Extrusión De Termoplásticos

PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN DE MATERIALES POLÍMEROS

EXTRUSIÓN DE TERMOPLÁSTICOS
Francisco Quiroz

Agosto, 2012

Objetivos Específicos
• Enumerar las partes constitutivas de una extrusora. • Presentar los diferentes tipos de extrusoras. • Determinar la importancia del husillo. • Determinar las funciones de los otros componentess de una extrusora.

Bibliografía consultada y recomendada• C. Rauwendaal. Understanding Extrusion. Ed. Hanser. Münich, 1998 • W. Michaeli. Plastics Processing. An Introduction. Ed. Hanser. Münich, 1995 • T.A. Osswald. Polymer Processing: Fundamentals. Ed. Hanser. Cincinati, 1998

Temario
• Partes constitutivas de una extrusora – Tolva – Camisa o cilindro – Husillos
• Tipos de extrusoras

– – – –

Plato rompedor Cabezal o dado Bomba deengranajes Boquilla o hilera

EXTRUSIÓN
• La extrusión es un proceso continuo, mediante el cual se transforman materiales termoplásticos hasta semi-elaborados en forma de perfiles, al hacerlos pasar por una boquilla mientras se encuentran “fundidos”.

EXTRUSIÓN
Melt Spinner

• Es posible la transformación posterior de estos semielaborados aún calientes, por otros procesos posteriores (vg.calandrado, soplado, trenzado, etc.)

Polymer Chips/Beads

Melting Zone Heating Grid Pool Metered Extrusion (controlled flow) Pump Filter and Spinneret Air Diffuser

Extruded Fiber Cools and Solidifies Here Moisture Conditioning Steam Chamber

Lubrication by oil disk and trough Feed rolls

Packaging Yarn driver Bobbin

Bobbin drive

Consumo según proceso de transformación

[Reig, 2004]EXTRUSIÓN
• La extrusora es el elemento común a todas las instalaciones de extrusión y a los procesos fundamentados en ella.
• Su función es hacer que el plástico que se le alimenta, en forma de granza o polvo, se convierta en una masa fundida homogénea, y obligarla a pasar por una matriz (boquilla).

PARTES CONSTITUTIVAS DE UNA EXTRUSORA
Plato rompedor

Tolva Husillo Bandascalefactoras

Garganta de alimentación

Boquilla

Paquete de mallas

Ventiladores

[www.rauwendaal.com]

TOLVAS
La tolva debe mantener un nivel de alimentación y presión del material constante.
Fluctuaciones excesivas pueden reflejarse en fluctuaciones del flujo o de la presión de extrusión.

TIPOS DE TOLVAS (según la forma)

La tolva debe diseñarse para permitir un buen flujo delmaterial por lo que se prefieren diseños circulares a los cuadrados ya que tienen una transición gradual en la zona cónica de la tolva.

TOLVAS

V= 0

V= 0

FLUJO EN MASA: materiales similares

FLUJO DE EMBUDO: Materiales mixtos: gránulos y escamas, polvos, etc.

TOLVAS
Puenteo
V= 0 V= 0

Tubería

FLUJO EN MASA: materiales similares

FLUJO DE EMBUDO: Materiales mixtos: grànulos yescamas, polvos, etc.

TOLVAS
• La tolva no debe permitir la aglomeración de las partículas, el puenteo del material o desbordamientos del mismo • Las tolvas más comunes son las gravimétricas con una conicidad entre 20 y 45º. El ángulo de la tolva debe ser mayor que el ángulo de reposo de las partículas

TOLVAS

• Debido a que el material plástico no suele deslizarse con facilidad, seacostumbra a dotar a las tolvas de un sistema de vibración suplementario • O en su defecto golpear con martillos de goma….

Variación de la densidad aparente según el tipo de grano

DENSIDAD APARENTE vs TIPO DE GRANO FLUJO FLUJO FORMA DEL MATERIAL D.APARENTE MASICO VOLUMETRICO g/cm3 g/seg cm3/seg

ESCAMAS (MOLIDO LAMINA) GRANO CUBO GRANO CILINDRICO GRANO ESFERICO POLVO

0,3 0,44 0,5 0,55 0,656,3 10,12 12 12,6 15

21 23 24 23 24

ALIMENTACIÓN FORZADA
Recomendada para materiales de baja densidad aparente

RECOMENDACIONES
 Para reducir o evitar el riesgo de alimentar partes metálicas, es conveniente disponer de un separador de metales (imanes), de manera que retengan estos indeseables. Sistema de cierre de la garganta de la tolva



RECOMENDACIONES
 Debido a que...