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.
7. Los costos de energía son relativamente poco importantes.
A pesar de la fascinación popular y los problemas reales a nivel de planta con el aumento de los costos de energía, la energía necesaria para hacer funcionar una extrusora sigue siendo una proporción muy pequeña del costo total de fabricación.Esto siempre será así porque el coste del material es mucho mayor, una extrusora es un sistema eficiente y, si se introduce un exceso de energía, el plástico pronto se calentará demasiado para procesarlo adecuadamente.
8. La presión en la punta del tornillo es importante.
Esta presión refleja la resistencia de todo lo que se encuentra aguas abajo del tornillo: mallas y contaminación, placa rompedora, adaptador, tubos de transferencia, mezcladores estáticos (si se usan) y el propio troquel.Depende no sólo de la geometría de estos componentes, sino también de las temperaturas del sistema, que a su vez afectan la viscosidad de la resina y el rendimiento.No depende del diseño del tornillo, excepto en lo que afecta la temperatura, la viscosidad y el rendimiento.
Medir la presión es importante por razones de seguridad: si aumenta demasiado, la cabeza y el troquel podrían volar y lastimar o dañar a las personas o máquinas cercanas.
La presión es buena para mezclar, especialmente en la última zona (dosificación) en sistemas de un solo tornillo.Sin embargo, una presión más alta también significa que se absorbe más energía a través del motor (por lo tanto, una temperatura de fusión más alta), lo que puede dictar el límite de presión.En los tornillos gemelos, el entrelazado de los dos tornillos es un mezclador más eficiente, por lo que no se necesita presión para este propósito.
Al fabricar artículos huecos, como tuberías con una matriz de araña que utiliza brazos para mantener el núcleo central en su lugar, se debe generar alta presión en la matriz para ayudar a que las corrientes divididas se suelden nuevamente.De lo contrario, el producto puede ser más débil a lo largo de estas líneas de soldadura y podría fallar en servicio.
9. Salida = desplazamiento del último tramo, +/- flujo de presión y fuga.
El desplazamiento del último tramo se denomina flujo de arrastre y depende únicamente de la geometría del tornillo, la velocidad del tornillo y la densidad de la masa fundida.Se modifica por el flujo de presión, que en realidad consiste en el efecto de la resistencia (indicada por la presión del cabezal) para reducir la producción, y el efecto de cualquier sobremordida en la alimentación para aumentar la producción.Las fugas sobre los vuelos también pueden ocurrir en cualquier dirección.
También es útil calcular la producción por rpm, ya que esto muestra cualquier deterioro de la capacidad de bombeo del tornillo con el tiempo. Otro cálculo relacionado es la producción por hp o kW de potencia utilizada.Esta es la eficiencia y permite estimar la capacidad de producción de un motor y variador determinados.
10. La velocidad de corte juega un papel clave en la viscosidad.
Todos los plásticos comunes se adelgazan por cizallamiento, lo que significa que la viscosidad disminuye a medida que el plástico se mueve cada vez más rápido.Algunos plásticos muestran este efecto de forma espectacular.Algunos PVC, por ejemplo, fluyen 10 o más veces más rápido con sólo duplicar el empuje.El LLDPE, por el contrario, no se adelgaza tanto y la misma duplicación de la fuerza de empuje aumenta su flujo sólo de tres a cuatro veces.El efecto reducido de adelgazamiento por cizallamiento significa una mayor viscosidad en las condiciones de extrusión, lo que a su vez significa que se necesita más potencia del motor.Esto explica por qué el LLDPE se calienta más que el LDPE.
El flujo se expresa en términos de velocidad de corte, que es de alrededor de 100 seg-1 en los canales de tornillo, entre 100 y 1000 seg-1 en la mayoría de los labios de las matrices y mucho más de 1000 seg-1 en los espacios libres entre el tramo y la pared y algunos pequeños espacios en el troquel.El índice de fusión es una medida común de viscosidad pero está invertido (es decir, flujo/empuje en lugar de empuje/flujo).Desafortunadamente, se mide a velocidades de corte de 10 segundos -1 o menos y puede no ser una medida verdadera en una extrusora donde la masa fundida fluye mucho más rápido.
11. El motor se opone al cañón, el cañón se opone al motor.
Comencé con los 10 principios clave de la extrusión, pero éste era tan importante que tuve que incluirlo también.La Undécima Ley explica por qué el control del barril no siempre es tan efectivo como se desea o se espera, especialmente en la zona de medición.Si el cañón se calienta, la capa de material en la pared del cañón se vuelve menos viscosa y el motor necesita menos potencia para girar en este cañón más lubricado.La corriente del motor (amperios) disminuye.Por el contrario, si el cilindro se enfría, la masa fundida en la pared del cilindro se vuelve más viscosa, el motor debe trabajar más, los amperios aumentan y parte del calor eliminado a través del cilindro es devuelto nuevamente por el motor.Por lo general, los controladores de barril tienen el efecto deseado sobre la masa fundida, pero en ningún caso tanto como la cantidad de cambio de zona.Lo mejor es medir la temperatura de fusión para comprender realmente lo que está sucediendo.
Hora de publicación: 27 de mayo de 2017