clase de extrusion dic 05-2013

Prof Alexander Franco

Desventajas de las extrusoras de husillo simple: Poco eficiente para extruir polímeros sensibles a la temperatura y a la degradación Dificultades en el proceso de homogenización de compoundings Productividad limitada Dificultad en la disipación del calor por la friccion…… Esto se resuelve con el uso de extrusoras de doble y múltiple husillo Amplios rangos de procesos gracias a los mecanismos de alimentación y de muy diversos

materiales. Bajo desgaste, debido a la baja velocidad de los husillos. Suave plastificado gracias a husillos y barriles más largos. Alta eficiencia de producción. Homogeneidad excepcional del plastificado con disminucion de la friccion.

Extrusión de doble husillo

Clasificación Extrusión de doble husillo

Extrusoras de doble husillo paralelas

Corrotatorias Contracorrotatorias

Intermezclado Sin Intermezclado Intermezclado Sin Intermezclado

Extrusoras para perfiles a baja velocidad

Extrusoras para compounding, devolatilizacion a alta velocidad

No se usan en la practica

Extrusoras en paralelo para perfiles y compounding

Husillo de igual longitud para reaccion quimica o devolatilizacion

Husillo de diferente longitud para reacción quimica o devolatilizacion




Como sus nombres indican, la diferencia se halla en si los dos tornillos giran en el mismo sentido o en opuesto, es decir ambos en el sentido horario o en el antihorario, o uno en cada sentido




Intermezclado Sin Intermezclado Intermezclado Sin Intermezclado

La siguiente división se determina tomando en cuenta si los dos tornillos se entretejen uno con otro, Se describen como engranados o no engranados.


Considerando los extrusores con tornillos que sí engranan, la segunda subdivisión depende de la forma y tamaño de las hélices y canales de los tornillos: 1.- Tornillos no conjugados, donde las hélices de un tornillo ajustan flojamente en los canales del otro y dejan un amplio claro (Figura a). 2.- Tornillos conjugados, donde las hélices de un tornillo ajustan perfectamente en los canales del otro y dejan un mínimo de claro (Figura b).

(Figura a). (Figura b).


Considerando los extrusores con tornillos que sí engranan, la siguiente subdivisión depende de la dirección de rotación de los tornillos [esta diferencia casi no afecta cuando se tienen tornillos que no engranan]: 1.- Tornillos corrotatorios, donde los dos tornillos giran en la misma dirección, ya sea ambos a favor o ambos en contra de la dirección de las manecillas del reloj (Figura a). 2.- Tornillos contrarrotatorios, donde los dos tornillos giran en dirección opuesta, uno a favor y otro en contra de la dirección de las manecillas del reloj (Figura b).

(Figura a). (Figura b).

Principios de operación

La acción de los extrusores de husillos dobles no está tan estudiadas como en el caso de sus análogos de husillo simple.

Los extrusores con husillos que no engranan operan de manera muy similar a los extrusores de husillo simple, y es el coeficiente de fricción entre el material y las superficies de metal el principal factor en el control del proceso de extrusión. Si no hay fricción, no hay extrusión.

Los extrusores con husillos que sí engranan operan de manera diferente. En éstos existe una verdadera interacción de las hélices de un husillo sobre el material contenido en el canal del otro husillo, siendo dicha acción lo que hace diferente a este tipo de extrusor de cualquier otro.

Los extrusores de doble husillo actúan como bombas de desplazamiento positivo que dependen poco de la fricción, y ésta es la razón principal de que fueran seleccionados para trabajar con materiales sensibles al calor. El transporte no es por flujo de arrastre; esto permite un buen control de la velocidad de corte y en consecuencia, de la temperatura, lo cual es especialmente importante con polímeros como el cloruro de polivinilo.

Principios de operación En las extrusoras de doble husillo por lo general la alimentación del material se da por

mecanismos dosificadores, entonces el flujo de salida estará limitado por el flujo de alimentación más que por la velocidad de rotación de los tornillos.

Como la velocidad de flujo es también independiente de la fricción, las variaciones en

temperatura - aunque afectan el coeficiente de fricción- no influyen en la velocidad de flujo del extrusor de doble tornillo.

El punto más importante de un extrusor de doble tornillo es aquel donde los tornillos engranan.

Principios de operación Geometría

En el caso de extrusores de tornillo simple, es común utilizar el diámetro del tornillo para clasificarlos. Sin embargo, en el caso de extrusores de doble tornillo el diámetro del tornillo no es un factor importante para caracterizar el extrusor. El parámetro más importante es el intereje, o sea, la distancia de centro a centro de los tornillos

D Di

H

I

D = Diámetro externo del tornillo. Di = Diámetro de la raíz del tornillo. I = Intereje o distancia centro a centro de los tornillos. H = Profundidad del canal de los tornillos.

Una relación básica de un extrusor de doble tornillo es: ; 2

2 2

D DiI I D Di

De la ecuación anterior se deduce -

2 2

D DiH D Di

El conocimiento en particular del intereje I da buena idea de las dimensiones características básicas de un extrusor de doble tornillo.

Zona del cabezal-dado La zona final de un extrusor es la zona del dado, que termina en el propio dado. Situado en esta región se encuentra el portamallas (figura ). Este consta, por lo común, de una placa de acero perforada conocida corno placa rompedora y un juego de mallas de dos o tres capas de gasa de alambre situadas en el lado del tornillo.

El ensamble placa rompedora-juego de mallas tiene tres funciones: 1.- Evitar el paso de material extraño, por ejemplo, polímero no fundido, polvos, cuerpos extraños. 2.- Crear un frente de presión oponiendo una resistencia al bombeo de la zona anterior, regularizando así el flujo del material 3.- Eliminar la ―memoria de giro‖ del material fundido, es decir transformar el flujo helicoidal del material en flujo paralelo más regular

placa rompedora-juego de mallas

Termocupla

Dado

Adaptador

Zona del cabezal-dado

Zona del cabezal-dado

• Placa rompedora

– pantallas

– Filtrado

• Adaptador

– Montaje del dado

• Flujo Laminar o flujo turbulento

Parte final del Extruder

Dado al final

Adaptador

• Es el molde para el proceso de extrusion

Dado

Entrada salida

Tipos de dados

Para fabricar un producto extruído, además de una extrusora se necesitan una serie de equipos auxiliares que en algunos casos son comunes a todas las líneas de extrusión y en otros son característicos de un producto concreto. En general todas las líneas constan de unidades de refrigeración, calibrado, tensionado y recogida y cortado.

Lineas de extrusión

Extrusión: Líneas de extrusión

Sistema de enfriamiento

Artesas o tanques con agua, chorro de aire o rodillos fríos

Cuando el material fundido sale de la extrusora debe enfriarse inmediatamente para que conserve la forma y adquiera la rigidez necesaria.



Baño de enfriamiento para extrusión en cadena

Baño refrigerante para tubos y perfiles de extrusión

http://www.directindustry.com/cat/plastics-processing-M.html


Características del sistema de enfriamiento

El enfriamiento debe ser lo más uniforme posible a lo largo de la sección de la pieza, y en ocasiones también gradual, de modo que no existan gradientes de temperatura importantes entre puntos cercanos del material.

En el caso de productos con forma anular y de láminas, el enfriamiento se suele realizar en un tanque por la que circula agua, en ocasiones a diferente temperatura a lo largo del recorrido del material para lograr un enfriamiento gradual.

En otros casos, como en la producción de películas sopladas, la refrigeración se consigue por medio de chorros de aire que circulan a pequeña velocidad para evitar posibles vibraciones de la película.

En el caso de planchas, películas y recubrimientos es frecuente que la refrigeración se realice empleando rodillos metálicos fríos, por el interior de los cuales circula un fluido refrigerante. Estos rodillos además pueden realizar la función de imprimir el acabado superficial final a la pieza (pulido, mate, con dibujo) y de actuar de equipo de recogida.

Sea cual sea el sistema escogido:

Nota: Un sistema de enfriamiento mas rápido mejora la eficiencia y rentabilidad del proceso de extrusión.

Sistema de calibrado

Sistemas de ultrasonido y láser, pudiendo actuar sobre el

motor, el equipo de tensionado o el sistema de enfriamiento

Un sistema de calibrado mide la tolerancia de las dimensiones de las piezas y determina el espesor en el caso de piezas planas, o bien el diámetro interno y externo en el caso de secciones anulares, etc. Generalmente estas mediciones se realizan mediante equipos de ultrasonidos o láser. El sistema de calibrado, además, puede actuar sobre el motor de la máquina para modificar el caudal, o sobre los sistemas de enfriamiento (interno y externo en el caso de piezas anulares) o el de tensionado, de modo que se pueda compensar instantáneamente cualquier desviación en los estándares fijados para una pieza.


Sistema de calibración para línea de extrusión de película soplada

Tanque de calibrado al vacío para extrusión de tubos y de perfiles


Equipo de recogida y tensionado

Rodillos, bandas sin fín, cabrestantes

El equipo de tensionado y recogida determina la velocidad lineal a la que el material debe ser extruído. Hasta cierto punto el espesor o la forma del producto extruído depende de la relación entre el caudal de material extruído y la velocidad de recogida. El estiramiento o tensionado provocado por el equipo de recogida sirve en ocasiones para mejorar determinadas propiedades mecánicas del producto en la dirección del estirado (fibras). Por lo general, los sistemas de recogida son rodillos, bandas sin fin, cabrestantes, etc. Los rodillos de recogida se suelen construir de caucho o cualquier otro elastómero,

estando a veces su superficie adaptada a la forma del material que se extruye.

En otras ocasiones se emplean bandas de traccionado que proporcionan mayor superficie de agarre evitando que el extrudado resbale.


Banda

Rodillos


Sistema de cortado

Cuchillas estacionarias o móviles, guillotinas, chorros de aire

El equipo de cortado en longitudes consiste en cuchillas estacionarias si la velocidad de extrusión es suficientemente baja o el material es flexible, o en cuchillas transportables, o en el caso de materiales suficientemente rígidos, de tipo guillotina.

Es cada vez más frecuente el cortado por chorros de aire.


Cuchillas estacionarias


Guillotinas


1. Línea de tubos, tuberías y perfiles

Estas líneas consisten en una extrusora, una boquilla anular, un

sistema de calibrado y uno de enfriamiento, una zona de

tensionado y un cortador.

Por lo general, el sistema de calibrado se encuentra

inmediatamente después de la boquilla y puede ser de calibrado

del diámetro externo o interno.

En el sistema de calibrado externo se aplica aire a presión que se

introduce por el interior de la boquilla (figura) o vacío desde el

exterior para forzar a que el material tome la forma de un tubo

externo. En el sistema de calibrado interno la boquilla tiene un

mandril que se prolonga fuera de la máquina fijando el diámetro

interno deseado.

El diámetro de la pared se controla normalmente con un láser

calibrador.



Secador

Tolva

Alimentación

Boquilla

Bomba de engranajes

Extrusora

Sistema de enfriamiento

Sistema de calibrado

Medidor

Cortador

Tensionado

1. Línea de tubos, tuberías y perfiles

-Diferencias entre tubos (10 mm de diámetro) , tuberías y perfiles

-Materiales PVC, PP, LDPE, HDPE, PMMA

-Velocidades de extrusión de 4 m/s (tubos de 2 mm de diametro) a

3 m/h (tuberías de 1m de D y 6 cm de espesor)


En las líneas de extrusión de perfiles por lo general se procesan PVC para canalizaciones, irrigación, guías para cortinas, cubiertas protectoras, etc, y PVC con modificadores de impacto para perfiles de ventanas y puertas. PC y PMMA se emplean para aplicaciones transparentes en edificación, construcción y alumbrado. El PC se prefiere cuando la duración y la dureza son importantes. Para aplicaciones como empaquetados y precintados flexibles se emplea PVC plastificado.

Extrusión: Líneas de extrusión Lineas de extrusión


2. Línea de mezclado

La mayoría de los plásticos necesitan una etapa previa de mezclado

antes del procesado.

En ocasiones ser requiere sólo de un mezclado extensivo, donde los

componentes de la formulación se mezclan superficialmente, y se

realiza en mezcladoras rápidas, y en otras es necesario un mezclado

intensivo de los diferentes componentes de una formulación, y se

suele llevar a cabo en extrusoras.

En algunos casos son necesarios ambos, el mezclado extensivo

previo al intensivo.



2. Línea de mezclado

Tolva de alimentaciónde carga

Tolva de alimentaciónde polímero

boquillaExtrusora de doble husillo

Bomba deengranajesVenteo

Sección de enfriamiento

Granceadora otroceadora

-Suelen estar provistas de 2 tolvas y zona de venteo.

-Es frecuente el empleo de doble husillo

-Están provistas de granceadora y artesa con agua para la

refrigeración de la granza


Tema 4. Extrusión:Líneas de extrusión

3. Líneas de películas y láminas

3.1. Proceso con pila de rodillos (mayor a 2 mm): se emplea para la

fabricación de láminas que pueden llegar a tener hasta 30 m de ancho. En el

caso de láminas tan anchas el control de la temperatura en la boquilla debe

ser muy preciso, y por lo general la temperatura se mantiene más alta en los

extremos que en el centro de la lámina para evitar que se deforme.

Sección de

tensionado

Recogedor

-Diferencia entre película (hasta 2 mm de espesor) y lámina

-PVC, PS, HIPS, ABS, PET, PMMA

Tolva de alimentación de carga

Tolva de alimentación de polímero

Boquilla

Extrusora de doble husillo

Bomba de engranajes

Pila de tres rodillos

Venteo Sección de enfriamiento


Tema 4. Extrusión:Líneas de extrusión

3.2. Proceso con sistema de rodillos fríos (para películas con espesor

menor a 2 mm)

Mediante este proceso se pueden obtener productos que son prácticamente

transparentes, aun en el caso de emplear materiales cristalinos, gracias al

rápido enfriamiento que se produce en los rodillos conforme el material sale

de la máquina. El proceso de rodillos fríos se emplea para la fabricación de

películas de plásticos de PVC que se usan extensamente en la industria de la

construcción. También se emplea para unir espumas de PS, HIPS y ABS con

otros plásticos amorfos como PVC, PC, PMMA, PET y más recientemente

con otras combinaciones de plásticos en multicapa que se usan en

termoconformado.

Sección de

tensionado

Recogedor

Tolva de alimentación de carga

Tolva de alimentación

de polímero

Boquilla

Extrusora de doble husillo

Bomba de engranajes

Pila de tres rodillos

Venteo Sección de enfriamiento


Extrusión:Líneas de extrusión

3.3. Línea de películas sopladas

Este proceso es el más común para la obtención de películas, y

generalmente se emplea para fabricar bolsas de plástico a partir de

HDPE y LDPE, y en ocasiones también de PVC, PP, PA, entre otros.

En estas líneas la extrusora está equipada con una boquilla anular,

dirigida habitualmente hacia arriba, Por el interior de la boquilla se

inyecta aire que queda confinado en el interior del material que sale

por la boquilla y que es contenido, como si de una gran burbuja se

tratara, por un par de rodillos situados en la parte superior.

La boquilla dispone de unos orificios que permiten la circulación de

aire por el exterior para enfriar el material. El cociente entre el

diámetro de la burbuja y el diámetro de la boquilla se llama

proporción de explosión y suele estar en el intervalo de 2.0 a 2.5.



3.3. Línea de películas sopladas

-La burbuja se estabiliza gracias a los esfuerzos de tracción que se

aplican

Tolva de alimentación de polímero

boquilla

Anillo de aire

Burbuja

Rodillos estiradores

Recogedor



Los requerimientos de muchos productos, particularmente en

aplicaciones para envases, son tales que no se puede utilizar un

único plástico, si no que tienen que ser combinados dos o más

materiales. Esto ocurre cuando el producto obtenido debe presentar

buenas propiedades barrera (permeación a gases), resistencia

química, una determinada apariencia, etc.

Existe un grupo de técnicas de combinación de diferentes

materiales; las más frecuentes son:

Coextrusión

Recubrimiento

Laminado



3.4. Coextrusión

-Para combinación de dos plásticos

-Cada material se procesa en una extrusora diferente y se combinan

en una boquilla en bloque o multiconducto

Boquilla multiconducto:



3.5. Línea de recubrimientos

En este tipo de extrusión, una capa fundida de plástico se combina con otro

sustrato sólido. El sustrato puede ser papel, cartón, lámina de aluminio,

película de plástico o tela; o puede ser también un producto multicapa. La

figura muestra un esquema de este sistema. Este tipo de procesos se

emplea para recubrimiento de madera, aluminio, acero, papel, cartón y los

plásticos más habituales empleados son PVC plastificado y PE.


Línea de recubrimiento por extrusión



4. Líneas de fibras y filamentos

-Para la fabricación de fibras para refuerzos, tejidos, hilos de pescar,

raquetas. Velocidades de hasta 6000 m/min.

Las fibras y filamentos se fabrican por lo general de PA, PP y poliésteres,

que se emplean para la producción de ropa y tejidos, raquetas de tenis, hilos

de pescar, fibras para refuerzo de otros materiales, etc.


Tal vez el problema más frecuentemente encontrado en el proceso de extrusión es la variación en el rendimiento de la extrusora. La aparición de inestabilidades está relacionada con un gran número de causas, algunas de las cuales son:

PROBLEMAS Y POSIBLES SOLUCIONES EN EL PROCESO DE EXTRUSIÓN

Varios investigadores han clasificado las inestabilidades en la extrusión basados en el marco de tiempo en el que éstas ocurren; la frecuencia de las inestabilidades es a menudo una indicación de la causa del problema. Bajo este concepto es posible reconocer cinco tipos de inestabilidades: 1. Inestabilidades de alta frecuencia, ocurriendo en un tiempo inferior al período de

rotación del tornillo. 2. Inestabilidades que ocurren a la frecuencia de rotación del tornillo. 3. Inestabilidades de baja frecuencia, en un lapso de tiempo que es entre 5 y 10 veces

el período de rotación del tornillo. 4. Fluctuaciones muy lentas ocurriendo en un período de por lo menos un par de

minutos 5. Fluctuaciones aleatorias.

PROBLEMAS Y POSIBLES SOLUCIONES EN EL PROCESO DE EXTRUSIÓN

Fracturas por fusión Piel de tiburón o piel de cocodrilo Flujo desigual y surgimiento Degradación Mal proceso de mezclado contaminación Burbujas en extruido

Defectos mas típicos

1. Inestabilidades de alta frecuencia, ocurriendo en un tiempo inferior al período de rotación del tornillo.

Las inestabilidades de alta frecuencia están asociadas a menudo con inestabilidades en el flujo dentro del dado, como fractura del fundido, piel de tiburón, o resonancia durante el halado. También pueden ser causadas por problemas del actuador, no uniformidades en la temperatura del fundido o vibraciones.

1.1.Piel de tiburón: La piel de tiburón se manifiesta como una superficie regular acanalada, con los canales corriendo perpendicularmente a la dirección de la extrusión. Una forma menos severa de piel de tiburón es el alternamiento de una superficie mate con una brillante.


1.1.Piel de tiburón: Generalmente se cree que este efecto se forma en los labios del dado o en la salida; depende primordialmente de la temperatura y de la velocidad lineal de extrusión. Factores como las tasas de cortante, dimensiones de los dados, ángulo de aproximación, rugosidad superficial, aspecto L/D o material de construcción parecen tener poco o ningún efecto en este tipo de defecto. El problema puede ser reducido por lo general disminuyendo la velocidad de extrusión e incrementando la temperatura del dado, particularmente en la sección de los labios. Existe evidencia de que hacer corridas a temperaturas muy bajas también tiene efectos benéficos.


1.2. Fractura del fundido:

La fractura del fundido es una distorsión severa del extruido que puede tomar muchas formas diferentes: de espiral, de bambú, rizos ordenados, fractura aleatoria, etc. No es un defecto superficial como la piel de tiburón, sino que está asociada con el cuerpo completo del extruido fundido. Sin embargo, muchos investigadores no hacen distinción entre la piel de tiburón y la fractura del fundido y juntan todas estas inestabilidades bajo el término de fractura de fundido.

1.2. Fractura del fundido: El problema de la fractura del fundido puede ser resuelto suavizando las líneas de flujo del dado, incrementando la temperatura en los labios, haciendo corridas a tasas más bajas, reduciendo el peso molecular o la viscosidad del polímero fundido, incrementando el área seccional del canal de salida o usando un lubricante externo. En algunas ocasiones, el problema de fractura de fundido puede ser resuelto llegando hasta la superextrusión. Este proceso se usa particularmente en la industria de recubrimiento de cable, donde las líneas de alta velocidad son muy importantes para la garantizar la rentabilidad de la producción.


Material Material

Flujo del Material

Flujo Laminar Flujo turbulento

2. Resonancia del halado:

La resonancia del halado ocurre en los procesos donde el extruido se expone a un flujo que se estira con superficie libre, como en extrusión de película fundida, hilado de fibras y moldeo por soplado. Se manifiesta en variaciones cíclicas regulares de las dimensiones del extruido. La resonancia ocurre por encima de cierta relación de halado crítica, cuando el polímero se encuentra aún en estado fundido al momento de ser embobinado y es rápidamente templado después.

2. Inestabilidades que ocurren a la frecuencia de rotación del tornillo.

Esta inestabilidad se presenta porque la resistencia a la deformación extensional decrece a medida que el nivel de esfuerzo se incrementa. La cantidad total de masa entre el dado y el embobinado no puede variar con el tiempo porque la velocidad de embobinado es constante, pero no necesariamente sucede lo mismo con las dimensiones del extruído. Si las dimensiones del extruído se reducen justo antes del embobinado se afecta el resto de la geometría producida. A medida que la sección más grande de extruido es embobinada, puede formarse una sección delgada por encima de ella; esto puede suceder una y otra vez, llegando a ocurrir una variación cíclica de las dimensiones del extruído; la resonancia del halado no se presenta cuando el extruído se solidifica en el embobinado dado que las dimensiones en ese punto ya están fijas.

2. Inestabilidades que ocurren a la frecuencia de rotación del tornillo.

Variación cíclica: se pueden categorizar por lo rápido que ocurre

3. Inestabilidades de baja frecuencia, en un lapso de tiempo que es entre 5 y 10 veces el período de rotación del tornillo.

3. Inestabilidades a la frecuencia del tornillo:

Las inestabilidades a la frecuencia del tornillo ocurren esencialmente en todas las operaciones de extrusión, aunque en pequeño grado; pueden ser causadas por la variación en la entrada de polímero desde la tolva hasta la carcaza de alimentación, cuando el flujo se interrumpe cada vez que el filete del tornillo pasa por la abertura de entrada. Esto causa un cambio de presión cíclico que se puede detectar si la extrusora tiene sistemas precisos de medición de presión. Una forma de reducir la entrada irregular de polímero desde la tolva es usar una geometría de doble filete en el tornillo para la sección de alimentación, aunque por lo general, una mejor solución es la de cambiar la forma de la abertura de entrada. La longitud axial de esta abertura debe ser cercana a 1.5 veces el diámetro del tornillo y el ancho de 0.75 veces.

Número de vuelos Sencillo

Doble

Ángulo del vuelo Grande

Pequeño

Radio del flanco del

vuelo

Grande

Pequeño

Estas fluctuaciones de presión son más severas en el extremo final del tornillo, pero se reducen a medida disminuye la distancia hacia el cilindro, debido a que el fundido de polímero es ligeramente compresible. Por esto, la fluctuación de presión real depende mucho de la localización del transductor de presión. Si se usa una placa de rompimiento, la fluctuación se reducirá significativamente tal como se muestra en la figura.

Las variaciones a la frecuencia del tornillo también pueden causar diferencias de presión a lo largo del filete; esta diferencia de presión es la responsable del flujo recirculante en la dirección del canal de flujo. Cuando la presión se mide a lo largo o en el extremo del tornillo, se obtendrá un patrón con una forma de serrucho.


En la mayoría de los casos, la causa más común de inestabilidades a la frecuencia del tornillo es la diferencia de presión entre el borde delantero y el trasero del filete en la sección de bombeo. Esta fluctuación de presión se le llama comúnmente "ritmo del tornillo", y es inherente al sistema de transporte. Ocurre incluso si no se desarrolla empuje en la sección de bombeo dado que la diferencia de presión se genera por arrastre. La diferencia de presión a través del filete del tornillo se incrementa con la viscosidad, el diámetro, la velocidad del tornillo y el ángulo de la helicoide, y se reduce con la profundidad del canal. Las fluctuaciones de presión de este tipo pueden ser reducidas poniendo una sección de varios filetes al final del tornillo. Una sección de mezclado de varios filetes reduce la amplitud de la fluctuación de la presión pero incrementa su frecuencia tal como se muestra en la Figura.


4. Fluctuaciones muy lentas ocurriendo en un período de por lo menos un par de minutos

4. Inestabilidades de baja frecuencia:

Las inestabilidades de baja frecuencia han sido asociadas con la fragmentación de la cama sólida. Es más probable que este problema ocurra en tornillos con altas relaciones de compresión. Las fluctuaciones que ocurren por encima de 10 a 30 segundos pueden ser causadas por las fluctuaciones de temperatura a lo largo del barril de extrusión; éstas a su vez pueden ser advertidas desde los lectores térmicos, y pueden deberse a la baja respuesta de muchos sensores de temperatura y a que los sensores a menudo se localizan a una distancia considerable de la interfaz polímero/metal.

Fluctuaciones muy lentas:

Las fluctuaciones muy lentas son asociadas a menudo con un control pobre de temperatura, cambios en las condiciones ambientales (temperatura ambiente, humedad relativa), variación en el voltaje de la planta, y causas similares. Una reducción constante y lenta en la entrega es causada a menudo por el acumulamiento de contaminantes en los tamices.

5. Fluctuaciones aleatorias.

Las fluctuaciones aleatorias son causadas por una alimentación irregular. También pueden resultar de una combinación de fluctuaciones cíclicas. La Figura muestra el patrón de una variación sinusoidal regular.

La siguiente Figura muestra una combinación de tres variaciones sinusoidales con frecuencias y amplitudes diferentes. La variación parece ser aleatoria; sin embargo, está formada de tres componentes diferentes, cada uno de ellos siendo una variación sinusoidal muy regular. Esta situación ocurre frecuentemente en la extrusión debido a que en muchos casos el proceso se ve afectado por variaciones de diversas fuentes, que típicamente tienen diferentes frecuencias y amplitudes. Obviamente, entre más fuentes de variación actúen en el proceso más complicada y aleatoria tenderá a ser la información que genere.

5. Fluctuaciones aleatorias.

Consultar problemas típicos y soluciones en: • Extrusión de películas • Extrusión por soplado • Extrusión de tubos • Coextrusion • Compounding

PROBLEMAS POSIBLE CAUSA Y SOLUCIÓN

líneas y marcas en la dirección de extrusión.

CAUSA: inconvenientes en la boquilla (partículas adheridas, maltratos, etc.), o condiciones de procesamiento inadecuadas. SOLUCIÓN: limpie la boquilla. Verifique la existencia de daños en la misma. Valide las condiciones de procesamiento de la resina. Ajuste.

Espesor no uniforme en la dirección transversal.

CAUSA: Calibrado de la boquilla. SOLUCIÓN: Calibre de la boquilla centrada.

Espesor no uniforme en la dirección longitudinal.

CAUSA: Fluctuaciones en el flujo. SOLUCIÓN: verifique ausencia de oscilaciones de la presión o la potencia del motor. Verificar la temperatura de la garganta. Verificar el correcto funcionamiento de los controladores de temperatura, resistencias, ventiladores.

Inestabilidad del caudal de producción.

CAUSA: inconvenientes en el sistema de alimentación. Formación de puentes de resinas en la tolva. SOLUCIÓN: Revisar sistemas de control de temperatura.

Baja transparencia y/o brillo en el producto

SOLUCIÓN: incrementar la temperatura de extrusión.

Presencia de impurezas, geles y/o puntos negros.

CAUSA: Adherencia en la boquilla , cabezal, filtros e incluso extrusor. Condiciones de procesamiento inadecuadas. SOLUCIÓN: Revisar estado de los filtros. Limpiar el cabezal, la boquilla o la extrusora. Purgue con otro material. Verificar la existencia de una posible fuente de contaminación. Validar las condiciones de procesamiento, ajuste si es necesario.

clase de extrusion dic 05-2013

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