Definición de extrusión
La extrusión describe el proceso en el que dispositivos de transporte (extrusoras) utilizan el principio de funcionamiento del tornillo de Arquímedes para presionar una masa sólida a viscosa de manera uniforme fuera de una abertura de conformación bajo alta presión y alta temperatura. Esto crea cuerpos con la sección transversal de la abertura, llamada extrusión, de cualquier longitud teórica. Le apoyamos en estos complejos procesos con nuestros dispositivos de control de temperatura para un control óptimo de la temperatura.

Estructura y función de una extrusora.
Básicamente, una extrusora se compone de un eje de husillo que se encuentra en un cilindro de husillo y cuyo diámetro interior corresponde aproximadamente al diámetro exterior del husillo. En el extremo delantero del cilindro hay una abertura de escape llamada boquilla. El tornillo está montado en el extremo posterior del cilindro del tornillo. Aquí se encuentra el accionamiento, que en la mayoría de los casos se compone de un motor eléctrico y un reductor. Este engranaje del extrusor es responsable de la rotación del eje del tornillo. En la mayoría de los casos, el material a procesar se alimenta continuamente al cilindro a través de una tolva superior. Si el material consta de varios componentes, es importante que la composición de la mezcla se dosifique de forma precisa y reproducible. Dependiendo del mecanismo de control utilizado, se distingue entre dosificación gravimétrica y volumétrica.

Si para la extrusión se necesitan componentes adicionales, estos se pueden introducir, por ejemplo, en el cilindro del tornillo mediante válvulas de aguja o una alimentación lateral; esto se conoce como coextrusión. En el procesamiento de plásticos, estos materiales pueden ser, por ejemplo, colorantes (masterbatches), agentes antienvejecimiento, plastificantes o fibras de refuerzo.

Control de temperatura de una extrusora – con un termostato de proceso de Tool-Temp

Proceso de extrusión: bien respaldado en el control de temperatura con dispositivos de control de temperatura de Tool-Temp
Una extrusora puede realizar una variedad de tareas. Se puede utilizar para mezclar, compactar, mezclar, desgasificar y granular la masa. Dependiendo del material base y del producto final deseado, se utilizan diferentes métodos de construcción. Se distingue entre extrusoras de pistón, de tornillo, de doble husillo y de rodillos planetarios.

La extrusión mediante extrusora es un proceso versátil para procesar elastómeros y termoplásticos, pero también alimentos y piensos para animales.

La extrusión se ha convertido en un elemento importante de la ingeniería de procesos en las industrias del plástico y la alimentación, así como en el ámbito del reciclaje. Los productos de extrusión resultantes son muy diversos. Tubos, varillas, perfiles para marcos de ventanas, juntas y mangueras son productos que se fabrican mediante extrusión. Pero también forman parte de la amplia gama de productos productos semiacabados, placas para su posterior procesamiento mediante termoconformado, láminas, placas de espuma rígida de poliestireno, pequeñas piezas de automóviles y llantas de bicicletas, así como pastas, snacks, galletas, carne moldeada y alimentos para mascotas.

Debido a las diversas propiedades del material procesado, en la tecnología de procesamiento se han establecido numerosos procesos. Las extrusoras se pueden dividir básicamente en extrusoras de procesamiento y de preparación. Para dar forma se utilizan principalmente extrusoras de procesamiento, muy a menudo extrusoras de un solo husillo. Por otro lado, está la extrusora procesadora, que se utiliza para modificar química y/o físicamente los materiales. Aquí se utilizan la mayoría de extrusoras y amasadoras de doble tornillo.

• Extrusión en frío
  Bajas presiones, bajas temperaturas y fuerzas de corte.
• Extrusión en caliente
  Presiones más bajas, temperaturas más altas
• Extrusión en caliente
  Altas presiones y altas temperaturas.
• Coextrusión
  Juntar materiales similares o diferentes antes de salir de la boquilla del perfil. Se hace una distinción entre procesos de una etapa y de dos etapas.

A. Industria del plástico y procesamiento de plásticos.
Con los sistemas de control de temperatura de Tool-Temp, podrá utilizar tecnología probada y robusta para su proceso productivo en el área de extrusión. Estaremos encantados de transmitirle nuestros muchos años de experiencia y desarrollar soluciones específicas para usted para obtener un control de temperatura adaptado al proceso.

La extrusión se puede utilizar para producir paneles, tubos y perfiles sin costura con una sección transversal constante. Además de la producción de productos semiacabados extruidos, el principal campo de aplicación de las extrusoras es como etapa preliminar en el proceso de moldeo por inyección.

Al extruir plástico, se colocan bandas calefactoras en el cilindro helicoidal de la extrusora, que funden el granulado o el polvo de plástico lleno. Dependiendo del plástico que se procese, también es necesario un equipo para bombear gases para evitar burbujas en el producto final. No sólo es necesario calentar las extrusoras, sino que algunas tareas de ingeniería de procesos también requieren el enfriamiento del plástico plastificado. Esto se realiza mediante ventiladores de refrigeración o mediante canales de refrigeración integrados en el cilindro, a través de los cuales fluye un medio refrigerante. En general, se extruyen termoplásticos y elastómeros termoplásticos. Los duroplastos sólo se procesan en la extrusora en casos especiales. Se pueden utilizar varios procedimientos:

Extrusión de láminas
Die plastifizierte Masse wird durch eine Breitschlitzdüse gepresst und anschliessend auf einem abnehmend beheizten Dreiwalzenwerk geglättet und auf die richtige Dicke gebracht. Nach der Kühlung wird das Produkt zu Platten geschnitten.

Extrusión de tubos y perfiles.
Con este molde de extrusión la masa plastificada se prensa a través de una matriz anular o perfilada, se calibra y se enfría. Al extruir tuberías o perfiles, el material extruido debe enfriarse en una mesa de calibración para que no se deforme. El corazón de la mesa de calibración es el manguito de calibración, que sirve principalmente para mantener la forma del tubo o perfil. Se fija directamente detrás de la boquilla del extrusor y consta de un bloque de metal que tiene exactamente la sección transversal del tubo o perfil en el interior. Los perfiles huecos se calibran mediante aire de apoyo o vacío. El tubo o perfil extruido pasa a través del manguito de calibración. Para mantener la forma del perfil, se utiliza aire de apoyo o vacío dentro del manguito. Las aberturas de vacío en diferentes puntos del manguito a lo largo de la sección transversal aspiran el perfil hacia las paredes interiores, el agua fluye alrededor y a través del perfil hasta que se enfría. El tipo y la forma de la mesa de calibración dependen en gran medida del producto plástico que se va a extruir. Especialmente en el caso de perfiles complicados, como los marcos de ventanas, se necesita mucho conocimiento para garantizar que el perfil no se deforme ni se deforme al enfriarse.

Extrusión de película
La masa plastificada se prensa a través de una boquilla de ranura estrecha, se extrae mediante rodillos de refrigeración y se estira mediante un laminador adecuado. Con este proceso se pueden producir películas con un espesor de 8-15 µm y un ancho de hasta 4 m.

Moldeo por extrusión y soplado
Las extrusoras también forman parte de los sistemas de película soplada. En este caso, al material plastificado no se le da forma de perfil, sino que se infla hasta formar una burbuja de película muy fina. Para ello se desvía la masa fundida en dirección vertical y se le da forma de manguera con ayuda de herramientas distribuidoras en espiral. Disponiendo hasta nueve extrusoras en un anillo y combinando los distintos flujos de masa fundida en la herramienta distribuidora en espiral, se pueden producir películas multicapa. Para llevar el tubo de fusión emergente al espesor habitual de varias centésimas de milímetro, a continuación se estiran los tubos en dirección longitudinal y transversal. Esto se consigue soplando aire centralmente, lo que no sólo estira mecánicamente el tubo, sino que también lo enfría y así fija su forma. El tubo de película se calibra, se dobla y se enrolla con una cesta.

Burbujas de cuerpo hueco
A la masa plastificada se le da forma de tubo a través de una boquilla anular. La manguera de plástico sin gas se sujeta a través de un molde de dos piezas y se infla en el molde con aire comprimido. La manguera se ajusta firmemente al molde y la pieza soplada se expulsa una vez que se ha enfriado. Este proceso se utiliza para producir objetos huecos como tubos, botellas, botes, barriles, etc.

B. Industria alimentaria: control de temperatura y refrigeración de alimentos.
El verdadero corazón de muchos procesos de producción de alimentos y piensos es la extrusión. Aquí le ayudamos con los dispositivos adecuados. Además de la industria del plástico, el principal cliente de las extrusoras es la industria alimentaria. Las extrusoras amasan, mezclan, cocinan y porcionan alimentos como cereales, copos de maíz, proteínas texturizadas, arroz vitaminado y pasta. Para garantizar que los productos sigan siendo consistentes en términos de calidad, consistencia y sabor, es necesario un control de temperatura preciso y reproducible. Un proceso de cocción siempre debe realizarse con precisión. Por lo general, esto implica cambiar entre diferentes recetas. Durante la extrusión en caliente, una masa que contiene agua se calienta a alta presión en un tornillo de compresión. La presión cae en la boquilla de salida y el producto se afloja significativamente. El almidón ya gelatinizado puede favorecer la retención de gases y mantener los poros cerrados. Los productos típicos de este proceso son chips de maní, snacks, panes y pasteles.

C. Industria del caucho
La extrusión de caucho es un proceso de formación en el que los gránulos de caucho sintético o natural se presionan a través de un molde de herramienta utilizando el proceso de extrusión en caliente para producir perfiles, material de sellado, esteras, etc.

D. Reciclaje
Se utilizan extrusoras especiales de uno o dos tornillos para reciclar desechos plásticos limpios y puros en productos reciclados (material de partida para nuevos productos plásticos). Para alcanzar los altos estándares de calidad en este proceso de reciclaje, la pureza del polímero es de gran importancia. Para garantizar que se capturen la mayor cantidad posible de contaminantes en el reciclaje de plástico, se produce una separación en la corriente de fusión entre la máquina transportadora (extrusora) y la herramienta de extrusión. A menudo se utilizan varias técnicas de separación de antemano para lograr la pureza varietal. Durante la extrusión se pueden mejorar las propiedades de los plásticos añadiendo aditivos.