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DISEÑO DE UNA EXTRUSORA PARA PLÁSTICOS


Nota de aceptación
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Firma del presidente del jurado._______________________________
Firma del jurado

Pereira 22 de noviembre del 2007



AGRADECIMIENTOS

Queremos agradecer de manera muy especial a los profesores Gonzalo Trujillo
y luz Adriana cañas por su invaluable apoyo en la ejecución de este trabajo, por
sus sabios concejos y por todo el conocimiento que de manera desinteresada
nos obsequiaron.
Este agradecimiento lo hagoextensivo a todos los profesores y compañeros
quienes nos brindaron conocimientos y ratos agradables
A nuestros padres: Matilde Gómez, Elvia rosa Bedoya, Luís Gustavo Gómez v,
pedro pablo Gutiérrez y a mi hija Sara Gutiérrez. Por ser nuestro apoyo
incondicional y a quienes les debemos todo.
Finalmente agradecemos a todos los familiares y amigos que directa o
indirectamente contribuyeron a larealización de este gran proyecto.



TABLA DE CONTENIDO
Pág.
RESUMEN
INTRODUCCION

13

OBJETIVOS

14

1. MARCO TEORICO

15

2. EXTRUSIÓN DE PLÁSTICOS

16

2.1 CARACTERÍSTICAS DE UN EXTRUSOR DE TORNILLO SIMPLE

17

2.2 FUNCIONES DE UN EQUIPO DE EXTRUSIÓN

17

2.3 TÉCNICAS DE EXTRUSIÓN

18

2.4 TIPOS DE EXTRUSORAS

18

2.4.1 Extrusoras de un sólo husillo18

2.4.2 Extrusoras de doble husillo

19

2.5 MATERIAL A PROCESAR: “POLIPROPILENO”

20

2.5.1 Polipropileno

20

2.5.2 Estructura del polipropileno

21

2.5.3 Propiedades del polipropileno

22

2.5.3.1 Dispersión de pesos moleculares

22

2.5.3.2 Viscosidad - Características reológicas

22

2.5.3.3 Cristalinidad - Propiedades mecánicas

22

2.5.4 Grados depolipropileno

23

2.5.4.1 Homopolímeros

23

2.5.4.2 Copolímeros al azar

23



2.5.4.3 Copolímeros de bloque

23

2.5.5 Identificación y características del polipropileno (PP)

23

2.5.6 Compuestos y mezclas

24

2.5.7 Procesos de fabricación de polipropileno

24

2.5.8 Destilación del Propileno

25

2.5.9 Aplicaciones del polipropileno

26

2.6 FUSIÓN DELPOLÍMERO

27

3. ELEMENTOS DE LA MÁQUINA Y CÁLCULOS DE DISEÑO

28

3.1 CÁLCULO DE HUSILLO

29

3.1.1 Parámetros tecnológicos

29

3.1.2 Producción del tornillo

32

3.1.2.1 Flujo de arrastre o de fricción (QD ó α )

33

3.1.2.2 Flujo de presión (Qp ó β )

33

3.1.2.3 Flujo de filtración (QL ó γ )

34

3.1.2.4 Constante total de la cabeza (K)

34

3.1.3 Intervalos develocidad de cortadura

36

3.1.4 viscosidad efectiva

37

3.1.5 Relación de longitud del husillo

38

3.1.6 Tolerancias del tornillo/cilindro

39

3.1.7 Zonas del husillo

40

3.1.8 Cálculo del número de filetes del husillo

40

3.1.9 Cálculo de revoluciones del husillo

41

3.1.10 Relación de compresión ( β )

41

3.1.11 Cálculo de la potencia requerida

42

3.1.12 Presiones en la máquina extrusora

42

3.1.13 Peso del husillo

43

3.1.13.1 Volumen del alma del husillo en cada sección

43

3.1.13.2 Volumen de los filetes en cada zona

45

3.1.14 Cálculo de fuerzas del husillo

49

3.1.15 Selección de material para el husillo

54

3.1.16 Diseño del muñón

55

3.1.17 Diseño de la chaveta

60

3.1.18 Selección Mezclador61

3.2 SOPORTE DE LA MÁQUINA

62

3.2.1 Factor de seguridad

63

3.2.2 Deformación

64

3.2.3 Tensión

64

3.3 SISTEMA ELÉCTRICO

65

3.3.1 Selección del motorreductor

65

3.3.2 Selección del variador de velocidad

66

3.3.3 Resistencias tipo abrazadera

67

3.3.4 Termocupla tipo J

68

3.3.5 Pirómetro análogo

69

3.3.6 Amperímetro

69

3.3.7...