Los siguientes son principios importantes a tener en cuenta con respecto a la extrusión.Deberían ayudar a ahorrar dinero, producir productos de mayor calidad y utilizar los equipos de manera más eficiente.
4. La alimentación actúa como refrigerante.La extrusión es una transferencia de energía desde el motor (y a veces desde los calentadores) al plástico frío, convirtiéndolo así de sólido a fundido.La alimentación entrante es más fría que las superficies del cilindro y del tornillo en la zona de alimentación.Sin embargo, la superficie del cilindro en la zona de alimentación casi siempre se encuentra por encima del rango de fusión del plástico.Se enfría por contacto con las partículas entrantes, pero se mantiene caliente mediante la conducción de calor hacia atrás desde el extremo frontal caliente, así como mediante el calentamiento controlado del barril.Incluso cuando la parte delantera se mantiene caliente mediante una fricción viscosa y no se necesita entrada de calor en el barril, es posible que sea necesario encender los calentadores traseros.La excepción más importante es el cilindro de alimentación ranurado, utilizado casi exclusivamente para HDPE.
La superficie de la raíz del tornillo también se enfría con la alimentación y está aislada de la pared del cilindro por las partículas de plástico de la alimentación (y el aire entre ellas).Si el tornillo se detiene repentinamente, la alimentación también se detiene y la superficie del tornillo se calienta en la zona de alimentación a medida que el calor viaja hacia atrás desde el extremo frontal más caliente.Esto puede provocar que las partículas se peguen a la raíz o se formen puentes.
5. Péguelo al cañón y deslice el tornillo en la zona de alimentación.Para un transporte máximo de sólidos en la zona de alimentación de una extrusora de un solo tornillo con cilindro liso, las partículas deben adherirse al cilindro y deslizarse sobre el tornillo.Si las partículas se pegan a la raíz del tornillo, no hay nada que pueda arrancarlas;De este modo se reduce el volumen del canal y la alimentación de sólidos.Adherirse a la raíz tampoco es deseable porque el plástico puede cocinarse allí y producir geles y partículas contaminantes similares, o pegarse y desprenderse intermitentemente con los correspondientes cambios en la tasa de salida.
La mayoría de los plásticos se deslizan naturalmente sobre la raíz porque vienen fríos y la raíz no se calienta tanto por la fricción como la pared del barril.Algunos materiales tienen más probabilidades de pegarse que otros: PVC altamente plastificado, PET amorfo y ciertos copolímeros de poliolefina con propiedades adhesivas que a menudo se desean en sus usos finales.
En cuanto al cañón, el plástico debe adherirse allí para que las hélices del tornillo puedan rasparlo y empujarlo hacia adelante.Debe haber un alto coeficiente de fricción entre las partículas y el cañón, lo que a su vez está fuertemente influenciado por la temperatura trasera del cañón.Si las partículas no se adhirieran, simplemente rodarían y no avanzarían; por eso el alimento resbaladizo no es bueno.
La fricción de la superficie no es lo único que afecta la alimentación.Muchas partículas nunca tocan el cilindro o la raíz del tornillo, por lo que debe haber fricción y entrelazamiento mecánico y adhesivo dentro de la masa del pellet.
Un caso especial son los barriles ranurados.Las ranuras se encuentran en la zona de alimentación, que está aislada térmicamente del resto del cañón y enfriada intensamente por agua.Las paletas empujan los pellets hacia las ranuras y desarrollan así una presión muy alta en una distancia sorprendentemente corta.Este aumento de la mordida permite menores rpm del tornillo para el mismo rendimiento, por lo tanto, se genera menos calor por fricción en el extremo frontal, lo que da una temperatura de fusión más baja.Esto puede significar una producción más rápida en líneas de película soplada con enfriamiento limitado.Las ranuras son especialmente adecuadas para el HDPE, que es el más resbaladizo de todos los plásticos comunes, excepto los fluoroplásticos.
6. El material es el mayor gasto.En algunos casos, los costos de materiales representan hasta el 80 por ciento del costo total de fabricación (más que todos los demás factores juntos), excepto en el caso de unos pocos productos, como los catéteres médicos, donde la garantía de calidad y el embalaje son inusualmente importantes.Este principio conduce naturalmente a dos conclusiones más: los procesadores deben reutilizar la mayor cantidad posible de recortes y desechos de manera que reemplacen el material virgen, y mantener tolerancias de espesor muy estrechas, ya que cualquier espesor mayor que el objetivo se desperdicia y cualquier cantidad menor corre el riesgo de fallar el producto.
Hora de publicación: 17 de mayo de 2017