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Estrusione - Termoregolazione per zona: Controllo efficiente della temperatura con apparecchi Tool-Temp

Nel caso dell’estrusione, il controllo della temperatura svolge un ruolo decisivo per l’intero processo di lavorazione. Vi aiutiamo a dimensionare correttamente il termoregolatore in base ai vostri processi produttivi.

I termoregolatori e refrigeratori Tool-Temp ottimizzano e controllano la temperatura nelle diverse fasi di processo quali il rivestimento per fusione, il compounding, l’omogeneizzazione, la condizionatura e l’estrusione, in base al prodotto e al processo produttivo, aumentandola o riducendola per zone.

La termoregolazione con fluidi termovettori offre chiari vantaggi. Oltre alla distribuzione uniforme della temperatura, all’interno della singola zona è possibile regolare contemporaneamente l’apporto e la dispersione di calore. Un controllo preciso e reattivo della temperatura migliora la struttura della massa trasportata e contribuisce ad una finitura superficiale ottimale. Il miglioramento del comportamento di trasporto del fluido consente capacità di produzione maggiori a fronte di una qualità equivalente e una maggiore efficienza energetica.

Per rispondere ai crescenti requisiti di mercato in termini di produzione e qualità dei processi di estrusione, offriamo una vasta gamma di apparecchi di termoregolazione efficienti, reattivi e precisi.

Termoregolatori Tool-Temp per i processi di estrusione:

Robusti, durevoli, dimensionati per il funzionamento 24/7: Termoregolatori perfetti per i vostri processi di estrusione.

I prodotti Tool-Temp vengono sviluppati e realizzati esclusivamente in Svizzera. Già in fase di sviluppo, la nostra massima attenzione ricade sulla scelta di componenti altamente qualitativi delle apparecchiature. Tutti i componenti che vengono a contatto con l’acqua sono prodotti in acciaio inox o bronzo. Tool-Temp ha eliminato tutti i collegamenti flessibili dalle apparecchiature e impiega condutture robuste. Grazie alle tecnologie di ultima generazione, tutte le apparecchiature effettuano regolazioni precise al decimo di grado e dispongono di un flussometro integrato che consente il monitoraggio costante della circolazione del fluido termovettore in qualsiasi momento.

Tool-Temp offre un elevato livello di integrazione verticale che garantisce qualità costante. Componenti importanti come pompe, scambiatori di calore, flussometri, commutatori e relè speciali vengono prodotti nello stabilimento di Sulgen.

Tempi brevi di risposta rispetto a soluzioni specifiche del cliente sono per noi normali e parte del servizio. Ci occupiamo della termoregolazione ottimale affinché voi vi possiate concentrare sui processi di estrusione.

Opuscolo Controllo della temperatura dello stampo estrusione

Estrusione – Termoregolazione per zona –Controllo efficiente della temperatura con apparecchi Tool-Temp

Definizione di estrusione
L’estrusione è il processo nel quale gli estrusori trasportanti il materiale, in base al principio della vite di Archimede, pressano uniformemente una massa da solida a fluida ad alta pressione e temperatura che fuoriesce da un’apertura che le conferisce una forma. In tale contesto vengono realizzati corpi di sezione corrispondenti all’apertura, detti estrusi, di lunghezza teoricamente variabile a piacere. La nostra azienda vi fornisce supporto per questi complessi processi con termoregolatori che garantiscono il controllo ottimale della temperatura.

Struttura e funzione di un estrusore

In linea di principio, un estrusore si compone di un albero a vite senza fine posto all’interno di un cilindro a vite il cui diametro interno corrisponde all’incirca al diametro esterno della vite senza fine. Sull’estremità anteriore del cilindro si trova un’apertura di scarico, detta ugello. Sull’estremità posteriore del cilindro a vite è posizionata la vite senza fine. Qui si trova l’azionamento, che consiste in gran parte dei casi di un motore elettrico e un riduttore. Questo riduttore per estrusore è preposto alla rotazione dell’albero a vite senza fine. Nella maggior parte dei casi il materiale viene trasportato continuamente verso il cilindro tramite una tramoggia posta in alto. Se il materiale è composto da più componenti è importante dosare la miscela in modo esatto e ripetibile. In funzione del meccanismo di regolazione utilizzato, si distingue tra dosaggio gravimetrico e volumetrico.

Nel caso l’estrusione richieda ulteriori componenti, è possibile integrare nel cilindro valvole a spillo o unità di caricamento laterale, in tal caso si parla di coestrusione. Si può trattare di materiali utilizzati nella lavorazione delle materie plastiche tra cui coloranti (master batch), sostanze antinvecchiamento, plastificanti o fibre di rinforzo.

Termoregolazione di un estrusore – con un termostato di processo Tool-Temp

Processo di estrusione – ottimamente supportato dal controllo di temperatura dei termoregolatori Tool-Temp

Un estrusore può svolgere diverse funzioni, tra cui miscelare, compattare, tagliare, sgasare e granulare massa. Le forme costruttive variano in funzione del materiale base e del prodotto finito. Gli estrusori si suddividono in estrusori a pistoni, a vite, a doppia vite e a rulli planetari.

L’estrusione è un processo versatile impiegato per lavorare elastomeri e materie termoplastiche e prodotti alimentari oltre che cibo per animali.

Con il passare del tempo, l’estrusione è divenuta un elemento fondamentale, dal punto di vista delle tecniche di processo, per il settore delle materie plastiche e alimentare nonché nell’ambito del riciclo. I prodotti estrusi sono molteplici e versatili: tubi rigidi, aste, profilati per infissi, guarnizioni e tubi flessibili sono tutti prodotti estrusi. Ma rientrano nella vasta gamma di articoli anche semiprodotti, lastre per l’ulteriore lavorazione con termoformatura, pellicole, vaschette in schiuma rigida di polistirolo, piccoli pezzi per auto e cerchi di bicicletta nonché pasta, salatini, biscotti, carne pressata e cibo per animali.

Date le diverse caratteristiche del materiale lavorato sono numerosi i processi di lavorazione affermatisi nel tempo. Gli estrusori si suddividono nelle categorie estrusore per lavorazione ed estrusore per trattamento. Gli estrusori per lavorazione, spesso monovite, operano la formatura. L’estrusore per trattamento, invece, serve a modificare chimicamente e/o fisicamente le sostanze. In questo caso si impiegano estrusori a doppia vite e impastatrici.

  • Estrusione a freddo
    Bassi valori di pressione, temperatura e forza di taglio
  • Estrusione a caldo
    Bassi valori di pressione, temperature più elevate
  • Estrusione ad alta temperatura
    Elevati valori di pressione e di temperatura
  • Coestrusione
    Aggregazione di materiali dello stesso tipo o diversi tra loro prima dell’uscita dall’ugello profilato. Qui si distingue tra processo mono e bifase.

A. Produzione e lavorazione delle materie plastiche

I sistemi di termoregolazione Tool-Temp sono comprovate e solide soluzioni tecnologiche pensate per i vostri processi di estrusione. Mettiamo a disposizione la nostra pluriennale esperienza sviluppando soluzioni su misura per il cliente che consentano un controllo di temperatura dedicato allo specifico processo.

L’estrusione consente di produrre lastre senza saldature, tubi rigidi e profilati di sezione costante. Oltre alla produzione di semilavorati, un altro significativo campo di impiego degli estrusori è la fase preliminare dello stampaggio a iniezione.

Per l’estrusione delle materie plastiche si fissano sul cilindro dell’estrusore nastri riscaldanti che fondono il materiale plastico in granuli o polvere introdotto. In base al tipo di plastica lavorata, è necessaria anche un’attrezzatura di pompaggio per scaricare i gas che andrebbero altrimenti a formare bolle sul prodotto finito. Gli estrusori necessitano di riscaldamento; inoltre alcuni task specifici di processo richiedono il raffreddamento del materiale plastificato, operato da ventilatori o attraverso canali di raffreddamento posti all’interno del cilindro attraverso i quali passa il fluido di raffreddamento. Gli estrusi sono in generale materiali termoplastici ed elastomeri. Le resine termoindurenti si lavorano tramite estrusione solo in casi particolari. I processi impiegati sono diversi:

Estrusione di piastre
La massa plastificata viene pressata attraverso un ugello a fessura larga e a seguire appiattita tramite un gruppo a tre rulli riscaldato a temperatura decrescente per ottenere lo spessore richiesto. Dopo il raffreddamento il prodotto viene tagliato a lastre.

Estrusione di tubi rigidi e profilati
Con questo tipo di estrusione la massa plastificata viene pressata, calibrata e raffreddata attraverso un ugello ad anello o profilato. Per l’estrusione di tubi rigidi o profilati è necessario raffreddare il materiale tramite un tavolo di calibrazione affinché non si deformi.  Elemento centrale del tavolo è il manicotto di calibrazione che mantiene la forma del tubo o del profilato. È montato alle spalle dell’ugello dell’estrusore e si compone di un blocco metallico di sezione interna esattamente corrispondente alla sezione del tubo rigido o del profilo. La calibrazione di profilati cavi avviene mediante aria ausiliaria o sottovuoto. Il tubo o profilato estruso passa attraverso il manicotto di calibrazione. La forma del profilato viene mantenuta all’interno del manicotto mediante aria ausiliaria o sottovuoto. Le aperture sottovuoto presenti in vari punti lungo la sezione trasversale del manicotto aspirano il profilato verso le pareti interne, che nel mentre viene avvolto e attraversato dall’acqua sino all’avvenuto raffreddamento. Il tipo e la forma del tavolo di calibrazione dipendono molto dal prodotto estruso. Specialmente in presenza di profilati complessi quali i telai di finestre è necessario un notevole know-how per impedire che il profilato in fase di raffreddamento si afflosci o si deformi.

Estrusione di pellicole
La massa plastificata viene pressata attraverso un ugello a fessura larga stretto, passata su rulli di raffreddamento e a seguire tesa con un apposito laminatoio. Questo processo consente di produrre pellicole di spessore da 8 a 15 µm e di larghezza sino a 4 m.

Estrusione a soffiaggio
Gli estrusori possono inoltre fare parte di un impianto di estrusione di pellicole a soffiaggio. In questo caso il materiale plastificato non viene profilato ma gonfiato assumendo la forma di un sottilissimo pallone. Il materiale fuso viene a tale scopo convogliato in verticale e formato a tubo tramite distributori a spirale. La disposizione ad anello di un numero di estrusori da uno a nove e il convogliamento delle correnti di fusione all’interno del distributore a spirale consentono di produrre in questo modo pellicole multistrato. Per ottenere lo spessore del tubo attualmente richiesto, pari ad alcuni centesimi di millimetro, i tubi vengono stirati successivamente in direzione longitudinale e trasversale. Tramite il soffiaggio di aria il tubo non solo viene stirato meccanicamente ma anche raffreddato in modo da fissarne la forma. La pellicola tubolare viene calibrata, piegata e avvolta attraverso un apposito cesto.

Soffiaggio di corpi cavi
La massa plastificata viene formata a tubo mediante un ugello ad anello. Il tubolare ancora plastico viene bloccato su uno stampo in due parti e formato tramite immissione di aria compressa. Il tubolare aderisce allo stampo, mentre la parte soffiata dopo il raffreddamento viene espulsa. Questo processo viene impiegato per la produzione di corpi cavi quali tubetti, bottiglie, taniche, vasi, ecc.

B. Settore alimentare –  Termoregolazione e refrigerazione di prodotti alimentari

L’estrusione è la parte centrale di numerosi processi di produzione di cibi e mangimi. Anche in questo campo potete contare su di noi e i nostri apparecchi dedicati. Insieme a quello della plastica, il settore alimentare è l’acquirente principale di estrusori. Gli estrusori impastano, mescolano, cuociono e porzionano prodotti alimentari quali cereali, corn-flakes, proteine testurizzate, riso vitaminizzato e pasta. Per garantire qualità, consistenza e sapore costanti dei prodotti è necessario un controllo di temperatura esatto e riproducibile. Il processo di cottura dei prodotti deve avvenire sempre con precisione millimetrica. In produzione si passa solitamente da una ricetta all’altra. Nell’estrusione ad alte temperature, una massa contenente acqua viene riscaldata ad alta pressione all’interno di una vite di compattazione. La pressione scende in corrispondenza dell’ugello di uscita, dove il prodotto viene agitato e smosso con forza. In questa fase l’amido già allo stato rappreso può favorire il mantenimento del gas e formare pori solidi. Tipici prodotti di questo processo sono le patatine alle arachidi, salatini vari, determinati tipi di pane e prodotti da forno.

C. Industria della gomma
L’estrusione della gomma è un processo di formatura con estrusione ad alte temperature nel quale granuli di gomma sintetica o naturale vengono pressati attraverso uno stampo per realizzare profilati, materiale di sigillatura, tappetini, ecc.

D. Riciclo

Per il riciclo pulito e omogeneo dei rifiuti in plastica (materiale riciclato quale base di partenza per nuovi prodotti in plastica) si impiegano speciali estrusori a vite o doppia vite. La purezza dei polimeri è il presupposto fondamentale per garantire gli elevati requisiti di qualità del processo di riciclo. Per evitare il più possibile le impurità in fase di riciclo, avviene la separazione del flusso di materiale fuso tra l’estrusore e il rispettivo stampo. Per ottenere omogeneità di materiale, spesso di impiegano tecnologie di separazione preliminare. Gli additivi aggiunti in fase di estrusione possono migliorare le caratteristiche delle materie plastiche.

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