Tornillos
Páginas: 11 (2684 palabras)
Publicado: 1 de diciembre de 2009
TORNILLOS
Lo que usted debe saber sobre diseño de tornillos
POR TIMOTHY W. WOMER* XALOY, INC.
Comprenda qué parámetros geométricos son importantes en el diseño de un tornillo de extrusión, y cómo se relacionan con su desempeño.
E
n la industria plástica de hoy, de la misma forma en que ha ocurrido desde el inicio de la extrusión de plásticos, el usuario final ha dependido delproveedor de equipos y/o del fabricante de tornillos para aprovisionarse del diseño adecuado de tornillo para su proceso y material específicos. La mayoría de los procesadores ha aprendido a lo largo de los años algunos puntos críticos relacionados con el diseño de tornillos, pero nunca ha entendido completamente la razón por la cual sus proveedores le ha recomendado ciertos aspectos acerca de lostornillos que ha comprado. El objetivo de este artículo es explicar algo del conocimiento básico requerido para que el usuario final haga una decisión adecuada al usar o comprar un tornillo sencillo para una aplicación de agujero liso.
Nomenclatura
como la porción “encerrada” del tornillo, o miden la longitud de la hélice desde el lado frontal del puerto de alimentación hasta el final deltornillo. Otros miden la longitud de la hélice desde el centro del puerto de alimentación, y otros miden la longitud “efectiva” (o toda la longitud de la hélice). La forma en la que se defina la relación L/D es una cosa, pero la porción de material que el fabricante de tornillo debe maquinar efectivamente se determina como se muestra en la figura 1. Un ejemplo que indica cómo determinar el factor L/D paraun tornillo de 2,5” sería como sigue: Diámetro del tornillo = 2,5” Longitud de la hélice = 63” Entonces L/D = 63/2,5 = 25,2
Antes de empezar, necesitamos definir algunos de los componentes básicos del tornillo de hélice sencilla. Estos términos se presentan en la figura 1.
Relación L/D
La definición del factor L/D (relación entre longitud y diámetro del tornillo) varía de un proveedor aotro. Algunos fabricantes lo definen
Un fabricante de equipo original clasificaría este equipo como una extrusora de L/D 24:1, pero el fabricante del tornillo la cotizaría como una de 25,2 L/D, porque esa es la cantidad real de maquinado que se requiere para fabricar el producto. Las relaciones L/D típicas son 24:1 y 30 ó 32:1, pero hay aplicaciones especiales donde los extrusores son apenas de10:1 L/D ó alcanzan
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TORNILLOS
50:1 L/D. La relación adecuada se define por el proceso y aplicación que deba satisfacerse.
Sección de alimentación – Profundidades
dientes. Entonces, si la resistencia a la cedencia del tornillo va a exceder el factor de seguridad de 2:1 delacero original con el que se va a fabricar, deberá escogerse un acero de mayor resistencia a la cedencia.
Sección de alimentación – longitud
Refiriéndose a la figura 1, la sección de alimentación es el primer elemento del tornillo al que se le introduce polímero. Típicamente, en extrusores de agujero liso, ésta es la parte más profunda del tornillo. En los diámetros más pequeños (2,5” y menos) sedebe prestar atención especial a esta sección para reducir el riesgo de falla por torsión debido a la sobrecarga de torque en el tornillo. Algunas veces es recomendable fabricar los tornillos pequeños en acero inoxidable 17-4 PH, o en otro material de alta resistencia a la cedencia, para reducir el riesgo de este tipo de falla. Como regla de dedo, la sección de alimentación de un tornillo nodebería ser superior a: Fdmax = 0,2(Diámetro del Tornillo) Ecuación 1
Esto es para tornillos que tengan un diámetro igual o inferior a 4,5”. Por ejemplo, para un tornillo de 2,5”, se tendría: Fdmax = 0,2(2,5”) = 0,5” Ecuación 2
Si el diseño del tornillo requiriera una zona de alimentación superior a este valor de Fdmax, deben hacerse los cálculos de torque correspon-
La principal función de...
Lo que usted debe saber sobre diseño de tornillos
POR TIMOTHY W. WOMER* XALOY, INC.
Comprenda qué parámetros geométricos son importantes en el diseño de un tornillo de extrusión, y cómo se relacionan con su desempeño.
E
n la industria plástica de hoy, de la misma forma en que ha ocurrido desde el inicio de la extrusión de plásticos, el usuario final ha dependido delproveedor de equipos y/o del fabricante de tornillos para aprovisionarse del diseño adecuado de tornillo para su proceso y material específicos. La mayoría de los procesadores ha aprendido a lo largo de los años algunos puntos críticos relacionados con el diseño de tornillos, pero nunca ha entendido completamente la razón por la cual sus proveedores le ha recomendado ciertos aspectos acerca de lostornillos que ha comprado. El objetivo de este artículo es explicar algo del conocimiento básico requerido para que el usuario final haga una decisión adecuada al usar o comprar un tornillo sencillo para una aplicación de agujero liso.
Nomenclatura
como la porción “encerrada” del tornillo, o miden la longitud de la hélice desde el lado frontal del puerto de alimentación hasta el final deltornillo. Otros miden la longitud de la hélice desde el centro del puerto de alimentación, y otros miden la longitud “efectiva” (o toda la longitud de la hélice). La forma en la que se defina la relación L/D es una cosa, pero la porción de material que el fabricante de tornillo debe maquinar efectivamente se determina como se muestra en la figura 1. Un ejemplo que indica cómo determinar el factor L/D paraun tornillo de 2,5” sería como sigue: Diámetro del tornillo = 2,5” Longitud de la hélice = 63” Entonces L/D = 63/2,5 = 25,2
Antes de empezar, necesitamos definir algunos de los componentes básicos del tornillo de hélice sencilla. Estos términos se presentan en la figura 1.
Relación L/D
La definición del factor L/D (relación entre longitud y diámetro del tornillo) varía de un proveedor aotro. Algunos fabricantes lo definen
Un fabricante de equipo original clasificaría este equipo como una extrusora de L/D 24:1, pero el fabricante del tornillo la cotizaría como una de 25,2 L/D, porque esa es la cantidad real de maquinado que se requiere para fabricar el producto. Las relaciones L/D típicas son 24:1 y 30 ó 32:1, pero hay aplicaciones especiales donde los extrusores son apenas de10:1 L/D ó alcanzan
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TORNILLOS
50:1 L/D. La relación adecuada se define por el proceso y aplicación que deba satisfacerse.
Sección de alimentación – Profundidades
dientes. Entonces, si la resistencia a la cedencia del tornillo va a exceder el factor de seguridad de 2:1 delacero original con el que se va a fabricar, deberá escogerse un acero de mayor resistencia a la cedencia.
Sección de alimentación – longitud
Refiriéndose a la figura 1, la sección de alimentación es el primer elemento del tornillo al que se le introduce polímero. Típicamente, en extrusores de agujero liso, ésta es la parte más profunda del tornillo. En los diámetros más pequeños (2,5” y menos) sedebe prestar atención especial a esta sección para reducir el riesgo de falla por torsión debido a la sobrecarga de torque en el tornillo. Algunas veces es recomendable fabricar los tornillos pequeños en acero inoxidable 17-4 PH, o en otro material de alta resistencia a la cedencia, para reducir el riesgo de este tipo de falla. Como regla de dedo, la sección de alimentación de un tornillo nodebería ser superior a: Fdmax = 0,2(Diámetro del Tornillo) Ecuación 1
Esto es para tornillos que tengan un diámetro igual o inferior a 4,5”. Por ejemplo, para un tornillo de 2,5”, se tendría: Fdmax = 0,2(2,5”) = 0,5” Ecuación 2
Si el diseño del tornillo requiriera una zona de alimentación superior a este valor de Fdmax, deben hacerse los cálculos de torque correspon-
La principal función de...
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