Vistas:0 Autor:Editor del sitio Hora de publicación: 2024-12-05 Origen:Sitio
1. Extrusora de doble tornillo de energía de alta velocidad
Los avances en el diseño de extrusoras de doble tornillo (TSE) con entrada de energía de alta velocidad (HSEI) están abriendo nuevas oportunidades para formulaciones de elastómero termoplástico/poliolefina termoplástica/poliuretano termoplástico/vulcanizado termoplástico (TPE/TPO/TPU/TPV). Esta familia suele incluir plásticos y cauchos mezclados con cargas, fibras, aditivos, líquidos y reactivos. Las materias primas vienen en una variedad de formas, incluidos gránulos, polvos, trozos, tiras, fibras y líquidos, y siempre deben dosificarse a medida que ingresan a la sección del proceso de extrusión. Cómo y dónde se dosifican las materias primas depende de diversos factores y de la receta general.
El objetivo siempre es lograr una corriente de fusión bien mezclada y/o reactiva. Sin embargo, incluso esto es sólo la mitad de la batalla, ya que la corriente fundida debe enfriarse y luego transformarse en el producto final, a menudo gránulos para máquinas de moldeo por inyección o extrusoras de un solo tornillo. La extrusión directa de láminas o perfiles evita este paso. De esta manera es posible el moldeado en línea.
Las extrusoras de doble tornillo con entrada de energía de alta velocidad a menudo sufren de alimentación insuficiente y la tasa de salida de la extrusora está determinada por el alimentador. La velocidad de los tornillos extrusores de doble tornillo se controla individualmente. Para gránulos y polvos se utilizan sinfines de un solo tornillo y de dos tornillos. Cuando se alimentan múltiples flujos de materia prima, generalmente se especifican dosificadores por pérdida de peso. Las corrientes de materia prima líquida (es decir, aceite o líquido de reacción supercrítico) utilizan bombas de émbolo o bombas de engranajes dependiendo de la viscosidad del líquido. Los sistemas líquidos se pueden calentar o mantener a temperatura ambiente. La alimentación de materiales de caucho suele ser todo un desafío. El tamaño de la materia prima debe ser menor que la profundidad del vuelo del tornillo.
Por ejemplo, una extrusora de doble tornillo con un diámetro de tornillo de 77,5 mm tendrá una profundidad de vuelo de aproximadamente 15 mm. Evidentemente, no es posible introducir una bala de caucho en una extrusora de una sola pieza y es necesario modificar su forma; el dispositivo de alimentación debe medirlo con precisión cuando ingresa a la sección de proceso del extrusor. Se utilizan varios métodos, incluido triturar y moler el caucho en trozos que la barrena pueda medir. Las tiras de caucho que ingresan a la sección de proceso de la extrusora de doble tornillo también se pueden medir. Se deja que parte del caucho se derrita antes de bombearlo a la extrusora. Es una práctica común utilizar una extrusora de un solo tornillo equipada con una bomba de engranajes para regular y dosificar el caucho que ingresa a la extrusora de doble tornillo.
A continuación se describen brevemente algunos ejemplos de procesos/aplicaciones relacionados con esto.
2. Sistema de extrusión reactiva de TPU con peletizadora sumergida en agua
El flujo de materia prima líquida hacia la extrusora se mide mediante bombas dosificadoras de precisión que utilizan medidores de flujo o monitoreo/control de pérdida de peso.
La relación L/D de una extrusora de doble tornillo suele estar entre 40/1 y 52/1 para permitir que la corriente de alimentación mantenga un tiempo de residencia suficiente en la sección de proceso de la extrusora de doble tornillo. El diseño se centra más en la mezcla distributiva que en la mezcla dispersiva, con la elección de elementos de tornillo para gestionar una mezcla íntima de bajo pico de corte. Generalmente se especifica el uso de 'peines' u otros elementos de mezcla distributivos similares, y la velocidad de alimentación y la velocidad de los tornillos extrusores de doble tornillo pueden controlar el tiempo de residencia requerido para promover la reacción y la distribución del tiempo de residencia.
Una extrusora de doble tornillo se combina con un peletizador submarino para bombear el TPU fundido a través de un troquel circular y cortarlo en gránulos mediante cuchillas giratorias sumergidas en agua. Luego, la suspensión acuosa de pellets se transporta a un secador rotatorio para su deshidratación. El sistema puede producir gránulos esféricos cortados en un entorno submarino.
3. Hoja de extrusión directa de TPE/TPO
Combinar la composición/desvolatilización de materiales con la extrusión directa de láminas utilizando una extrusora de doble tornillo con entrada de energía de alta velocidad presenta un desafío técnico. Un sistema de este tipo requiere una combinación de mezcla íntima y bombeo continuo de los materiales. En la producción real, las extrusoras de doble tornillo a menudo combinan gránulos de polietileno/polipropileno con formulaciones de caucho premezcladas. Los plastificantes se inyectan en la sección de procesamiento de la extrusora y las cargas (es decir, talco o fibras) se añaden a la sección del cilindro aguas abajo mediante dispositivos de llenado laterales. Esto puede producir productos finales útiles, incluidas membranas para techos de TPO y/o productos en láminas con alto contenido de aceite.
Los sistemas de extrusión directa combinan equipos de manipulación/alimentación de materiales con una extrusora de doble tornillo sin alimentación y una bomba de engranajes que coincide con el troquel. La temperatura de fusión juega un papel importante y el sistema es más complejo que el sistema de peletización. Específicamente, un controlador lógico programable (PLC) ejecuta un algoritmo de control de presión que analiza las entradas en puntos clave del sistema, realiza cálculos numéricos y modifica la velocidad del tornillo, la bomba de engranajes y la velocidad de alimentación para mantener constante la presión de entrada del troquel. El sistema de matriz/aguas abajo es como una extrusora de un solo tornillo que procesa gránulos premezclados.
4.TPV y mecanismo de alimentación de tiras de goma.
Antes de agregar el caucho, los gránulos de polipropileno se introducen en el puerto de alimentación del extrusor de doble tornillo, se dosifican y se funden. Las hebras de caucho se pueden dosificar mediante un sistema de extrusión de bomba de engranajes internos Planetruder, que combina una extrusora de un solo tornillo (como una extrusora de cilindro de pasadores) con una bomba de engranajes integrada. El polipropileno y el caucho se mezclan íntimamente y luego se inyecta el reticulante. El escape de vacío ayuda a eliminar los volátiles del material antes de presurizar la matriz de peletización o la bomba de engranajes para la extrusión directa.
5. Alimentación de TPO y fibras largas y lámina/perfil aguas abajo
Para productos TPO de fibra larga, los primeros 24L/D de la sección de proceso del extrusor de doble tornillo están configurados para alimentar/mezclar caucho, polímeros, minerales y líquidos. La mecha de fibra se agrega a la corriente fundida y se utilizan elementos de mezcla distributiva para proteger la longitud de la fibra y optimizar las propiedades físicas del producto final.
Además de la longitud de la fibra, también es importante 'mojar' la fibra, lo que hace que la extrusora de doble tornillo sea ideal para este acto de equilibrio. Si el haz de fibras no está completamente abierto, la fibra será muy larga, pero sus propiedades físicas serán muy pobres porque la fibra no se humedece. A menudo se utilizan bombas cortas de un solo tornillo con roscas profundas y diseños sin compresión para proporcionar una presión de entrada estable a bajas velocidades. El uso de una configuración similar de sistema extrusor de doble tornillo como parte de un sistema de moldeo en línea es típico de piezas de automóviles.
Los avances en las extrusoras de doble tornillo ofrecen oportunidades para procesamiento sensible al corte o limitado por el torque y/o la temperatura. Independientemente de la formulación y/o el producto final, es importante que los procesadores comprendan y empleen la última tecnología para lograr el éxito.
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