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Extrusion - zonal temperature control: Efficient temperature control with Tool-Temp units
En la extrusión, la regulación exacta de la temperatura desempeña un papel decisivo durante todo el procesamiento. Nosotros lo ayudamos con el dimensionado del atemperador adecuado para sus procesos de producción.
Los atemperadores y aparatos de refrigeración de Tool-Temp optimizan y controlan la temperatura en diferentes fases del proceso, como la fusión, el compounding, la homogeneización, el acondicionamiento y la extracción, que, en función del producto y del método de fabricación, se debe aumentar o disminuir por zonas.
La atemperación con portadores de calor líquidos ofrece claras ventajas en este sector. Además de la distribución de la temperatura homogénea, también se regulan el aporte y la disipación del calor simultáneos dentro de una zona de atemperación. Un control de la temperatura preciso y con reacción rápida mejora la estructura de la masa de transporte y ayuda a lograr propiedades de la superficie óptimas. Esta mejora del proceso de transporte permite lograr caudales más altos con la misma calidad y una mayor eficiencia energética.
Para poder satisfacer los requisitos cada vez más estrictos del mercado en cuanto a la fabricación y la calidad en los procesos de extrusión, ofrecemos un catálogo de atemperadores potentes, precisos y de reacción rápida.
Atemperadores de Tool-Temp para los procesos de extrusión:
damos la máxima prioridad a una selección de componentes de alta calidad. Por ello, todas las piezas que entran en contacto con agua están fabricadas con acero inoxidable o bronce. En Tool-Temp no empleamos uniones flexibles en ningún aparato, sino que nos decantamos por las tuberías resistentes. Todos los aparatos regulan con una precisión de décimas y disponen de un sistema de medición del caudal integrado que permite vigilar la circulación del medio en todo momento.
Tool-Temp cuenta con un elevado nivel de fabricación propia, lo que garantiza una garantía de calidad continua. Producimos los componentes importantes, como las bombas, los intercambiadores de calor, los caudalímetros y los interruptores y relés especiales, en la fábrica de Sulgen.
Los tiempos de reacción breves en las soluciones específicas de los clientes son indispensables para nosotros y forman parte de nuestro servicio. Ofrecemos el control de temperatura óptimo para que ellos se puedan concentrar en sus procesos de producción por extrusión.
Extrusión: atemperación por zonas y control de temperatura eficiente con aparatos de Tool-Temp
Definición de extrusión
La extrusión es el procedimiento por el cual un transportador (extrusora) expulsa una masa sólida o espesa bajo alta presión y temperatura uniformemente por una abertura de moldeo según el principio del tornillo de Arquímedes. Esto produce un cuerpo con la sección transversal de la abertura, la pieza extruida, que, en teoría, puede tener cualquier longitud. En estos complejos procesos le prestamos ayuda para lograr un control de la temperatura idóneo con nuestros atemperadores.
Estructura y funcionamiento de una extrusora
Fundamentalmente, una extrusora está compuesta por un eje de tornillo sin fin que se encuentra en un cilindro y cuyo diámetro interior corresponde más o menos al diámetro exterior del tornillo. En el extremo delantero del cilindro hay una abertura de salida, la boquilla. En el extremo trasero del cilindro descansa el tornillo sin fin. Aquí se encuentra el accionamiento, que, en la mayoría de los casos, está compuesto por un motor eléctrico y una unidad de reductor, que es responsable de la rotación del eje. En la mayoría de los casos, el material que se debe procesar se alimenta continuamente al cilindro a través de una tolva situada arriba. Si el material lo forman varios componentes, es importante que la composición de la mezcla se dosifique de forma exacta y reproducible. En función del mecanismo de regulación, se distingue entre dosificación gravimétrica y volumétrica.
Si se requieren otros componentes para la extrusión, estos se pueden incorporar, por ejemplo, mediante válvulas de aguja o una alimentación lateral al cilindro, que es lo que se conoce como coextrusión. En el procesamiento del plástico, estos materiales pueden ser, por ejemplo, colorantes (masterbatch), conservantes, plastificantes o fibras de refuerzo.
Atemperación de una extrusora con un termostato de proceso de Tool-Temp
Proceso de extrusión: con la valiosa ayuda del control de la temperatura con atemperadores de Tool-Temp
Una extrusora puede asumir numerosas tareas: mezclar, compactar, cortar, desgasificar y granular la masa. En función del material de base y del producto final deseado se emplean diferentes diseños, por lo que se puede distinguir entre extrusoras de pistón, de tornillo, de doble tornillo y de rodillos planetarios.
La extrusión con extrusora es un proceso versátil para trabajar elastómeros y termoplásticos, así como para elaborar alimentos y piensos para animales.
La extrusión es un elemento técnico importante en la industria del plástico, la alimentación y el reciclaje, y los productos que se obtienen de ella son muy variados. Algunos de ellos son tubos, barras, perfiles de marcos de ventana, juntas y mangueras, así como productos semiacabados, placas para el posprocesamiento mediante termoconformado, láminas, placas de espuma rígida de poliestireno, piezas de automóvil pequeñas, llantas de bicicleta, pastas alimenticias, patatas fritas, galletas, carne reconstituida y piensos para animales.
Debido a las diferentes propiedades del material trabajado, se han establecido numerosos métodos de procesamiento. Básicamente, las extrusoras se dividen en máquinas de procesamiento y elaboración. Las de procesamiento suelen ser extrusoras de un eje que sirven mayoritariamente para el conformado, mientras que las de elaboración se utilizan para modificar las propiedades químicas o físicas de los materiales. En este caso, se suelen utilizar extrusoras de doble eje y amasadoras.
- Extrusión en frío
Bajas presiones, temperaturas y fuerzas de cizallamiento - Extrusión tibia
Bajas presiones y altas temperaturas - Extrusión en caliente
Altas presiones y temperaturas - Coextrusión
Combinación de materiales similares o distintos antes de abandonar la boquilla perfilada. Aquí se puede distinguir entre el método de una o dos etapas.
A. Industria del plástico y procesamiento del plástico
Los sistemas de atemperación de Tool-Temp proporcionan una tecnología resistente de eficacia probada para los procesos de producción con extrusión. Ofrecemos nuestra larga experiencia para desarrollar soluciones específicas para cada cliente que permitan conservar un control de la temperatura adecuado al proceso.
Con la extrusión se pueden fabricar placas, tubos y perfiles sin soldaduras con una sección transversal constante. Además de la fabricación de productos semiacabados extrudidos, el ámbito de uso esencial de las extrusoras es la fase previa del proceso de moldeo por inyección.
Para la extrusión del plástico se fijan cintas calefactoras en el cilindro de la extrusora que funden los gránulos de plástico o polvos introducidos. Además, en función del plástico que se deba trabajar, es necesario instalar sistemas de extracción de gases por bombeo para evitar la formación de burbujas en el producto final. Las extrusoras no solo se deben calentar, sino que algunas tareas técnicas hacen que también sea necesario refrigerar el plástico plastificado mediante ventiladores de refrigeración o canales refrigerantes instalados en el cilindro, que se bañan con un refrigerante. En general se extruden termoplásticos y elastómeros termoplásticos. Los plásticos termoendurecibles solo se trabajan con la extrusora en casos especiales. Se pueden emplear diferentes métodos:
Extrusión de placas
La masa plastificada se prensa mediante una boquilla de ranura ancha y, a continuación, se alisa sobre una laminadora de tres rodillos con calentamiento decreciente y se le confiere el grosor correcto. Una vez frío, el producto se corta en forma de placas.
Extrusión de tubos y perfiles
Este tipo de extrusión consiste en prensar la masa plastificada a través de una boquilla anular o perfilada, calibrarla y enfriarla. En la extrusión de tubos o perfiles, el material extrudido se debe enfriar en una mesa de calibración para que no se deforme. La pieza central de la mesa de calibración es el husillo, que sirve principalmente para mantener la forma del tubo o perfil. Está instalado directamente detrás de la boquilla de la extrusora y está compuesto por un bloque metálico con la misma sección transversal que el tubo o perfil. La calibración de perfiles huecos se lleva a cabo mediante aire auxiliar o vacío. El tubo o perfil extruidos se desplazan por el husillo de calibración. Para mantener la forma del perfil se trabaja con aire auxiliar o vacío en el interior del husillo. Las aberturas de vacío en diferentes puntos del husillo a lo largo de la sección transversal aspiran las paredes interiores del perfil y el agua baña y enjuaga el perfil hasta que se enfría. El tipo y la forma de la mesa de calibración dependen del producto de plástico que se vaya a extrudir. Con los perfiles complicados, como marcos de ventana, se requieren muchos conocimientos para que el perfil no colapse y se deforme al enfriarlo.
Extrusión de láminas
La masa plastificada se prensa mediante una boquilla estrecha de ranura ancha, se extrae mediante rodillos enfriadores y se estira con un mecanismo de rodillos adecuado. Con este método se pueden fabricar láminas con un grosor de 8-15 µm y una anchura de hasta 4 m.
Moldeo por extrusión-soplado
Las extrusoras también son un componente de las instalaciones de extrusión por soplado, en las que no se da forma de perfil al material plastificado, sino que se sopla hasta conseguir una burbuja de lámina finísima. Para ello, la fundición se desvía en dirección vertical y se le confiere la forma de una manguera con cabezales de mandril en espiral. Distribuyendo hasta nueve extrusoras en forma de anillo y combinando todos los flujos de fundición en el cabezal de mandril en espiral se pueden producir láminas de varias capas. Para dar a la manguera fundida el grosor de varias centésimas de milímetros, habitual hoy en día, las mangueras se estiran a continuación en sentido longitudinal y transversal. Esto se consigue soplando aire centralmente que no solo estira la manguera mecánicamente, sino que también la enfría y la fija en su forma. La manguera de lámina se calibra mediante una cesta, se retira y se enrolla.
Soplado de cuerpos huecos
La masa plastificada se moldea mediante una boquilla anular para que adquiera forma de manguera. La manguera, aún plástica, se sujeta con un molde de dos partes y se sopla con aire comprimido en el molde. La manguera se fija al molde firmemente y la parte soplada se expulsa después del enfriamiento. Este método se utiliza para fabricar cuerpos huecos, como tubos, botellas, bidones, barriles, etc.
B. Industria alimentaria: atemperación y refrigeración de alimentos
El elemento central de muchísimos procesos de producción de alimentos y piensos es la extrusión. Nosotros tenemos los aparatos idóneos. Además de la industria del plástico, la alimentaria es la usuaria principal de las extrusoras. Las extrusoras amasan, mezclan, hierven y racionan alimentos como cereales, copos de maíz, proteínas texturizadas, arroz vitaminado y pasta. Para mantener constantes la calidad, la consistencia y el sabor de los productos, se requiere un control de la temperatura exacto y reproducible. Un proceso de cocción siempre debe ser exacto. Además, habitualmente se cambia de receta durante el proceso. Con la extrusión en caliente, se calienta una masa con base acuosa a alta presión en un husillo de compresión. En la boquilla de salida, la presión desciende y el producto se afloja fuertemente. El almidón, ya gelatinizado, puede favorecer la retención de gas y mantenerla para formar poros firmes. Algunos productos típicos de este procedimiento son los snacks de cacahuete, aperitivos, varios tipos de pan y productos de panadería.
C. Industria del caucho
La extrusión del caucho es un proceso de transformación por el que se prensan granulados de caucho sintético, procesado por medio de extrusión en caliente, o natural con un molde para fabricar perfiles, material estanco, esteras, etc.
D. Reciclaje
Para reciclar residuos de plástico limpios de la misma variedad para crear productos reciclados (nuevos productos de plástico a partir de un material de partida) se utilizan extrusoras especiales de uno o dos husillos. Para lograr los altos requisitos de calidad de este proceso de reciclaje, la pureza de los polímeros es muy importante. Para capturar el máximo de impurezas en el reciclaje del plástico, la separación en el flujo de fundición se realiza entre la máquina de alimentación (extrusora) y la herramienta de extrusión. A menudo, se emplean diferentes técnicas de separación previamente para alcanzar la pureza varietal. Con la extrusión, se pueden mejorar las propiedades de los plásticos añadiendo aditivos.