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Modelos extrusores, es decir, máquinas diseñadas para el procesamiento de polímeros en una masa fundida, una gran cantidad. Se diferencian en las características y tipo de materia prima procesada. Entre la gran cantidad de opciones para su uso, la forma más popular es obtener con ellas películas de polietileno o polipropileno, a partir de las cuales se produce el empaque flexible. Los materiales recibidos se pueden imprimir y soldar los paquetes. También encontraron su uso en la industria alimentaria para la fabricación de pasta.

Información general

Una extrusora es una máquina que convierte las materias primas en forma de pequeñas partículas en una masa fundida de cierta forma. Gránulos, polvos, pastas diversas o chatarra pueden usarse como tales partículas.

El proceso consiste en pasar la materia prima a través de una herramienta de conformación especial (matriz de extrusión, placa de centrifugado). La forma del producto terminado establece el dispositivo de calibración con una sección transversal específica. Dependerá del tipo de agujero en el dispositivo de formación. Si se trata de un hueco, la salida será de material laminado, si el anillo, el producto tendrá la forma de una tubería.

El proceso que se lleva a cabo con este equipo se llama extrusión. Dependiendo del diseño de la máquina, se divide en varios tipos:

  • Moldura en frío azul, en la que el material es solo un efecto mecánico;
  • Extrusión en caliente, consistente en transformaciones mecánicas, que se acompañan de un tratamiento térmico.
  • La conformación en caliente es un proceso de alta velocidad que implica el uso de altas temperaturas y presiones.

Áreas de aplicación

La tecnología de fabricación de productos mediante el uso de la extrusión ha encontrado su aplicación en las áreas que se describen a continuación.

  • Industria química Esta área implica la fabricación de productos poliméricos (caucho, plástico, etc.), así como la producción de ferritas. En este caso, la composición química de las materias primas utilizadas permanece sin cambios, la extrusora está diseñada principalmente para obtener la forma deseada del producto final. Por lo tanto, la configuración de dicho equipo es relativamente simple.
  • Industria alimentaria La extrusión también se puede utilizar en la producción de alimentos. Por lo general, es un proceso más complejo que en el ejemplo anterior. La configuración del equipo sugiere un cambio sutil en la temperatura, la velocidad, la presión, que conduce a cambios en las características y propiedades de las materias primas originales, como la desnaturalización de proteínas, la división de carbohidratos o la gelatinización del almidón.

Clasificación de equipos

La luz vio la primera extrusora ya en el siglo XIX, y en el XX se crearon muchas modificaciones de este equipo . Las extrusoras modernas tienen varias clasificaciones. Por el tipo de dispositivo de transporte, se dividen en los siguientes tipos:

  • solo tornillo
  • tornillo gemelo
  • tornillo múltiple
  • disco;
  • piston
  • combinados

Por la ubicación de los tornillos:

  • paralelo
  • cónico

Por velocidad:

  • normal
  • de alta velocidad.

En la dirección de rotación:

  • alineado
  • oponiéndose

Principio de funcionamiento

Un cargador especial coloca la materia prima en el bunker de la máquina. Este trabajo también se puede hacer manualmente. En este caso, los gránulos se vierten en la tolva. Desde el búnker, son empujados hacia la zona de barrena y desde allí hacia el cilindro de plastificación . En el camino hacia el avance, las materias primas se mezclan para la homogeneidad de la futura fusión, y también bajo la influencia de altas temperaturas y presión de los elementos extrusores. A la salida por fusión se obtiene una masa transparente viscosa, que aumenta su volumen debido al estiramiento.

Si la extrusora es un disco, entonces se utilizan dos discos como dispositivo de transporte, uno de los cuales es estacionario y el otro gira continuamente. Las materias primas que entran en el orificio del disco estático se mezclan y homogeneizan. El equipo equipado con tal dispositivo es perfecto para hacer mezclas homogéneas.

La extrusora de pistón se caracteriza por una baja productividad, por lo que su uso se limita principalmente a la fabricación de tuberías. El principio de operación es extruir material con un pistón, lo que le da al producto terminado la forma deseada.

Para todos estos propósitos no es suficiente una extrusora. Para establecer una producción en serie y obtener un producto de calidad, debe utilizar máquinas o dispositivos adicionales. Juntos formarán una línea de extrusión.

Por lo tanto, es posible obtener no solo una masa fundida, sino también convertirla inmediatamente en un producto terminado, por ejemplo, una película de embalaje, tuberías de plástico o un perfil de cloruro de polivinilo.

Dispositivo extrusor

El dispositivo de este tipo de equipo se explica más convenientemente con el ejemplo del tipo más simple de esta máquina: una extrusora de un solo tornillo, también llamada tornillo simple o tornillo simple. Está equipado con un tornillo y la máquina tiene un bastidor soldado, en el que se integra una caja de cambios vertical con un cojinete de empuje.

Un motor eléctrico está conectado a la caja de cambios a través de un acoplamiento especial. Por lo tanto, se encuentra debajo de la plastificación del nodo . El calentamiento se realiza mediante un armario eléctrico que regula automáticamente la temperatura. La resistencia a la corrosión se proporciona saturando los elementos de la extrusora con vapor de nitrógeno. Debido a esto, no fallan y son bastante duraderas.

Además de los enumerados anteriormente, los dispositivos están conectados al marco que permiten el control sobre el curso de la producción. Están controlados por una consola de operador. Debido a las dimensiones compactas del dispositivo resultante, el sinfín se puede insertar directamente en el eje de salida de la caja de engranajes.

Proceso de desgasificación

Una etapa importante de la producción es la desgasificación. Las materias primas procesadas por la extrusora no siempre son ideales, contienen impurezas, exceso de humedad y aire. Para que la calidad del material no disminuya debido a las imperfecciones de los gránulos, el proceso de desgasificación se lleva a cabo en el automóvil. Consiste en la evaporación de agua, solvente residual y monómeros de las materias primas bajo la influencia de altas temperaturas o un vacío creado artificialmente. El proceso se lleva a cabo mediante un tornillo si solo se proporciona un tornillo en el equipo, o mediante una cámara especial si se considera una extrusora de tornillos múltiples.

Papel de barrena

El tornillo tiene varias funciones, dependiendo de qué cilindro se puede dividir en varias zonas importantes:

  • en la zona de alimentación, la materia prima se compacta al golpear el área de la barrena, pero aún permanece sólida;
  • en la zona de plastificación, los gránulos se funden, se mezclan y se comprimen bajo presión para seguir moviéndose a lo largo del tornillo;
  • en la zona de dosificación, el material que consiste en una mezcla de gránulos fundibles con gránulos sólidos se mezcla hasta que es homogéneo y se dirige a la herramienta de formación.

Todos los procesos ocurren durante el calentamiento, cuya temperatura puede variar de una zona a otra. La calidad del material obtenido dependerá de las condiciones y la integridad de las materias primas para las etapas enumeradas.

Ventajas de las extrusoras de tornillo simple y doble.

La principal característica de la máquina es el número y tipo de sinfines. El tipo más común es un extrusor de un solo tornillo. Es fácil de mantener en comparación con otros tipos de esta máquina. Solo se necesita un operador para su operación, ya que todos los controles importantes están localizados en un solo lugar. Pero si la máquina es parte de una línea de extrusión grande, puede ser necesario un trabajador auxiliar. El número final de operadores y trabajadores está determinado por los objetivos de tecnología y producción.

Una ventaja más importante de una extrusora de un solo tornillo es la facilidad de transporte. Puede ser transportado de una producción a otra o reinstalado en un nuevo lugar.

Pero a veces tal extrusora no permite obtener la calidad requerida de fusión del producto terminado, y se utiliza una máquina de doble tornillo en la producción. Permite un mejor transporte de las materias primas, adecuado para gránulos absorbentes. A menudo, los equipos con dos tornillos tienen una función de autolimpieza, que también es conveniente para la operación.

Tareas del operador

Las máquinas modernas están equipadas con todos los sensores que ajustan las condiciones óptimas para obtener una película de alta calidad. Sin embargo, la tarea del operador es configurar todos los parámetros correctamente y mantenerlos durante todo el proceso. Las condiciones específicas de trabajo dependen del tipo de materiales producidos, pero hay varios criterios que son los más importantes. Se describirán a continuación.

Control de temperatura

El operador debe controlar el proceso de convertir los gránulos en la masa fundida terminada. Para ello, en particular, se lleva a cabo el seguimiento de la operación de la térmica automática. El sistema debe mantener la temperatura requerida tanto en cada una de las zonas de trabajo de la extrusora como en sus elementos, las más importantes de las cuales son la cabeza y las matrices. Cada sitio tiene su propio dispositivo, que le permite ajustar con mayor precisión el funcionamiento de la máquina y obtener lo más cualitativo en términos de uniformidad, forma y otras características del material. Pero para obtener el mejor resultado, es necesaria la experiencia y la responsabilidad del operador, que puede realizar un seguimiento de las lecturas de los instrumentos y ajustarlos.

Ajuste de rotación del tornillo

El tornillo es un elemento importante de la extrusora. Desempeña un papel particularmente importante cuando la máquina ingresa a la línea de extrusión para la producción de tuberías o empaques flexibles. Los tornillos de barrera aumentan la productividad y permiten lograr una alta calidad del producto final. Su acción es separar la fuente de materias primas del material fundido terminado.

Esto se hace dividiendo la barrena en dos áreas con la ayuda de una bobina adicional incorporada en ella. Al comienzo de la línea de paso de los gránulos, un compartimiento más grande se retrae debajo de ellos: hacia el final, el canal que contiene el polímero fundido aumenta de volumen, mientras que se asigna menos espacio al material de la cubierta inferior. Por lo tanto, estas dos facciones no se superponen unas con otras, sino que solo fluyen suavemente entre sí.

Dependiendo de la tecnología de producción, los tornillos pueden tener un diámetro y velocidad de rotación diferentes. El operador controla el último parámetro debido a la operación de los convertidores de frecuencia. Cuanto mayor sea la velocidad, mayor será el rendimiento de la extrusora. Sin embargo, este parámetro debe ajustarse cuidadosamente para no reducir la calidad del producto producido. En dispositivos avanzados, los transductores le permiten pasar rápidamente de velocidades bajas a altas, y viceversa, sin etapas intermedias.

Cambio de diámetro y forma.

El derretimiento homogéneo, que es la base del producto futuro, pasa a través de agujeros especiales. Le dan la forma deseada, por ejemplo, anillos. El operador debe establecer el valor del diámetro requerido de este anillo, de modo que la masa fundida tome la forma de una tubería de un tamaño determinado. Esta forma puede cambiar cuando se expone al aire comprimido. Por lo tanto, puede soplar el material fundido aún más y enviarlo al espacio entre los rodillos del elevador, lo que provocará el aplanamiento del material y su hundimiento en la parte inferior de la máquina en forma de un manguito.

El material resultante se puede cortar desde uno o ambos lados con la ayuda de carpetas. Con el uso de cuchillos especiales, puede cortar el producto resultante después de que se seque en pequeños pedazos.

Virtudes

La extrusora tiene un alto nivel de rendimiento combinado con bajos costos de funcionamiento. Para el pleno funcionamiento de dicho equipo no se necesita una gran cantidad de personal y un conocimiento profundo de los procesos químicos. Es fácil de instalar y ejecutar. Cuando se usa correctamente, la máquina no requiere reparaciones frecuentes. La capacidad de controlar varios parámetros de la extrusora permite obtener materiales de alta calidad de diversos grosores y anchos requeridos por el fabricante.

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