Partes de una Extrusora

Tolva

La tolva es el depósito de materia prima en donde se colocan los pellets de material plástico para la alimentación continua del extrusor. El volumen deberáser proporcional a la capacidad de la máquina normalmente equivalente al ancho del tornillo. Es importante que la temperatura  de la garganta sea baja,  de hecho con la mayoria de los materiales poliméricos, y en especial las poliolefinas, es necesario mantener la temperatura de la zona de alimentación al tornillo, al menos a 50°C por debajo de la temperatura de fusión del polímero. Una temperatura baja en la zona de alimentación impide que la fusión de la resina produzca la adhesión de los pellets entre ellos y a la superficie del tornillo, bloquando la alimentcion. Algunos materiales , puede tener una forma "free flow" , como producto lso molido , y puede resulta  problemático alimentarlo por eso se puede usar la tolva con sistema vibratorio la cual rompiendo los puentes de material formados, permite  la caída del material en la garganta de alimentación. Tal vez la tolva de alimentación es un componente separado con enfriamiento por agua alrededor del cuello de alimentación. También la tolva puede estar un secador o deshumidificador. Las tolvas de secado son usadas para eliminar la humedad del material que está siendo procesado, sustituyen a equipos de secado independientes de la máquina

Husillo o tornillo

Los principales tipos de equipos para el procesamiento de materiales poliméricos a través del método de extrusión incluyen extrusoras de un solo husillo, doble husillo, pistón y disco. La  parte  más  importante  en  un  extrusor  es  el  tornillo ya  que  es  la  parte que mezclará, fundirá y transformaráel plástico fundido, La configuración de los tornillos interiores son una fuerza motriz dependiente del tipo de polimero o elastomero. Los  tornillos  constan  de álabes,  éstos  son  las  roscas  del  tornillo  que impulsan  el  material  a  través del  extrusor. Se puede aplicar en una gran variedad de formas. Se  pueden  dividir  en  dos tipos, simple o doble  tornillo, el  simple tornillo  se  esan  para la  producción  de tubería PVC, TPU y  la  extrusora  de  doble  tornillo  o  de  tornillos  gemelos, la  cual presenta una mejora en  la mezcla y en el transporte del polímero.

Barril o Cañón:

El barril es  un cilindro de acero que aloja al husillo y constituye el cuerpo principal de una máquina de extrusión, la cámara de fusión y bombeo de la extrusora. La dureza del cañón se consigue utilizando aceros de diferentes tipos y cuando es necesario se aplican métodos de endurecimiento superficial de las paredes internas del cañón, que son las que están expuestas a los efectos de la abrasión y la corrosión durante la operación del equipo. Las cámaras y el tornillo se construyen con aceros de alta resistencia nitrurados, protegiéndose contra la corrosión mediante cromo duro. La protección contra el desgaste se obtiene carburizando la cámara y endureciendo el núcleo del tornillo. El cañón cuenta con resistencias eléctricas que proporcionan una parte de la energía térmica que el material requiere para ser fundido. El sistema de resistencias, en algunos casos va complementado con un sistema de enfriamiento que puede ser flujo de líquido o por ventiladores de aire. Para la mejor conservación de la temperatura a lo largo del cañón y prevenir cambios en la calidad de la producción por variaciones en la temperatura ambiente, se acostumbra aislar el cuerpo del cañón con algún material de baja conductividad térmica como la fibra de vidrio.

Breaker

Otros elementos como los restrictores volantes de la punta de la cámara, los alimentadores laterales o los distribuidores del fundido permiten obtener distribuciones uniformes del fundido en la hilera. Este elemento se intercala al extremo del extrusor, entre el tornillo y la boquilla, y consiste, como ya de había dicho anteriormente, en el disco metálico de acero inoxidable perforado , en el también se puede poner un paquete de filtros-tamices, mallas o como se llama en la tecnología: “Screen-Pack”. Básicamente la función del “Breaker-Plate” y el “Screen-Pack”, consiste en filtrar cualquier material extraño que pude estar presente en el material fundido, pero además tiene las siguientes funciones, como romper el flujo de material plástico fundido, distribuirlos convenientemente, y dar un movimiento consistente hacia adelante, con una contrapresión controlada, impedir la continuidad de porciones frías de material hasta que tenga la misma plasticidad que el resto del material, retener, en general, impurezas y en especial “geles” y aglomerados que podrían contaminar el producto final deseado, controlar la presión desarrollada por el extrusor y transforma el movimiento helicoidal que le suministra el tornillo al fundir un flujo paralelo mas regular.

Dado o cabezal

Los materiales para dados de extrusión en caliente incluyen aceros de herramienta y aceros aleados. Las propiedades más importantes de estos materiales son alta resistencia al desgaste, alta dureza en caliente y alta conductividad térmica para remover el calor del proceso. La boquilla de extrusión es el componente del cabezal encargado de la conformación final del extrudado. Se debe velar por que el polímero fluya, con volumen y velocidad de flujo uniforme, alrededor de toda la circunferencia de la boquilla, de manera de lograr espesores uniformes. El tipo de cabezal y dado dependen en gran medida del producto a fabricar ya que sirve para dar la forma a una medida requerida. La resina fluye a través del cuerpo del dado dividiéndose en tres o mas flujos , dipendendo dal tipo de araña. La resina llega al dado y mandrildonde se le darála forma cilíndricade la tubería. El dado tambiénes colocado en el cuerpo del cabezal por medio de un anillo el cual es apretado por varios tornillos. Notar que el dado es diseñado para que se adapte a la superficie de la taza y el anillo y que puede ser empujado por varios tornillos. Por ejemplo, durante el inicio de la extrusión de la tubería, el centrado del dado con respecto al mandriles una de las primeras cosas que deberánde ser ajustadas. Esto afectala excentricidad del espesor de las paredes del tubo.

Las partes principales que componen un cabezal son las siguientes :

La olla el cuerpoo base principal del cabezal,  que sostiene  el  cono internamente y conecta el cabezal con la recámara, una ves que la resina pasa dal tornillo a la olla , encunetra el cono lo cual  modifica el   patrón  de flujo en  espiral  separandolo y distribuyendolo  hacia la araña. En la parte interior del cono estan  insertos  llamados pines de calentamiento, su función es mantener la temperatura adecuada durante el proceso de modelación de la resina. La resina fluye a través del cuerpo del dado dividiéndose en tres o mas flujos , dipendendo dal tipo de araña. El  araña más utilizada  es  la  de  punta  de diamante, ésta tiene como finalidad el cortar el material que viene directo del cono. El housing une nuevamente el material cortado por la araña, la función principal es la correcta plastificación luego de haber sido separada por la araña. Para mantener un espesor costante y preciso  al centro del cabezal se hay el candelao mandril es  el  encargado  de  darle  el  diámetro  y  espesor  interno  a  la  tubería,  éstese mantiene  en  posición fija  al cabezal y para lograr que la candela y el  dado  sean  concéntricos,  se  cuenta  con  unos tornillos especiales  para  centrar  la posición del dado. El dado de  extrusión  es  el  componente  del  cabezal  encargado  de  la conformación final del extruido dandole la forma final de la tuberia o del perfil. Como elementos auxiliares entre extrusora e hilera pueden citarse los manguitos de restricción de flujo, anchuras de punta ajustables en el extremo delantero del tornillo o placas perforadas que se utilizan para adaptar la presión del fundido a la resistencia de la hilera.

Formador o calibrador

Calibración a presión

El extruido  tubular  pasa  directamente  dentro  de  un  tubo  de  bronce  el  cual tiene un calibre igual al diámetro exterior final requerido. El  tubo  extruido  pasa directo nel calibrador, a través de un orificio especial se inserta aire comprimido , asi que el tubo por  presión interna  conservar el diametro. El tubo es enfriado con agua al pasar por la cavidad.

Calibraciónpor anillo de vacío y tanque de enfriamiento

El extruido tubular  pasa  através de  un anillo de vacio (como  un pequeño tubo regularmente forado ) del tamaño de la tubería. La presión atmosférica negativa , creada del vacio dentro de la tina , mantiene la tuberia a su diametro final.

Tina d enfriamiento

Para el enfriamiento de la tuberia o perfil se utilizan una  tinas   de agua  la cual es hecha  con  varias cámaras os ecciones  de enfriamiento la primera , que es la mas importante se puede aplicar el vacio donde se encunetra el tubo calibrador para formar la tubería extruida. El enfriamiento deberá ser muy eficiente para lograr que en poco tiempo se enfrié el perfil o la tubria y no se deforme posteriormente.

Unidad de tiro o jalador

La principal función de la unidad de tiro ,  es el de jalar la tubería que sale del extrusor permitiendo  que el perfil o la tuberia  pasen por el calibrador y la tina de enfriamiento a una velocidad requerida. El jalador es normalmente de oruga de tipo neumático, empleando estos elementos para atrapar la tubería e impartir una fuerza de tracción costante.

Unidad de impresión

En alcunos casos es necesario marcar el perfil o la tuberia  , por eso se utiliza la unidad de impresión las cuales  son diseñadas  exclusivamente  para  tubería y perfiles se  conocen  como “Impresoras  Jet”.  Estas unidades  realizan  la marcación parecida a un sprayy son de alta precisión.