Pruebe este enfoque para limpiar su material reciclado

El CO2 puede usarse como un solvente totalmente ecológico (verde) para eliminar muchos tipos de contaminación en plásticos reciclados sin la necesidad de solventes tóxicos.

Los sellos viscosos aíslan el área de tratamiento para mantener la presión y la temperatura necesarias para mantener el CO2 en condiciones súper críticas sin cámaras de presión elaboradas y válvulas de transferencia.

El reciclaje está recibiendo mucha atención en estos días debido a las protestas públicas y de los medios sobre el plástico en el medio ambiente. Aproximadamente la mitad de todos los plásticos producidos van a algún tipo de empaque de alimentos de un solo uso. El envasado de alimentos generalmente contiene varios aceites, superficies impresas, tratamientos superficiales y adhesivos que son difíciles de eliminar, incluso mediante un lavado muy agresivo, y requieren el uso de solventes tóxicos que a menudo hacen que la recuperación sea inutilizable para otras aplicaciones de envasado de alimentos. Esto dificulta que los procesadores que trabajan con reciclado produzcan los productos limpios que la aplicación puede exigir.

Sin embargo, el CO2 supercrítico puede usarse como un solvente totalmente "verde" para eliminar muchos tipos de contaminación en plásticos reciclados sin necesidad de solventes tóxicos. El CO2 se produce naturalmente en la atmósfera, y cuando se elimina la contaminación residual después del procesamiento, se puede recuperar o simplemente ventear a la atmósfera. El uso de CO2 supercrítico es una tecnología bien establecida en el procesamiento de alimentos y medicamentos. Durante muchos años se ha utilizado para descafeinar café y té, por ejemplo.

El CO2 existe naturalmente como un gas en la atmósfera; a temperaturas reducidas es un sólido (hielo seco). Sin embargo, bajo ciertas condiciones, el CO2 puede existir como líquido si la presión y la temperatura aumentan por encima de cierto punto. El diagrama de fases muestra las presiones y temperaturas necesarias para que exista CO2 en la fase líquida.

 Aquí se muestran las presiones y temperaturas necesarias para que el CO2 exista en la fase líquida. En el punto tripa, las tres fases pueden existir, pero a medida que aumenta la temperatura y la presión, el CO2 se convierte en líquido. Fuente: Wikipediaons. El CO2 puede existir como líquido si la presión y la temperatura aumentan por encima de cierto punto. El diagrama de fases muestra las presiones y temperaturas necesarias para que exista CO2 en la fase líquida.

En el punto triple (TP) pueden existir las tres fases, pero a medida que aumenta la temperatura y la presión, el CO2 se convierte en líquido. A una presión de 1070 psi y 89.8 F, el líquido entra en una fase supercrítica (CP) y permanece en esa fase al aumentar la presión y la temperatura. Eso es importante porque en esa fase tiene algunas propiedades inusuales - entre un gas y un líquido - que le permiten penetrar más fácilmente a través de muchos sólidos (como polímeros) y actuar como un solvente fuerte para disolver muchos materiales. Sus propiedades solventes son tan fuertes, de hecho, que cuando existe la fase supercrítica debe estar contenida en materiales altamente resistentes a la corrosión.

El tratamiento con CO2 tiene muy poco efecto sobre la morfología del polímero, lo que hace que el polímero reciclado sea útil para los requisitos de desempeño originales.

Aunque la tecnología de descontaminación con CO2 supercrítico es antigua y bien entendida, este es típicamente un proceso discontinuo debido a la dificultad para controlar la presión desde la fase de tratamiento, donde el solvente (CO2) absorbe los contaminantes, hasta la fase de limpieza del solvente, donde la presión se reduce y los contaminantes se caen de la solución. Si se libera la presión durante la fase de tratamiento, la contaminación residual simplemente cae del CO2 supercrítico y vuelve al polímero. El uso de una extrusora simplifica eso al permitir que las presiones se separen fácilmente mediante el uso de sellos viscosos entre el tratamiento y la fase de limpieza con solvente.

El uso de un sello viscoso antes y después del área a limpiar por el CO2 supercrítico aísla el “área de tratamiento” de manera que la presión y la temperatura necesarias para mantener el CO2 en la condición supercrítica puedan mantenerse fácilmente sin cámaras de presión y válvulas de transferencia elaboradas. . El CO2 se puede descargar simplemente en un contenedor de contención a una presión más baja, lo que permite que los residuos se caigan y luego regresen a la atmósfera sin ningún efecto ambiental neto. Sin embargo, en interés de la economía, el CO2 "limpio" puede recomprimirse y reutilizarse.

Los fluoropolímeros son los únicos polímeros comunes que se disuelven por el CO2 supercrítico, por lo que este tratamiento tiene una amplia aplicabilidad. Los polímeros amorfos parecen limpiarse más efectivamente usando esta técnica, pero los polímeros cristalinos aparentemente pueden limpiarse efectivamente con tiempos de tratamiento más largos y mezclado adicional en la sección de tratamiento.

El tratamiento con CO2 tiene muy poco efecto sobre la morfología del polímero, haciendo que el polímero reciclado sea útil para los requisitos de desempeño originales. Aunque es un cambio de los procesos de descontaminación típicos utilizados en el reciclaje, ofrece el potencial de ampliar en gran medida la cantidad de reciclaje que se puede reutilizar para sus fines originales.

JIM FRANKLAND
Presidente, Frankland Plastics Consulting, LLC

Sobre el autor: Jim Frankland es un ingeniero mecánico que ha estado involucrado en todo tipo de procesamiento de extrusión durante más de 40 años. Actualmente es presidente de Frankland Plastics Consulting, LLC. Póngase en contacto con jim.frankland@comcast.net o (724) 651-9196.

Plastics Technology
01 Noviembre 2019

Tener puntos de referencia en los extrusores para arreglar mas rápidamente el procesamiento

No reconocer las reducciones de producción y resolverlas rápidamente puede costar mucho dinero. Tener puntos de referencia en sus máquinas le ayudará.

A menudo visito las operaciones donde las extrusoras están operando muy por debajo de la capacidad original del equipo. Generalmente, la producción se ha degradado durante un período de tiempo debido a una serie de alteraciones de producción "de una sola vez" que nunca se corrigieron completamente. No reconocerlos y resolverlos rápidamente puede costar mucho dinero. Este tema debe tener la atención de la administración sobre una base diaria.

Una vez que se reconoce la disminución de la producción, una de las maneras más fáciles de determinar la causa es restablecer el extrusor a un "punto de referencia". Debe establecerse un punto de referencia para cada extrusor y cada producto y el registro escrito debe ser guardado para comparación en cualquier momento que la producción caiga por debajo de la norma. Un buen análisis de referencia debe incluir todos los aspectos de la extrusora que se puedan observar y documentar, tales como las zonas requieren calentarse o enfriarse frecuentemente, la temperatura de la garganta de alimentación, la calidad y estabilidad de la masa fundida, la producción específica, la carga de motor, etc.

Aunque algunos extrusores están equipados con elaborados registros de datos, estos dispositivos no monitorean todos los aspectos de la operación de extrusión. Establecer un verdadero punto de referencia va más allá de la simple impresión de una "instantánea" en el tiempo del registrador de datos y requiere una observación visual adicional por parte de una persona experimentada.

Dado que las partes móviles de la extrusora están hechas casi enteramente de acero, esta no es susceptible a cambios repentinos. En realidad, he oído decir a algunos -medio bromeando, espero- que sus extrusores tienen una "personalidad" y que de vez en cuando actúan "por rencor". Confía en mí sobre esto: Los extrusores no tienen cambios de humor, y hay una explicación lógica y científica detrás de cada cambio de producción.
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Algunos desgaste puede ocurrir durante largos períodos de tiempo, pero en la mayoría de los casos esto toma años antes de que comience a afectar a la tasa de producción. En consecuencia, no hay manera de explicar una pérdida repentina de producción, excepto que algo más haya cambiado. Si el tornillo está girando a la velocidad indicada en el punto de referencia, entonces debe tener la producción mostrada en el punto de referencia. Debe también tener la misma temperatura de fusión, amperaje, la presión principal, y la respuesta calor/frío del cilindro y cada otra característica observable. Al referirse a los datos de referencia, no es necesario adivinar cual solia ser la producción o cómo fue configurado el extrusor.

El uso del enfoque de puntos de referencia ahorra una gran cantidad de tiempo en la solución de problemas, y se puede hacer sin mucho trabajo físico. Simplemente restablecer todo a las condiciones de referencia a menudo revelará rápidamente el área problemática. En este análisis no estamos detras de cómo funciona, sino sólo que es lo que ha causado el cambio en el desempeño.

Cuando digo "restablecer todo lo que puede ser posible reajustar a la configuración de referencia", me refiero a todo, incluyendo las temperaturas de cilindro, la temperatura del equipo aguas abajo, la presión de succión o la presión de cabeza, mezcla de polímeros (virgen/remolido /aditivos), enfriamiento de garganta de alimentación, paquetes de filtros de malla, etc.

Una vez hecho esto, buscar por cualquier diferencias en la temperatura de fusión, la calidad del fundido, la carga de amperaje o carga de motor, la estabilidad (pulsaciones) y la respuesta de la zona de temperatura para obtener pistas sobre cómo podrían resultar en una disminución en la producción.

Por ejemplo, si encuentra que los amperios de la unidad o la carga del motor son inferiores al nivel de referencia a la velocidad del tornillo de referencia, podría primero asumir que no hay suficiente material entrando en el tornillo o que el material ha cambiado. Busque cualquiera de las siguientes causas:

• Algo pegado al tornillo de la sección de alimentación.
• Obstrucción en o por encima de la garganta de alimentación.
• Cambio en el flujo del tornillo o refrigerante de garganta de alimentación.
• Cambio en el paquete de aditivos o remolido.
• Cambio en el ciclo de calefacción o enfriamiento de una zona (particularmente en la primera zona), indicando una termocupla floja, un elemento calentador quemado o una válvula de refrigeración atascada.
• Temperatura más baja del material de alimentación.
• Cambio de polímero.

Esta es sólo una lista parcial pero cubre algunas de las causas más probables de un cambio en los amperios de la unidad o la carga. El punto es volver a una condición documentada con cada configuración y luego ver lo que ha cambiado para obtener pistas sobre lo que realmente está causando el problema.

Para corregir un problema de procesamiento, algunos operadores comienzan a cambiar cada ajuste hasta que hacen que la línea corra de nuevo, incluso si lo consiguen con una produccion mucho menor. Sin embargo, ese enfoque caótico hace que todo sea tan complicado que se vuelve difícil ver el problema real, ya que los nuevos ajustes pueden estar "luchando" unos contra otros y completamente enmascarar el problema original. Tener puntos de referencia a menudo simplifica la búsqueda de una solución.

Jim Frankland , Presidente de Frankland Plastics Consulting, LLC
Plastics Technology
Octubre 2011

Misión (casi) imposible: Estimar la temperatura del fundido en la extrusion

Los procesadores de extrusión a menudo piden a los diseñadores de tornillos estimar la producción y la temperatura del fundido de un nuevo diseño en trabajo. La producción proyectada de un nuevo tornillo generalmente se puede estimar con bastante precisión. la estimación de la temperatura del fundido, sin embargo, es otra historia.

Los procesadores de extrusión a menudo piden a los diseñadores de tornillos estimar la producción y la temperatura del fundido de un nuevo diseño en trabajo. Ambas piezas de información son importantes para el éxito del nuevo diseño. La producción prevista de un nuevo tornillo generalmente se puede estimar con bastante precisión usando una cantidad limitada de información suministrada por el comprador.

La estimación de la temperatura del fundido, sin embargo, es otra historia. Es mucho más complicado de determinar y por lo general sólo se puede aproximar con base en la comparación de tornillos de similar diseño procesando el mismo polímero. El problema de estimar con precisión la temperatura del fundido no está relacionado con el tornillo, sino a la falta de información sobre la extrusora en la que se va a instalar el tornillo.

Recordemos este principio: El tornillo no es un sistema completo de procesamiento. Este interactúa con el resto de la extrusora, y a menos que se recoja una gran cantidad de datos sobre la extrusora exacta en cuestión, las estimaciones de temperatura del fundido son sólo eso - estimaciones.

La temperatura del fundido variará dependiendo de una larga lista de variables. Algunos de estos son: desgaste del cilindro; presión final de la extrusora, posición del calentador, capacidad de calefacción y refrigeración de los calentadores del cilindro, material / espesor del forro del cilindro, la posición de la termocupla, controladores de temperatura, propiedades térmicas, físicas y de partícula del polímero, la velocidad del tornillo, enfriamiento de garganta de alimentación y tornillo , precisión de la estimación de producción, la alineación, la temperatura del polímero entrante, y ambiente operativo.

El extrusor es un dispositivo térmico complejo que toma la energía del mando del motor y la convierte en calor para fundir el polímero a través de una combinación de la fricción, disipación viscosa, y calor conducido. Se requieren cantidades adicionales más pequeñas de energía para el transporte de los sólidos y el fundido. La energía entrado al sistema a través de los calentadores del cilindro es generalmente una fuente menor en comparación con la del mando del motor. La potencia se pierde a través de las partes del sistema de refrigeración, el medio ambiente, y a través de las pérdidas mecánicas en el mando y el reductor de engranajes. Esto se representa en la ilustración siguiente.

El mando del motor es la principal fuente de energía para la máquina de extrusión. La potencia se pierde a través de las partes del sistema de refrigeración, el medio ambiente y las pérdidas mecánicas en el mando y el reductor de engranajes. Contabilizar todo este movimiento de energía es casi imposible sin los datos de prueba de la extrusora en cuestión. Y sin los datos, es imposible calcular con precisión la temperatura del fundido.

Contabilizar este movimiento de energía es casi imposible sin los datos de prueba de la extrusora en cuestión. Y es imposible calcular con precisión la temperatura del fundido sin estos datos.

Mas aun, la temperatura de salida y del fundido varían con las fluctuaciones en el polímero y la presión al final del extrusor cabeza. Siempre hay al menos algún error introducido en el cálculo de la producción debido a las variaciones en el polímero, las cuales afectan a la presión final y la temperatura del fundido. Los polímeros pueden variar considerablemente entre los proveedores, incluso con la misma especificación general. La presión final se convierte en una variable que es un "catch 22" (Una situación en la cual una salida o situación deseada es imposible de obtener debido a una serie de reglas o condiciones inherentemente ilógicas). Incluso si tu has registrado los datos de la presión final a una producción específica de una corrida anterior, no cuentes con que sea la misma otra vez. La presión final variará con cualquier diferencia en la temperatura del fundido.

La geometría de los pelets o el uso de material molido variará la tasa de producción, lo que afecta la temperatura del fundido. Además, el molido puede tener cambios sustanciales en la reología comparado con la resina virgen. Por lo tanto, incluso para estimar una temperatura de fundido precisa se requiere datos sobre el polímero específico siendo extruído, incluyendo cualquier material molido. Sólo calculando donde se inicia la fusión en un extrusor particular, es difícil sin datos sustanciales de prueba. Naturalmente, que la información es necesaria para siquiera comenzar un cálculo de la temperatura final del fundido.

Los diseñadores pueden utilizar herramientas para realizar cálculos más precisos de temperatura del fundido. Solo tener en cuenta que un análisis de este tipo puede costar más que el tornillo. Es mejor suministrar a los diseñadores de tornillo con el diseño del tornillo actual y las condiciones completas de operación de manera que ellos puedan hacer estimados más precisos. Al modelar el desempeño del tornillo actual, un diseñador experimentado puede factorizar muchas de las variables sin recoger todos los datos.

Jim Frankland
Plastics Technology - Agosto 2012

Que sabemos sobre la resistencia del fundido?

Hay un dato importante para los polímeros grado extrusión que casi nunca se encuentra en las hojas de datos. Las hojas de especificaciones suelen mostrar la densidad del sólido, flujo de fundido, y una variedad de propiedades físicas del polímero sólido. Muchos incluso tienen algunas propiedades térmicas que son necesarios para cálculos del diseño de tornillo y enfriamiento. Sin embargo, todos los procesos de extrusión dependen en cierta medida de la resistencia del fundido del polímero, y esta propiedad generalmente no aparece en las hojas de datos.

Eso es lamentable, porque este dato es vital. En el caso de una lamina, es importante saber la resistencia del fundido porque influye en el estiramiento y pandeo desde el cabezal a los rodillos. Con una película, la resistencia del fundido impacta la estabilidad de la burbuja y la capacidad de estirar la película en la dirección de la máquina y transversal (DM, DT) para obtener propiedades equilibradas. Para el moldeo por soplado, la resistencia del fundido influencia el descolgamiento del 'churro' para controlar el espesor de la pared. Para tubos y perfiles, esta afecta el estiramiento y pandeo para la orientación y concentricidad. La resistencia del fundido también afecta el estiramiento en el recubrimiento por extrusión. Incluso en las aplicaciones de coextrusión, un relativo equilibrio de la resistencia dl fundido puede ayudar a lograr la estabilidad interfacial.

El problema es que los procesadores generalmente tienen que determinar la resistencia del fundido por su cuenta y tratar de compensarlo mediante el ajuste de temperaturas de fusión, las tasas de producción, diseño de equipos, y el intervalo de tiempo entre cuando el polímero está en tensión o en un estado sin soporte. Esto puede ser un proceso caro y largo de ensayo y error que a menudo requiere cambios significativos en el equipo .

La resistencia del fundido se puede describir como la resistencia de la masa fundida de polímero al estiramiento. La resistencia del fundido de un material está relacionada con la ramificación de la cadena molecular del polímero y su resistencia a desenredarse bajo esfuerzo. Las propiedades del polímero que afectan a la resistencia a desenredar son, el peso molecular, distribución de peso molecular (DPM) y la ramificación molecular. A medida que cada propiedad aumenta, la resistencia del fundido mejora a bajas velocidades de cizallamiento.

La ramificación y la DPM tienen el efecto más significativo sobre la resistencia del fundido, mientras se mantiene la procesabilidad. Los polímeros ramificados (o aquellos con una mayor proporción de cadenas moleculares muy largas) requieren un mayor esfuerzo para desenredar las moléculas y permitirles fluir. Los polímeros lineales son simplemente cadenas largas de polímeros con poca o ninguna ramificación, y son más fáciles de desenredar cuando se aplica un esfuerzo.

Los polímeros ramificados requieren un mayor esfuerzo para desenredar las moléculas para permitirles fluir. Los polímeros reticulados actúan de forma similar a los polímeros ramificados. Esta ilustración indica por qué estas estructuras moleculares requieren más esfuerzo para reformarlos, dándoles una mayor resistencia de fundido.

Los polímeros reticulados actúan de forma similar a los polímeros ramificados, y hay muchos aditivos disponibles comercialmente para los polímeros lineales que reticulan las cadenas lineales para mejorar la resistencia del fundido. Mas aun, la técnica de polimerización moderna ha permitido la ramificación de algunos polímeros que normalmente no serian ramificados.

La resistencia del fundido también esta relacionada con la viscosidad extensional del polímero, lo cual puede determinarse por reometría de flujo convergente. Pero las dos no siempre son proporcionales, por tanto la viscosidad extensional sola no describe la resistencia del fundido. La resistencia del fundido esta aún menos estrechamente relacionada con las medidas tradicionales de viscosidad al corte, por lo que las mediciones del índice de fusión / flujo de fundido no son un indicador significativo de la resistencia del fundido.

Una variedad de métodos se han desarrollado para medir la resistencia del fundido ya que se aplica a la extrusión práctica. El principal ha sido el dispositivo Goettfert Rheotens donde un extruído fundido o hebra de fibra se jala entre dos rodillos motorizados, conforme sale de un orificio de extrusión hacia abajo. A medida que aumenta la velocidad de los rodillos, se crea tensión en la trenza, la que se mide con el dispositivo Rheotens. El cruce entre el módulo de pérdida (G") y el módulo de almacenamiento (G') conforme se mide en un reómetro oscilatorio ha sido útil para estimar la resistencia del fundido.

Los reómetros oscilatorios son ampliamente utilizados en la actualidad para la caracterización de polímeros. A menudo los datos se pueden obtener directamente de los proveedores, sin pruebas adicionales necesarias, ya que las empresas de materiales suelen utilizar estos reómetros para el control de calidad interno. La información se visualiza en un gráfico; cuanto menor sea el punto de cruce de las líneas G' y G" tanto en el eje horizontal como en el vertical, mayor es la resistencia del fundido.

Para los procesadores de extrusión que cambian de polímeros con frecuencia, puede ser muy útil tener una idea de la resistencia del fundido del material de antemano para anticipar las condiciones de operación y hacer los cambios necesarios en el equipo . Diferentes resistencias del fundido casi siempre requieren cambios en el cabezal para compensar las diferencias de estiramiento, pero también pueden requerir cambios más elaborados en el equipo para otros efectos de la resistencia del fundido.

Acerca del autor,
Jim Frankland es un ingeniero mecanico que ha estado involucrado en todos los tipos de procesamiento por extrusion por mas de 40 años. El ahora es presidente de Frankland Plastics Consulting, LLC. Contactarlo jim.frankland@comcast.net o al tel (724) 651-9196.

Plastics Technology
Junio 2013

La causa de un catastrófico desgaste de tornillo

La alimentación errática puede ser la culpable. Esto no es raro cuando se trata de material reciclado.

Con frecuencia me encuentro con desgaste catastrófico cuando estoy examinando tornillos utilizados en un proceso de reciclaje. El reciclamiento presenta algunos problemas que no se encuentran generalmente en operaciones de extrusión tradicionales que se basan en polímeros granulados, incluso cuando estos procesos convencionales utilizan un alto porcentaje de material reciclado molido. Eso es porque el desperdicio de película, fibra, espuma o botella alimentados a las extrusoras de reciclamiento a menudo tienen baja densidad aparente y características de flujo no libre. Ya sea que la extrusora se alimenta por gravedad o con un alimentador lateral, rellenador, o embutidor, siempre hay algo de inconsistencia en la uniformidad de alimentación debido a la irregularidad de las características de estas materias primas.

La mayoría de los procesadores intuitivamente saben cuánta fuerza puede ejercer un gato de tornillo o un perno, pero no se dan cuenta de que el mismo principio se aplica al tornillo de la extrusora. El tornillo es en realidad un plano inclinado o una cuña que se enrolla en espiral alrededor de un cilindro en una forma helicoidal. Este diseño crea una acción justo como una cuña y multiplica la fuerza del motor (drive) del tornillo. Para un paso de aleta estándar, el multiplicador es aproximadamente cuatro veces el torque del (drive) motor, sin tener en cuenta la fricción.

Las fuerzas localizadas que actúan en una extrusora de un solo tornillo son enormes cuando el polímero está todavía en forma sólida. Cuando el tornillo se alimenta de manera inconsistente, es alternativamente lleno o parcialmente lleno en diferentes lugares hasta que la compactación se haya completado más adelante en el tornillo. Las áreas que están llenas desarrollarán la presión de la acción de cuña, porque el polímero sólido no se desliza fácilmente en la pared del cilindro. Que los resultados de la presión en el polímero y una fuerza desequilibrada en el tornillo. Esto empuja el tornillo en la dirección opuesta y lo presiona contra la pared del cilindro con enorme fuerza debido a la pequeña zona de resistencia de la aleta de tornillo (véase la figura 1).

FIG 1: Las áreas que están llenas desarrollarán la presión de la acción de cuña, porque el polímero sólido no se desliza fácilmente en la pared del cilindro. Que los resultados de la presión en el polímero y una fuerza desequilibrada en el tornillo. Esto empuja el tornillo en la dirección opuesta y lo presiona contra la pared del cilindro.

Aunque estas fuerzas no pueden observarse desde fuera del extrusor, no hay duda de que existan. De lo contrario, ¿cómo podría explicar un tornillo que esta desgastado en una distancia corta y sin embargo esencialmente sin desgaste antes y después de esa área. Con el fin de desgastarse con ese patrón, el tornillo tiene que doblarse sobre esa distancia. Recientemente he investigado un caso en el que un tornillo de 150 mm (6-in.) estaba experimentando desgaste catastrófico en sólo tres diámetros cerca del final de la sección de alimentación (Fig. 2). He calculado la fuerza lateral necesaria para doblar un eje que tiene que diámetro de raíz lo suficiente para permitir que la cantidad de desviación: Esta era alrededor de 27.240 kg (60.000 lb) y que fue asumiendo que no hay apoyo de flexión de las aletas de tornillo, que no fortalecer en gran medida el tornillo en el sentido de flexión- la fuerza real era mucho más

FIG 2: Aquí un tornillo de 150 mm (6 pulg) fue catastróficamente desgastado en solo tres diámetros cerca del final de la sección alimentación. La fuerza lateral necesaria para doblar un eje con ese diámetro de raíz para esa cantidad de desviación fue mas de 27.240 kg (60.000 lb).

Hay dos tipos de "acuñamiento." Hay una clara diferencia entre el desgaste causado por la alimentación errática y el desgaste debido a la insuficiente capacidad de fusión. El acuñamiento debido a la alimentación inadecuada está contenido generalmente en la sección de alimentación y la primera vuelta de la sección de compresión. Por otro lado, el acuñamiento debido a la inadecuada capacidad de fusión puede hacer que la sección de compresión (sección de barrera) se taponee temporalmente con sólidos y causar una fuerza desequilibrada en el tornillo. Esa forma de cuña contenidos normalmente en la segunda mitad de la sección de compresión. El acuñamiento de fusion limitada provoca un desgaste acelerado pero generalmente no catastrófico, debido a que el tornillo está lleno y hay algo de apoyo desde el lado opuesto, dependiendo del grado de fusión.

Algunas prácticas de operación -tales como el vaciado manual de fardos de desperdicios de películas en la tolva - realmente aceleran el desgaste ya que el tornillo alternativamente trabaja lleno y vacío, causando grandes fuerzas laterales móviles. Dejar correr el tornillo vacío y de repente llenando a toda velocidad tendrá el mismo efecto. Menos grave, pero aun muy problemáticos son el uso de dispositivos de ayuda de alimentación , tales como rellenadoras, embutidoras, y alimentadores laterales que no están diseñados y / o operados correctamente.

Si el desgaste catastrófico se está produciendo en la sección de alimentación o la primera parte de la sección de compresión, considere la estabilización de la tasa de alimentación dentro el tornillo. Esto puede requerir una molienda adicional del polímero o cambios en el diseño del tornillo o cualquier aparato que ayude en la alimentación del polímero reciclado dentro del tornillo.

Como pauta, cuando la tasa de alimentación en el tornillo es errática habrá evidencia en la variación continua del amperaje del motor con un cambio proporcional en la presión de cabeza a la misma frecuencia. Las fuerzas son tan grandes que el uso de materiales finos para el tornillo y cilindro sólo tendrá un efecto menor sobre la tasa de desgaste.

Sobre el autor Frankland
Jim Frankland es un ingeniero mecánico que ha estado involucrado en todo tipo de proceso de extrusión por más de 40 años. Actualmente es presidente de Frankland Plastics Consulting, LLC. Contacto jim.frankland @ comcast.net o (724) 651-9196.

Plastics Technology
Mayo 2013