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El desarrollo del progreso tecnológico ha llevado a la aparición de varias tecnologías que permiten producir productos que se caracterizan por características de rendimiento mejoradas. La extrusión está actualmente en demanda. Representa el proceso tecnológico del procesamiento de plásticos, a partir del cual se fabrican varias piezas, y también produce diversos productos especializados.

La tecnología en sí consiste en la preparación de una aleación a partir de materiales poliméricos con su posterior extrusión a través de boquillas especiales, que le dan una cierta forma. El elemento principal de la línea de producción de productos plásticos es una extrusora.

Principio de operación y diseño.

Hay que decir que la extrusión no es una tecnología nueva. Su historia se remonta a más de seis décadas. Durante este tiempo, se crearon una gran cantidad de diseños de máquinas, con la ayuda de la cual se garantiza su implementación. El principio de funcionamiento de este dispositivo se basa en la esencia del proceso en sí.

El proceso de extrusión es un proceso físico-químico complejo que se ve afectado por fuerzas mecánicas en condiciones de alta temperatura y humedad . El calentamiento de los productos procesados se debe al hecho de que la energía mecánica que se produce al tratar con la fricción interna, así como durante las deformaciones plásticas, se convierte en calor.

En el proceso de procesamiento de extrusión, hay varios parámetros modificables. Entre los más importantes destacan:

  • composición de materias primas;
  • humedad;
  • su naturaleza

Durante el curso del proceso de extrusión, puede ocurrir un cambio:

  • temperatura del material;
  • presión
  • intensidad y duración de la exposición a la materia prima.

El principio de funcionamiento de la extrusora.

En sí mismo, dicho equipo es un dispositivo electromecánico, cuyo objetivo principal es la implementación del proceso de formación de piezas de plástico o sus productos semiacabados . En su composición, un dispositivo común para extrusora de plástico contiene los siguientes componentes:

  • Caso del sistema de calefacción de materiales poliméricos . En la implementación de este proceso, los sistemas convencionales de resistencia o inducción pueden servir como la principal fuente de energía térmica. Cuando se utiliza este último, se producen altas temperaturas debido a la inducción de corrientes de inducción de Foucault de alta frecuencia en el caso;
  • nodo de carga La materia prima entra en la cavidad del cuerpo de varias maneras a través de este elemento;
  • cuerpo de trabajo Crea la presión necesaria en el equipo, debido a que el movimiento de las materias primas se proporciona directamente desde la unidad de carga a las boquillas, que se moldean a partir de materiales poliméricos. Cuando se usa un extrusor, se aplican una variedad de principios físicos, ya que este dispositivo puede tener diferentes versiones: tornillo, disco, pistón. Actualmente, las extrusoras de tornillo se utilizan con más frecuencia;
  • Cabezal de extrusión . Diferentemente, los expertos lo llaman un relleno. Proporciona la forma de los productos, que se obtiene al final del proceso;
  • Accionamiento mecánico . En este equipo está representado por un motor y un sistema de engranajes. Gracias a él, se garantiza la creación y la transferencia del esfuerzo necesario al cuerpo de trabajo;
  • Sistema de control y gestión . Gracias a ello, se mantiene el régimen tecnológico necesario.

Los gránulos y el polvo se utilizan generalmente como material de partida. Se cargan en el equipo y, luego, bajo la acción del cuerpo de trabajo, se mueven hacia el área de trabajo del cuerpo. Allí, bajo la influencia de la presión, la fuerza de fricción y la temperatura, las materias primas suministradas externamente se calientan, y durante su fusión surge un estado que es requerido por las condiciones del proceso tecnológico.

Mientras que la materia prima se mueve en la cavidad del cuerpo, se mezcla completamente en un estado de masa homogénea homogénea.

En condiciones de alta presión, la masa fundida se fuerza a través de cabezas de moldeo y filtros. El resultado es una homogeneización final e impartir un perfil dado al material.

Después de eso, el material se enfría de forma natural o se aplica un método forzado, seguido de polimerización. Al final, se obtienen productos que tienen la configuración necesaria y poseen las propiedades físicas y mecánicas especificadas.

Tipos de extrusora

Los modelos modernos de plantas de extrusión pueden variar entre sí según el diseño y el propósito del cuerpo de trabajo.

Solo tornillo

Entre todos los tipos de equipos de extrusión el más común es el sinfín. Estas máquinas cumplen todos los requisitos del proceso de extrusión. En estas unidades, el tornillo se utiliza como cuerpo de trabajo principal. Los expertos lo llaman el tornillo de Arquímedes . Muchos conocen este artículo de trabajo para molinos de carne hechos en casa.

Cuando se usa una extrusora para la producción de productos plásticos, el tornillo del tornillo captura las materias primas en la zona de carga y luego se mueve sucesivamente a lo largo de toda la longitud del cilindro del alojamiento, comenzando desde la zona de calentamiento a través de la sección de homogeneización y moldeo. Dependiendo de las características de la tarjeta tecnológica que posee el equipo, así como del tipo de materias primas utilizadas para la producción de materias primas, los sinfines pueden proporcionar varias versiones: cónica, cilíndrica y de alta velocidad normal.

También se pueden usar tornillos que están cónicos a la salida. Para este equipo, los expertos consideran la relación del diámetro de trabajo del tornillo y su longitud como el parámetro principal. Además, los tornillos difieren en el paso de las bobinas y su profundidad.

La principal desventaja de un extrusor de un solo tornillo es que no siempre es posible utilizarlos. Por ejemplo, si los productos semiacabados en polvo actúan como materia prima, la presencia de un tornillo en el equipo no permite hacer frente a la mezcla de la masa en el proceso de su fusión y posterior homogeneización. En tales casos, la elección se hace a favor de extrusoras de doble tornillo.

Tornillo gemelo

La peculiaridad de este equipo es que en él los tornillos están enclavados. Por lo tanto, cuando se utilizan tales extrusoras, existe la posibilidad de realizar movimientos paralelos y en contra de rotación mediante los tornillos. Estas piezas de trabajo del equipo pueden ser rectas o cónicas.

El uso de tales máquinas conduce al hecho de que en el proceso de calentamiento de la materia prima, su mezcla y homogeneización se lleva a cabo más a fondo. En última instancia, una masa homogénea y desgasificada entra en la cabeza del troquel.

Se debe tener en cuenta el siguiente punto: los extrusores que tienen un mayor número de tornillos (hasta 4) se pueden usar en procesos tecnológicos individuales. Además, a menudo se usa un autómata planetario cuando el número de sinfines que giran alrededor de un tornillo central llega a 20.

La necesidad de utilizar dicho equipo surge cuando se utiliza como fuente de materias primas de ciertos tipos de plásticos, que en condiciones de exposición a altas temperaturas tienen una tendencia a la destrucción. En otras palabras, pueden perder sus cualidades físicas básicas. Por lo tanto, el uso de tales extrusoras proporciona el calentamiento de las materias primas debido a la fuerza de fricción y la alta presión.

Producción de perfiles de PVC.

En la actualidad, los perfiles de plástico y compuestos son un tipo popular de producto. En la mayoría de los casos, los fabricantes los hacen utilizando un método de extrusión. Para la fabricación de dichos productos, dependiendo del material utilizado, así como de la complejidad y la forma del producto, se utilizan máquinas de tornillo simple o doble, que tienen cabezas de moldeo correspondientes.

La gama de productos fabricados con extrusoras es bastante amplia, desde hilos finos y tiras hasta láminas de paneles grandes que tienen un perfil de geometría compleja. Las ventanas y puertas de plástico, producidas hoy en día por muchas compañías, se ensamblan con el uso de perfiles de PVC, que se realizan en equipos de extrusión.

En la producción de perfiles de PVC, muchos fabricantes agregan componentes especiales a la composición del polímero, lo que hace posible la fabricación de compuestos complejos. Por ejemplo, hoy en día muchos fabricantes producen productos de madera y plástico, que a menudo se utilizan para la fabricación de diversas estructuras de construcción.

Fabricación de tubos

En un campo como la producción de productos tubulares, una condición importante es la ausencia de burbujas de gas en la mezcla homogeneizada. Por esta razón, las extrusoras, que están involucradas en la producción de tales productos, fabrican equipos de desgasificación. En la mayoría de los casos, se utilizan sinfines. Entre otras cosas, se asegura el uso de barrenos de barrera, gracias a los cuales se asegura una separación confiable del producto semiacabado sólido del producto completamente fundido. Debido a esto, se logra la preservación de la homogeneidad de la composición, lo que afecta positivamente la calidad de los productos tubulares fabricados y sus características de rendimiento.

Extrusoras para Polietileno

Todas las películas hechas de materiales poliméricos son producidas por compañías que utilizan exclusivamente el método de extrusión. Para la producción de tales productos se utiliza extrusora por soplado. El equipo utilizado para la producción de películas estirables, la unidad de moldeo puede tener la forma de una ranura estrecha. Cuando se utiliza dicho equipo, se obtiene una película de una sola capa en la salida, que tiene los parámetros de grosor y ancho requeridos.

En algunos modelos, se pueden usar troqueles de ranura redonda de gran diámetro. Al utilizar mini extrusoras, puede obtener una película con un ancho de manga de hasta 300 mm y con un parámetro de espesor de 600 micrones. Dichos dispositivos tienen dimensiones compactas, lo que permite instalarlos incluso en una habitación pequeña.

Lineas de extrusion

En entornos industriales, los equipos de extrusión deben considerarse como el componente principal de la línea para la implementación de este proceso. Además del equipo principal, una extrusora, incluye toda una gama de otros mecanismos y dispositivos:

  • Mecanismos de bobinado y corte. Se utilizan para llevar los productos a la forma necesaria para su almacenamiento y transporte;
  • Sistemas de etiquetado y laminado de diferente principio de acción.
  • mecanismos para tirar perfiles acabados;
  • sistema de enfriamiento Su instalación se realiza a la salida de la extrusora para aumentar la velocidad del proceso de polimerización de los productos terminados. Estos sistemas pueden ser de varios tipos: aire o en forma de baño de enfriamiento;
  • Sistema de preparación y carga de materias primas. En algunos casos, el producto semiacabado debe someterse primero a un procedimiento de secado y calibración posterior antes de introducirlo en la tolva.

El equipo también puede incluir otros mecanismos, así como dispositivos tecnológicos para automatizar un proceso de producción continuo.

Resumiendo

La tecnología de extrusión es bastante popular ahora. Se utiliza en la fabricación de diversos productos. Se utiliza principalmente para la fabricación de productos plásticos. Las ventanas y puertas de plástico, conocidas por todos en nuestro país, se hacen mediante este proceso. Un dispositivo como un extrusor se utiliza para la producción. Este equipo tiene un dispositivo simple, por lo que hacer una extrusora para plástico con sus propias manos es una tarea factible.

La peculiaridad de este proceso es el precalentamiento de las materias primas, que luego se somete al proceso de fusión bajo ciertas condiciones de temperatura y presión. A continuación, la masa de polímero se presiona a través de las boquillas de moldeo, lo que nos permite obtener productos con las características físicas y cualitativas necesarias.

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