tipos de procesos de manufactura de polimeros

MOLDEADO DE PLASTICO POR EXTRUSIÓN

Los barriles de extrusión con zona de alimentación acanalada ofrecen, con muchas resinas, productividades que son entre 20 y 40% más altas, por cada revolución, que las que se pueden obtener en un barril del mismo diámetro pero con superficie interior lisa. Una sección de alimentación acanalada mejora el transporte de los sólidos e incrementa la función debomba de los extrusores, aumentando la productividad a una tasa de velocidad dada, en rpm, y reduciendo la cantidad de energía aplicada al polímero; en consecuencia, se reduce también la temperatura de procesamiento de la resina. Se ha visto que se puede neutralizar la acción de la sección acanalada calentando los canales para que actúen con la versatilidad de una pared lisa.


La sección dealimentación de un extrusor de 3.5 pulgadas de diámetro puede contener desde ocho hasta 18 canales distribuidos uniformemente alrededor del barril en la zona de alimentación. En general, las resinas de mayor viscosidad, como el HMW-HDPE o polipropileno se benefician cuando el número de canales es mayor. Cuando la resina tiene una viscosidad baja, es preferible contar con un número reducido decanales. Si se emplean demasiados canales, la resina puede ser alimentada a una velocidad tan alta hacia la zona de compresión que se pueden presentar ineficiencias en el proceso de fundición de la resina y problemas de mezclado de la misma.

Típicamente, los canales tienen un ancho de 0,15 a 0,3 pulgadas y su profundidad aumenta hacia la parte de atrás de la zona de alimentación. En un comienzo laprofundidad de los canales es de 0,12 a 0,37 pulgadas y se inclinan hasta llegar una profundidad de cero en una distancia de tres a cuatro diámetros después de haber pasado aguas abajo por la boca de alimentación de la extrusora. Los canales se fabrican paralelamente al eje de los tornillos.

Las secciones de alimentación están diseñadas con camisas de agua de enfriamiento para proporcionar unflujo intenso de agua alrededor de la abertura de alimentación y se extiende hacia la sección acanalada. Esto previene que la resina se funda en los canales. Por el contrario, para reducir la acción de alimentación forzada de los canales y disminuir la función de bombeo del extrusor para materiales como el nylon o policarbonato, se puede aplicar calor (de 90 a 150 C) en los canales. Esto iniciala fundición de la resina y evita un aumento peligroso de la presión hacia el final de los canales.

Selección de tornillos para operar con las zonas acanaladas.

Los canales largos siempre se endurecen mediante la nitruración del barril o, si se deben procesar resinas más abrasivas, recubriéndolos con carburo de tungsteno. Las secciones de canales más cortos normalmente no se endurecen. Lostornillos se endurecen frecuentemente con el mismo material usado en los canales para tener compatibilidad y desgaste homogéneo.

No es común el cambiar la manga acanalada para procesar diferentes tipos de resinas. La manga se reemplaza únicamente debido al desgaste, por ejemplo, cada cinco o diez años. Por supuesto, el tornillo se puede cambiar para manipular diferentes tipos de resinas con elmismo sistema acanalado en la zona de alimentación.

La escogencia del material de endurecimiento depende no solamente de la abrasividad del polímero que se procesa, sino también de la profundidad de los canales del tornillo al inicio de la zona de alimentación. Los tornillos para barriles con zonas de alimentación acanaladas de hoy tienen canales relativamente poco profundos en la zona dealimentación, para proporcionar más eficiencia en la alimentación. En un tornillo de 3.5 pulgadas, los canales con una sección de alimentación acanalada, tienen una profundidad que varía entre 0,25 y 0,4 pulgadas, la mitad de la profundidad de los canales de un tornillo para barriles de pared lisa (0,6 a 0,7 pulgadas). Los tornillos de canales menos profundos para barriles acanalados en la zona de...