchas gracias.
ResponderEliminarHola Rachid. Sí, es posible que la descomposición de la tinta produzca gases que afecten la calidad del material. Pero primero se debe descartar cualquier otra posible causa como temperatura de extrusión, humedad o cualquier otro tipo de contaminación. Un extrusor con un sistema de desgasaje puede llegar a salvar esta dificultar, pero hasta cierto punto, dependiendo de la cantidad de tinta de impresión que tenga el LDPE. Se puede hacer un sistema de desgasaje en el extrusor. Tal vez puedas consultar con alguna empresa que se dedique a la fabricación y/o rectificado de tonillos y camisas de extrusores puesto que es recomendable que sea hecho por personal especializado en la materia.
EliminarSaludos
Hola mariano yo trabajo en una empresa de envases flexibles, opero una lamimadora coating....mi pregunta es la siguiente realizamos pruebas con mezclas de capas y una de ella esta compuesta por 722- s en un 75% y un25 % de nucrel......la otra capa compuesta por surlyn y conpol......pero esta ultima capa produce en la película en el momento de la purga que esta empieza a salir como agua y expulsa vapor.......me podrías señalar por que de produce?????..... Después de purgar por un minuto a velocidad de trabajo se estabiliza ........pero después de pasar por el tambor de frío las orillas tienden a doblarse lo cual no me permite realizar un buen corte de estos bordes.......por el momento la única solución que encontré es abrir mas el labio del cabezal para obtener un borde mas ancho ......se estabiliza pero lógicamente se aumentan los costos.......gracias......y muy bueno el blogs......saludos...
ResponderEliminarHola Rodrigo. Existen varios grados de Surlyn, los cuales pueden llegar a tener distintas condiciones de procesamiento. Te sugiero consultar en DuPont al respecto. De seguro te van a poder asesorar sobre su producto. Puedes encontrar información sobre los distintos grados y guía de procesamiento en el siguiente enlace…
Eliminarhttp://www.dupont.com/products-and-services/plastics-polymers-resins/ethylene-copolymers/brands/surlyn-ionomer-resin.html
Saludos
Hola- Somos fabricantes de pitillos plasticos para flores en polipropileno extrusion y se nos esta presentando un defecto el cual es una parte plana a lo largo delos pitillos, no queda bien lisa o circular. Que puede ser si ya pulimos la boquilla y guias. GRACIAS.
ResponderEliminarHola- Somos fabricantes de pitillos plasticos para flores en polipropileno extrusion y se nos esta presentando un defecto el cual es una parte plana a lo largo delos pitillos, no queda bien lisa o circular. Que puede ser si ya pulimos la boquilla y guias. GRACIAS.
ResponderEliminarHola. Deberían verificar el centrado del cabezal y la alineación de la unidad de arrastre con el cabezal. Un enfriamiento no homogéneo también podría generar distorsiones dimensionales. Una velocidad de extrusión excesiva es otro factor a considerar.
EliminarSaludos
Hola Mariano, tus aportes son muy relevantes para ésta comunidad y para mi sobre todo, te lo agradezco, pero me quedan muchas dudas colgando ya que no soy "maquinista" u operario de ninguna de éste tipo de máquinas extrusoras, y me veo forzado a incursionar en éste interesante mundo, por lo mismo es que necesito que me des información sobre algún sitio o intitución que brinde cursos de capacitación para operar éste tipo de máquinas, de verdad me ayudarías mucho brindandome ésta información, por cierto soy de Buenos Aires, te agradezco de antemano tu respuesta/ayuda.
ResponderEliminarHola Vladimir. Me alegro que te haya sido de utilidad el blog. Se dan cursos de extrusión en la uoyep.
EliminarSaludos
hola Mariano , muy buena la info en tu blog , yo estoy intentando en poner cizallas para el corte de las orillas sobrantes en una linea de extrucsion de laminado, se trata de cortar en trocitos el sobrante de los lados con unas pequeñas guillotinas hidrulicas , para volver a reciclar el sobrante , saludos y gracias de antemano
ResponderEliminarHola Alfredo. Me alegro que te haya gustado el blog. No es mala idea lo que cuentas, pero considero más práctico juntar el recorte producido y molerlo en un molino tradicional de plástico, junto con los otros descartes que se pudieran originar en el proceso. Ten en cuenta que realizar la molienda puede generar polvillo, que podría adherirse a la lámina por la proximidad de la misma a la molienda. Pero bueno, es solo una opinión. Saludos y suerte con tu proyecto
EliminarHola qie tal mariano queria hacerte una consulta Supongamos que estoy usando como material polipropileno granulado por nombrar alguno para hacer bobinas multifilamentos y se me acaba este material, para compensar el faltante de este podria mezclarlo con plastico de envoltorios en tira o desechos plásticos cortados a una medida aproximada a la de los granulos? Obiamente el producto perdería calidad pero eso no seria un problema..esto repercutirá muy negativamente en la maquina extrusora? Saldría una mezcla homogénea? Con que material granulado se podria obtener la mezcla mas homogénea? O es una locura hacer algo asi ya que romperia la maquina?Gracias un saludo
ResponderEliminarHola Juanma. Bueno, habría que ver que tipo de envoltorios o desechos plásticos. Obviamente deben ser del mismo tipo de plástico. Si están impresos, la tinta se quemaría dentro del extrusor. Es conveniente que el material reciclado sea del mismo grado que la resina que estés utilizando (ej.: es dificultoso utilizare una resina grado inyección en extrusión). Lo ideal es ir agregando el material reciclado en cierta proporción con la resina virgen para obtener una calidad uniforme. Salvo que el reciclado este contaminado con alguna sustancia corrosiva o cuerpo extraño (ejemplo: metal) no afectaría significativamente a la extrusora. Sí, puede cambiar el flujo del material fundido si se trata de una resina con distinto MFI.
EliminarSaludos
Hola, muy bueno el blog. Te consulto si tenes alguna informacion sobre dados-cabezales de extrusion para conductores electricos ? Gracias y saludos.
ResponderEliminarHola Gustavo. En el siguiente enlace existe algo de información técnica al respecto…
Eliminarhttp://www.wirecable.in
Saludos
Muy bueno. Muchas gracias!
EliminarHola buen dia, es para consultar tu apellido para citar este blog en mi trabajo de grado
ResponderEliminarHola Daniela. Suerte con tu trabajo
EliminarSaludos cordiales
Mariano Ojeda
Estoy buscando maquinaria para fabricar tubería de plástico que sirva para aire, gas, conductor de líneas eléctricas, agua... Me podrías ayudar a saber dónde puedo comprar? Algunas marcas que recomiendes? Muchas gracias de antemano...
ResponderEliminarHola. Puedes averiguar en…
Eliminarhttp://www.plastico.com/guia-de-proveedores/Extrusoras-de-perfiles-y-tuberia+3820300
Algunas marcas podrían ser Bandera, Krauss Maffei, Battenfeld, Bausano, Amut.
Saludos
Hola mariano, en verdad tu información es bastante buena de antemano gracias por tu aporte ya que nos ayuda a muchos por lo que veo. bueno yo quiero ver si me puedes resolver una duda ya que en la universidad estoy haciendo un prototipo de una extrusora para reciclar el PET pero es muy pequeño pero no se donde puedo conseguir un husillo con este tipo de función y que tipo de resistencias colocarle a la extrusora para que se caliente a 230°C.
ResponderEliminarMe ayudarias como no tienes idea!!
Me alegro que te haya sido de utilidad la información del blog. Bueno, existen empresas que fabrican tornillos de extrusión. El tornillo más recomendable para PET sería el denominado tornillo barrera. En cuanto a resistencias, también existen empresas que las fabrican a pedido. Pueden ser resistencias eléctricas recubiertas de un material aislante a la corriente eléctrica entre dos hojas de chapa que se ajusten a la circunferencia del cañón del extrusor. Se debe utilizar algún sistema de control de temperatura para que corte al alcanzar cierta temperatura. Las temperaturas de procesamiento del PET pueden superar los 230ºC.
EliminarSaludos
Este comentario ha sido eliminado por el autor.
ResponderEliminarHola Mariano,
EliminarEn primer lugar felicitarte por tu blog. Para mí eres un gurú del plástico!!
Quería consultarte si saber los parámetros que influyen para poder extrusionar un film PVC para caramelos con un buen twist. La formulación en principio es la resina y antiblocking. Muchas gracias por adelantado.
Hola José. Me alegro que te haya gustado el blog. Bueno, es importante la formulación de la resina, cantidades apropiadas de plastificante para que conserve el Twist; no se deshaga o se rompa al ser girado. No dispongo de formulación cuantitativa de todos los aditivos requeridos. Es importante que los aditivos empleados estén aprobados para contacto con alimentos. En cuanto al proceso de fabricación, es importante un adecuado mezclado, homogenización de la resina para lograr una adecuada calidad de del film. Los parámetros como perfil de temperatura, velocidad del tornillo, presión, etc., influirán significativamente en el producto obtenido y dependerán de la maquinaria empleada.
EliminarSaludos
Hola toda la información es muy completa me ayudo mucho, solo una pregunta ¿Si el producto que se obtiene sale con imperfecciones, como podría utilizarlo para retrabajo? o existe otra opción para su uso.
ResponderEliminarHola Fabiola. Dependiendo de las exigencias de calidad, se podría moler y volver a utilizar en cierto porcentaje con el material virgen.
EliminarSaludos
Felicidades por el Blog.
ResponderEliminarUna pregunta de temperaturas.
Cuando tiempo necesito para iniciar la primera arrancada y no tener que retirar el principio de la producción.
Gracias y un saludo.
Luis
Hola Luis. Me alegro que te haya gustado el blog. El tiempo dependerá principalmente de la máquina (tipo y tamaño) y de la temperatura de procesamiento requerida por el material. La temperatura ambiente también puede influir en ello.
EliminarSaludos
Gracias Mariano, lo que me refiero es que si a los 30 minutos, los reguladores marcan ya la temperatura prefijada, en este caso 160º para PEHD, cuando tengo garantía de que el husillo y por ende el material que le rodea, en definitiva la camisa y el husillo, están en temperatura optima para su puesta en producción.
ResponderEliminarGracias de nuevo y un saludo cordial
Luis
Justamente, ten en cuenta que un tornillo de gran diámetro tardará mayor tiempo en alcanzar la temperatura. También la profundidad de los canales tendrá implicancia en el tiempo requerido para fundir todo el material. Generalmente para el arranque se da una temperatura mayor y luego del arranque se va bajando. Así mismo se comienza a baja revoluciones del motor para luego ir aumentándola. Lo ideal es consultar al fabricante de la máquina sobre el procedimiento adecuado de arranque. Procura conseguir el manual de uso o alguno similar para guiarte. Me parece muy baja la temperatura para el polietileno de alta densidad. Generalmente se procesa a temperaturas mayores a 200ºC. Un perfil de extrusión típico de cinco zonas para HDPE puede ser el siguiente: 190, 200, 210, 220, 220. Por lo general luego de alcanzada la temperatura de seteo se espera 20-30 minutos para arrancar el motor (extrusores con tornillos de menos de 90 mm de diámetro). Mayor tiempo para extrusores más grandes. Pero también habría que tener en cuenta la temperatura del cabezal, filtro, conectores, etc. Estas zonas del mismo modo deben alcanzar las temperaturas de procesamiento.
EliminarSaludos
Buenos días,, tengo una extrusora pentacapa para film agrícola y presenta el problema de líneas longitudinales en el film. a la salida del cabezal se observan carbones. como disminuirlos?
ResponderEliminarHola Iván. Puedes probar reducir la temperatura. Prueba incorporar ayudantes de procesamiento o aumentar la dosificación si ya los utilizas, sobre todo en los materiales de capas exteriores. Verifica que la superficie de la boquilla esté libre de daños. Mandar a cromar la superficie de la boquilla también sería una opción.
EliminarSaludos
Gracias Mariano por tu aporte. ya le estamos poniendo 0,5% de ayuda de proceso en las capas externas. No tendríamos inconveniente si aumentamos la dosificación?
EliminarEstos aditivos generalmente se usan en concentraciones muy bajas, de 100 a 1.000 ppm. Es por ello que comúnmente se los dosifica en forma de masterbatch o concentrado. La cantidad adecuada a utilizar dependerá del tipo de ayuda proceso y la concentración presente en el masterbatch. Lo más conveniente sería consultar a tu proveedor al respecto. Sin duda conocerá la concentración de su producto y podrá aconsejarte en el tema.
EliminarUn elevado agregado de ayuda proceso generalmente mejora el procesamiento del material reduciendo el consumo de energía. También disminuye la presencia de geles y mejora algunas propiedades mecánicas del film. Creo que un inconveniente sería el costo. Pero también un excesivo uso de ayuda proceso quizás podría llegar a generar algún inconveniente; modifiar las propiedades requeridas en el film.
Saludos
Gracias Mariano. Muy buen aporte.
EliminarSlds!
Mariano, buen día. Te comento que aumentamos el porcentaje de ayuda de proceso a las capas externa e interna 2% y 1,5% respectivamente. Antes trabajábamos con el 0,5% en cada una. y hemos notado una mejora en el brillo del film.
EliminarCualquier novedad te informo.
Sdls.
Me has salvado!!
ResponderEliminarHola Jhonatan. Me alegro de que haya sido de utilidad el blog
EliminarSaludos
Hola mariano que tal. estoy comenzando a trabajar en una empresa de extrusion de plastico y hemos tenidos problemas con fallas de luz. hay algun post o arituclo para leer sobre que hacer en estos casos y algunos tips o pasos que pueda seguir para comenzar nuevamente el proceso al regresar el servicio electrico, acotando que se queda material dentro del equipo y debo sacar ese material que esta dentro del cañon de la extrusora y me ocasiona mucho material para reproceso o algunas veces se contamina producto del sobrecalentamiento del prodcto en la misma extrusora. agradecido por tu colaboracion. saludos
ResponderEliminarHola Rafael. Te recomiendo leer el siguiente artículo…
Eliminarhttp://www.ptonline.com/columns/start-up-and-shut-down-properly
Saludos
Hola Mariano, cual es tu apellido? Para referenciarte en un trabajo. Saludos, Andrés Mazón.
ResponderEliminarSaludos Andrés
EliminarMariano Ojeda
Hola Mariano. Voy a incluir esta información en una tesina, me puedes dar tus datos y de tu publicación para usarlos como referencia?
ResponderEliminarHola. El artículo corresponde a apuntes de cursos que he realizado.
EliminarSaludos y suerte con tu tesis
Mariano Ojeda
Mariano, buenas tardes. Te comento... producimos film para uso agrícola por extrusión soplado. Hemos cambiado el material baja densidad por uno nuevo, también baja densidad,con el punto de fluidez levemente mayor. notamos que tenemos mejor calidad de film. A que puede deberse?.
ResponderEliminarHola Iván. Habría que ver en concreto cuales aspectos de la calidad del fin mejoraron. Pero bueno, puede tener que ver con la composición de resina en cuestión. Si contiene ayuda proceso u otros aditivos para mejorar el procesamiento. Comúnmente al usar una resina de mayor fluidez se puede mejorar en cuanto a la rugosidad de la película y fracturas en fundido
EliminarSaludos
Algún integrante del blog conoce alguna empresa que realice servicios de limpieza de cabezal/labio de extrusión para film agrícola?
ResponderEliminarGracias, Mariano. Igual no encontre lo que buscaba.
ResponderEliminarOtra consulta... Para limpiar (Sondear) la boquilla del cabezal utilizamos bronce, pero al introducirlo muy adentro se dobla fácilmente, necesitaríamos otro material con que sondear, íbamos a probar con latón. Vos sabes de alguna herramienta/material para realizar esa tarea?
El problema que se puede presentar al utilizar un material más duro para la limpieza es que se dañe la superficie interna de la boquilla. Tal vez se podría utilizar un cepillo tipo baqueta de alambre trenzado con cerdas de bronce. Existen prácticas o técnicas para minimizar la suciedad acumulada en el cabezal como es realizar ciclos de aumentos de la presión mediante el incremento de las revoluciones del tornillo o utilizar una resina de mayor viscosidad o ayuda proceso. También existen compuestos de purga que se le pueden adicionar al material.
EliminarSaludos
Hola, sabes con que tinta se puede marcar un caño de pvc o cable eléctrico, luego de la extrusión con un sistema de rotograbado?
ResponderEliminarHola, sabes con que tinta se puede marcar un caño de pvc o cable eléctrico, luego de la extrusión con un sistema de rotograbado?
ResponderEliminarHola Gustavo. Existen tintas especiales para impresión de PVC por rotograbado. Puedes fijarte en los siguientes enlaces…
Eliminarhttp://caison-colorants.com/3-1-tintas-huecograbado/163780
http://www.sunchemical.com/tintas-sa-sunchemical/tintas-sa-unidades-de-negocio/tintas-sa-empaque/superficie/
http://www.quimtek.com/index_archivos/Page501.htm
Saludos
Hola Mariano una consulta:
ResponderEliminarTengo un tornillo 60 mm de relacion L/D 20:1 al parecer es de inyeccion, la pregunta es podria urilizar este tornillo para fabricar politubo de Polietileno?
De antemano muchas gracias!!
Hola Rachid. Bueno, no sería lo ideal puesto que no fue diseñado para tal fin. No te podría asegurar que funcionaría. En cuanto a las dimensiones, quizás sería recomendable un poco más largo para asegurar un adecuado tiempo de residencia del material para producir un fundido homogéneo.
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BUEN TRABAJO, DONDE PUEDO CONSEGUIR PLANOS DE INYECTORAS DE PLASTICOS INDUSTRIALES, QUISIERA FABRICAR UNA, ME PUEDE AYUDAR
ResponderEliminarHola Juan. Gracias. No sabría decirte donde conseguir planos de inyectoras de plásticos
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Este comentario ha sido eliminado por el autor.
ResponderEliminarHola Mariano siempre son buenoss tus blogs tengo problemas con una peletizAdora no saca la producción q debería sabes que pudiese estar mal
ResponderEliminarHola Carlos. Gracias. A qué te refieres con lo que no saca la producción. Cantidad? Calidad? Cuál sería, en concreto, el problema que se te presenta?
EliminarSaludos
Hola Mariano el problema que tenemos es que esa máquina no las vendieron para producir 80 kilogramos por hora tenemos un husillo de 92 milímetros y ahora ahorita sólo estamos sacando alrededor de 25 kilogramos por hora y no sabemos exactamente qué podemos hacer para llegar a la producción que requerimos el motor de la transmisión es un motor de 20 HP gracias
EliminarHola Carlos. Bueno, deberías asegurarte que los parámetros de proceso utilizados son los apropiados para el tipo de resina que estés procesando. Y si procesas reciclado, contenido de contaminantes. También se podría chequear el buen estado del tornillo, puesto que un tornillo gastado disminuye la productividad del extrusor.
EliminarSaludos
Hola buenos días, estoy haciendo una investigación para la extrusión de policarbonato y acrílico. Sin embargo tengo un problema con las medidas del tornillo para poder extruir el material sin problema. Me podrían indicar que especificaciones necesitarían los tornillos?
ResponderEliminarGracias
Hola Manuel. Puedes ver en los siguientes enlaces guías de procesamiento de esos materiales…
Eliminarhttp://www.plexiglas.com/export/sites/plexiglas/.content/medias/downloads/resins-docs/plexiglas-extrusion.pdf
http://www.plastics.gl/extrusion-profile/extrusion-processing-guide-pc-polycarbonate/
También puedes ponerte en contacto con un proveedor de resina al respecto
Saludos
Cuanto porcentaje de antiblock para bolsa de basura negra de alta densidad
EliminarHola. Bueno, dependerá del tipo de aditivo antibloqueo (sílica, talco, mica, silicona, estearato, etc.) y los demás aditivos presentes en el material (aditivos deslizantes), puesto que puede tener algún tipo de interacción con los mismos. También se debe tener en cuenta la concentración del mismo en el masterbatch. Generalmente se utilizan en concentraciones menores al 1%. Lo más recomendable es consultar a tu proveedor de aditivos al respecto.
EliminarSaludos
Mariano te saludo y paso a consultarte si podria aumentar la profundidad del tornillo en la zona que corresponde y abrir una ventana en el cañon para que actue de desgasificador consideras que puede ser factible?
ResponderEliminarHola Lisandro. Bueno, pienso que si se podría hacer. Pero se debería considerar apropiadamente medidas y ubicación. Te podrías guiar con alguna extrusora que cuente con un sistema de desgasaje. También se podría colocar un sistema de vacío para ayudar en esa tarea.
EliminarSaludos
Mariano, tengo una extrusora para film agrícola y tenemos problemas en el bobinado. Nos genera arrugas y no interpretamos del todo el TAPER y % TENSIÓN (dos parámetros modificables desde el Touch). Actualmente bobinamos bobinas de 1000kg.
ResponderEliminarPodrías ayudarme?
Gracias.
Hola Iván. El taper es una función que presentan las bobinadoras para compensar la tensión conforme va aumentando el diámetro de la bobina. Su configuración dependerá del tipo de bobinadora. Generalmente toma en consideración diámetro inicial y final de la bobina y espesor del film. Deberías fijarte en el manual de la bobinadora o consultar al fabricante.
EliminarSaludos
Puede que, por este parámetro mal configurado, estemos bobinando mal (con arrugas)?
EliminarSí, se va a modificar la tensión de bobinado, por lo que puede ser un factor que genere arrugas. Pero existen otros factores que pueden generar arrugas en el film como, por ejemplo, altura o ancho de colapsado incorrectos, temperatura de extrusión inadecuada, velocidad del aire de enfriamiento, velocidad de extrusión, relación de soplado, etc.
EliminarSaludos
Mariano ,vos cuando decis de la bomba de vacio,ta referis a ese espacio el cual te consulte o en otra parte del cañon.muy agradecido saludos por tu respuesta
ResponderEliminarSí, en la zona de desgasaje. Ayudaría a eliminar volátiles en el material fundido
EliminarLa extrusión es el sistema mas moderno para la fabricación de Lonas?
ResponderEliminarTengo entendido que el pvc se aplica por 'coating' o por laminado. Cual es el mejor proceso?
Gracias
Te hago otra consulta, que tipo de pvc se usa para las laminas que se venden en europa para impermeabilizar techos, emulsión o suspensión? Gracias
ResponderEliminarHola. Si bien con ambos procesos se pueden obtener productos de calidad, considero que el laminado permite un mejor control del espesor y más homogéneo en comparación con el recubrimiento o coating, lográndose una superior protección de la fibra en toda la extensión de la lona.
EliminarNo dispongo de datos estadísticos sobre cuál lámina se utiliza más en Europa para impermeabilizar techos. Generalmente más de la mitad del PVC se fabrica mediante suspensión. Un cuarto se fabrica por emulsión y se destina principalmente a la fabricación de plastisoles
Saludos
Hola quisiera saber si hay alguna forma de reutilizar la merma generada gracias mi correo es jorgesevillano036@gmail.com
ResponderEliminarHola. Dependerá del tipo de material. Pero generalmente se pude moler y volver a utilizar
EliminarSaludos
Es película de polipropileno y polietileno con algunos excipientes y colorantes.
EliminarIntente hacerlo pero se contamina la mezcla y se quema en la matriz y el tornillo ¿q estoy axendo mal? Acaso se agrega otro químico para purificar el flujo gracias saludos
Es película de polipropileno y polietileno con algunos excipientes y colorantes.
EliminarIntente hacerlo pero se contamina la mezcla y se quema en la matriz y el tornillo ¿q estoy axendo mal? Acaso se agrega otro químico para purificar el flujo gracias saludos
Se deberá observar si el material está libre de contaminantes que se puedan llegar a quemar. Para el caso de los film plásticos es recomendable realizar un proceso previo de agrumado antes de la extrusión. También se deberá analizar si el film no posee un recubrimiento o coteado. Ciertos films de polipropileno llevan un recubrimiento de policloruro de vinilideno (PVDC), el cual se quema con las altas temperaturas. Si el film está impreso también se puede quemar dependiendo de las tintas de impresión.
EliminarSaludos
Gracias x tu respuesta
EliminarGracias x tu respuesta
EliminarBuenas tardes Mariano, antes que nada gracias por la información, que proporcionas, quisiera saber por que en una forradora de cable de cobre, el husillo es muy corto, en esta maquina tiene 40 mm de diámetro y una relación 13 a 1, se puede usar para extruir otra cosa como tubos de pasta de dientes?
ResponderEliminarHola. No sabría decirte si te servirá. Al ser un tornillo corto se ve reducida la productividad (cantidad de material extruido). Puede traer aparejado falta de plastificación del material o degradación puesto se debe aumentar la temperatura y falta de correcta homogenización. Lo cual no significa que no se pueda utilizar para otro fin. También entraría en juego la profundidad de los filetes
EliminarSaludos
Buenas noches Mariano. Feliciades de antemano por tu aporte a nosotros los industriales del plástico. Te comento, tengo una empresa que fabrica tuberias de PE con reciclado, por lo tanto tengo solo maquinas extrusoras. Tengo un lote de material de PP de sillas y mesas recicladas molidas y muy limpias, y no me gustaria venderlas sino sacar un sub producto pero usando mis maquinas extrusoras. Que me recomendarias? El PP de sillas y Mesas debido a que es grado inyección se puede usar en extrusión de algun producto? Cualquier otro aporte te lo sabria agradecer. Felicitaciones y gracias
ResponderEliminarHola Rodrigo. Gracias. Generalmente los grados de inyección tienen un elevado MFI, lo cual los hace poco satisfactorios para su uso en procesos de extrusión. Algunos procesos de extrusión que permiten el uso de PP con un elevado MFI podrían ser el recubrimiento y tal vez fabricación de fibra, pero también entrarían en juego otras cuestiones como el peso molecular del polímero y su distribución. Quizás se podría utilizar en un bajo porcentaje junto con un PP con menor fluidez
EliminarSaludos
Buenas tardes Sr Mariano. Muchisimas gracias por su oportuna y excelente respuesta. Me gustaria hacer contacto directo con Ud y enseñarle lo que hacemos en nuestra empresa en Venezuela y compartir ideas. si puede me agrega al whatsapp +584148417219 y converamos. Gracias!!
EliminarPuedes comunicarte a mi correo… mrn.ojeda2009@gmail.com
EliminarHola Mariano!
ResponderEliminarMuy buenos tus posts. He estado buscando info para mi tesis y la verdad me han ayudado bastante.
Pero te molesto porque tengo una duda respecto a si quiero producir una geomembranas de PEAD(HDPE) de 1-3mm de espesor tricapa por co-extrusión y aún no puedo encontrar que método es el más conveniente, si por soplado (burbuja) o por el de dado plano (colado). Me agradaría si me pudieras ayudar con info para elegir bien. Gracias!
Hola Juan. Te contesté en tu otro comentario
Eliminarhttp://tecnologiadelosplasticos.blogspot.com/2011/06/polietileno-de-alta-densidad.html?showComment=1472504049040#c8403259835470257817
Saludos
Hola Mariano, estoamos extruyendo poliestireno y me sale con un defecto en una de las caras, cuando sale el material extruido salen burbujas de aire que al reventar me danan la capa de material virgen colocado, cual seria la causa de las burbujas?
ResponderEliminarGracias
Hola. Bueno, podría tratarse de una temperatura de extrusión demasiado alta, humedad o contaminación en el material
EliminarSaludos
Gracias por la respuesta, crees que si mi tornillo de virgen no esta agarrando material constantemente pueda introducir aire al dado y esta sea la causa de la burbuja?
EliminarSí, puede suceder que la tolva se quede sin material o que se quede atorado y no llegue al tornillo de forma constante.
EliminarSaludos
Hola, soy estoy en fase de diseño de una extrusora con tornillo de 60mm de diametro, he revisado en la bibliografia que tengo disponible pero no logro encontrar un metodo analitico para el calculo de la presion justo en la boquilla del cabezal, me preguntaba si alguien puede orientarme con respecto a esto, se me ocurre relacionar el area de extrusion de la boquilla con la fuerza que ejerce el tornillo (proveniente del motor), asi presion es fuerza sobre area despreciando perdidas de friccion podra darme una idea aproximada? Y que tipos de sondas de presion existen comercialmente para la lectura de presion en una extrusora? la presion asi como la propongo es algo que se acostumbre a medir en la industria?
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