¿Qué es un extrusor de triple tornillo? Cómo agregar un tornillo más transforma el compuesto de plástico

Desde las primeras extrusoras de tipo émbolo y extrusoras de una sola sola hasta los extrusores paralelos y cónicos ampliamente utilizados de la actualidad, la tecnología de extrusión de plástico ha evolucionado durante casi un siglo. Esta evolución ha impulsado el desarrollo en auge de la industria de procesamiento de polímeros.

En los últimos años, los extrusores de triple tornillo han llamado la atención por su geometría única, disposición de tornillo flexible y múltiples zonas entrelazadas. Estas características crean rutas de flujo de material complejas y gradientes de velocidad, mejorando en gran medida la eficiencia de mezcla. Con una mezcla dispersiva y distributiva superiores, las relaciones L/D más cortas y una salida más alta por unidad de potencia, los extrusores de triples tornillos se reconocen como una solución de próxima generación.

Exploremos qué distingue a los extrusores de triple tornillo, su diseño estructural, ventajas y aplicaciones de mejor ajuste.

Características estructurales de extrusor de triple tornillo

Una extrusora de triple tornillo típica tiene tres tornillos dispuestos en una sola fila, todos girando en la misma dirección. Esto crea dos pares de tornillos entrelazados, lo que resulta en múltiples zonas de amasado y mezcla.

A medida que aumenta la demanda de procesamiento de polímeros de alto rendimiento, los extrusores de triple simétricos convencionales a veces pueden carecer de una variabilidad del flujo suficiente para cumplir con los requisitos de eficiencia modernos. Para abordar esto, han surgido nuevos diseños de triple tornillos de alta eficiencia, como extrusores de triple de velocidad diferencial paralela, para servir mejor a la industria.

Ventajas clave de extrusor de triple tornillo

1. Excelente dispersión de plastificación y homogénea

Los extrusores de triple tornillo proporcionan múltiples puntos intermedios, a diferencia de las máquinas de doble tornillo que solo tienen una. Esto aumenta significativamente la eficiencia de corte y amasado, lo que permite que las materias primas se derritan más rápido y distribuyan aditivos de manera más uniforme. Esta ventaja es crítica cuando se produce masterbatches altamente llenos, asegurando una mejor dispersión de partículas y consistencia del producto.

2. Mayor rendimiento y productividad

Con la misma presión axial, los extrusores de triple tornillo ofrecen una velocidad de flujo volumétrica mayor que las extrusoras de doble tornillo. Esto significa una mayor capacidad y un tiempo reducido de residencia de material, lo que lleva a una mayor eficiencia de producción. Por ejemplo, un extrusor de triple tornillo de 3-φ60 puede producir 180 kg/h de 50% de maestro de carbono negro, mientras que un extrusor de dos tornillos de 2-φ60 generalmente logra solo 80 kg/h a una concentración del 35%.

3. Ahorro de energía

A pesar de la mayor inversión inicial, los extrusores de triple tornillo son más eficientes en la energía durante la operación. Una máquina de 3-φ60, que se ejecuta a 500 rpm con un motor de 55 kW, produce 180 kg/h de Masterbatch usando solo 0.2-0.25 kW por kg, reduciendo los costos operativos.

4. Calidad superior del producto

Los extrusores de triple tornillo logran mejores propiedades mecánicas y dureza en productos terminados, incluso a altas cargas de relleno. Por ejemplo, el masterbatch de negro de carbono de las extrusoras de triple tornillo mantiene una excelente flexibilidad, lo que permite la producción de películas ultra delgadas con un grosor uniforme.

5. Capacidad de desgasificación sobresaliente

Su diseño mejora la ventilación, la prevención de la acumulación de materiales o los bloqueos y la mejora de la pureza del producto y el acabado de la superficie, vital para productos de plástico de alta calidad.

6. Capacidad única de injerto molecular

Los extrusores de triple tornillo pueden realizar un injerto molecular in situ, transformando el PP estándar en PP de alta resistencia a la masa fundida (HMS-PP). Esto lo hace adecuado para producir cuentas de espuma de polipropileno expandido (EPP) con altas relaciones de expansión, sin usar PP injertado costoso.

7. huella compacta

Todos los componentes están montados en un solo cuadro, ahorrando un valioso espacio en el piso.

8. Confiable y fácil de usar

Las extrusoras de triple tornillo a menudo tienen garantías más largas de la caja de cambios, hasta tres años, versus garantías típicas de un año en máquinas gemelas.

Extrusos de triple y tornillo vs. gemelos: cómo elegir

Todas las extrusoras de tornillos, solas, gemelas o triples, usan la rotación del tornillo para transportar, derretir, cortar y mezclar materiales. Pero sus configuraciones ofrecen ventajas únicas:

✅ Extrusos de tornillo de doble (co-rotación):

• Excelente control de temperatura y corte

• Distribución de tiempo de residencia estrecha

• Ideal para la extrusión reactiva (por ejemplo, injerto, reticulación)

• Comúnmente utilizado para plásticos de ingeniería como PA, PC y PBT

✅ Extrusos de triple tornillo:

• Campos de flujo complejos y tiempo de residencia extendido

• Hasta 1.8–2.2 × mayor rendimiento frente a extrusoras de doble tornillo del mismo diámetro

• 15-25% menos consumo de energía específico

• Lo mejor para la producción continua a gran escala de compuestos y masterbatches altamente llenos

Aplicaciones recomendadas

Extrusos de doble tornillo: reacciones químicas de precisión, I + D, bioplásticos sensibles al calor, carreras de múltiples lotes pequeños

Extrusos de triple tornillo: producción de masterbatch de alta capacidad, sistemas de alto relleno (p. Ej., Caco₃, tio₂), plantas con el objetivo de reducir los costos por unidad y la huella del equipo

Mirando hacia el futuro

Las extrusoras de triple tornillo se destacan en mezcla compleja, producción de alto rendimiento y eficiencia rentable. Su potencial es especialmente prometedor en aplicaciones avanzadas como nanocompuestos, materiales altamente viscosos y masterbatches de contenido de relleno ultra alto.

Las empresas deben evaluar la selección de extrusores en función de los materiales, la escala de producción y los objetivos operativos. Las pruebas a escala piloto pueden ayudar a confirmar la mejor solución. Con mejoras tecnológicas continuas, los extrusores de triple tornillo están establecidos para desempeñar un papel cada vez más importante en la compuesta de polímeros avanzados.

Nanjing Haisi es un fabricante profesional de la máquina de extrusores de plástico, suministramos extrusor de tornillo gemelo, extrusora de tornillo único, extrusora de reciclaje de plástico, extrusora de dos etapas, extrusora de escala de laboratorio, máquina de mezcla y alimentación, máquina de enfriamiento y peletizante, máquina trituradora, etc.