Extrusión de polímeros.

La extrusión de polímeros es un proceso industrial mecánico, en donde se realiza una acción de prensado, moldeado del plástico, que por flujo continuo con presión y empuje, se lo hace pasar por un molde encargado de darle la forma deseada. El polímero fundido (o en estado ahulado) es forzado a pasar a través de un dado también llamado boquilla, por medio del empuje generado por la acción giratoria de un husillo (tornillo de Arquímedes) que gira concéntricamente en una cámara a temperaturas controladas llamada cañón, con una separación milimétrica entre ambos elementos. El material polimérico es alimentado por medio de una tolva en un extremo de la máquina y debido a la acción de empuje se funde, fluye y mezcla en el cañón y se obtiene por el otro lado con un perfil geométrico pre establecido.

Los materiales plásticos se extruyen en perfiles continuos de sección regular, esto se hace con máquinas que operan de modo semejante a las de fabricar embutidos. El material se coloca en una tolva, de la que pasa a un cilindro de calefacción y a través del cual pasa con la ayuda de un tornillo de alimentación. En el extremo opuesto del cilindro de calentamiento, se obliga al material (que se ha calentado y comprimido hasta formar una masa plástica) a pasar a través de una boquilla que da forma a la sección extruída.

 La sección se conduce fuera de la boquilla con la ayuda de una cinta transformadora en movimientos y la dimensión final de la pieza viene determinada por la velocidad de esta cinta que estira el perfil extruido hasta un área de sección reducida.

De acuerdo con las misiones que debe cumplir, una extrusora debe disponer de un sistema de alimentación del material, un sistema de fusión plastificación del mismo, el sistema de bombeo y presurización, que habitualmente generará también un efecto de mezclado y finalmente, el dispositivo para dar lugar al conformado del material fundido. La figura 4.1 muestra, como ejemplo, una representación esquemática de una extrusora típica de husillo único.

Propiedades básicas de flujo de polímeros Flujo a través de un canal simple y de canal rectangular Canal simple: Para modelar el flujo de polímero que fluye a través de un canal necesario comenzar con ciertas consideraciones que podrían resumirse en 6:

En las paredes del canal el flujo es igual a cero.

El fluido fluye constante independientemente del tiempo.

En todo lo largo del canal, el perfil de flujo permanece constante.

El fluido es incompresible.

El flujo es isotérmico.

La fuerza de gravedad es despreciable.

Tipos de Extrusiones.

Extrusoras de dislocamiento positivo.

Se obtiene la acción de transporte mediante el dislocamiento de un elemento de la propia extrusora. En la matriz la reología del polímero tiene mayor influencia sobre el proceso.

Extrusora de pistón (inyectora).

Un pistón, cuyo accionamiento puede ser hidráulico o mecánico, fuerza al material a pasar a través de la matriz. Es utilizada para la extrusión de polímeros termofixos, politetrafluoretileno, Polietileno de Alta Densidad de Ultra Alto Peso Molecular (PEAD – UAPM), metales y materiales cerámicos.

Extrusoras de fricción.

La acción del transporte, conseguida aprovechándose las características físicas del polímero y la fricción de éste con las paredes metálicas transportadoras de la máquina, donde ocurre la transformación de energía mecánica en calor que ayuda a la fusión del polímero. La reología del polímero tiene influencia sobre todo el proceso. Los tipos son: extrusora de cilindros y extrusora de rosca.

Extrusora de cilindros.

Consiste, básicamente, en dos cilindros próximamente dispuestos. El material a ser procesado pasa entre estos cilindros y es forzado a pasar por una matriz. Este proceso es utilizado para algunos elastómeros y termoplásticos. La figura 2 representa una esquematización de este tipo de extrusora. 

Extrusora de rosca.

Las extrusoras de rosca pueden estar constituidas por una, dos o más roscas. Son las más utilizadas para la extrusión de termoplásticos, comparadas con todos los demás tipos de extrusoras. Abordaremos más específicamente las extrusoras de una rosca, pues son las más empleadas en el mercado nacional.

PREFESOR: INTEGRANTES:

KARINA ORTEGA RAMON RIVAS

C.I.: 19.729.500

CIUDAD BOLIVAR, JUNIO DE 2012

EXTRUSION

EN

POLIMEROS