Una guía completa para la instalación, extracción y limpieza de tornillos extrusores de un solo tornillo

Extraer un tornillo del cilindro de una extrusora puede ser un procedimiento muy desafiante. Un manejo inadecuado puede causar daños catastróficos a ambos componentes. Seguir estrictos protocolos de instalación, extracción y limpieza ahorra mucho tiempo, reduce los costos de mantenimiento y extiende la vida útil de su equipo de extrusión.

Un buen mantenimiento preventivo para una extrusora de un solo tornillo requiere retirar el tornillo periódicamente para medir su diámetro exterior (OD) y realizar una inspección visual completa. Normalmente, esto se debe hacer al menos una vez al año o inmediatamente si hay un cambio notable en el rendimiento del procesamiento. Esta guía describe los procedimientos seguros para manipular estos componentes críticos.

1. Inspección inicial: confíe pero verifique

Antes de enviarlos al usuario final, los fabricantes inspeccionan minuciosamente los tornillos nuevos y reacondicionados. Se verifican todas las dimensiones del plano de fabricación, incluido el diámetro exterior de cada tramo y la rectitud general del tornillo. Si bien es raro que un tornillo se envíe fuera de especificación o con imperfecciones en la superficie, ocasionalmente los defectos pueden pasar desapercibidos.

Al recibir un tornillo nuevo o reacondicionado, inspeccione inmediatamente para detectar cualquier defecto visual y verifique la profundidad del canal, la longitud total y el diámetro exterior.

2. La regla de oro de la instalación: tornillo en frío en barril frío

Al instalar un tornillo en un cilindro por primera vez, debe insertar un tornillo frío (temperatura ambiente) en un cilindro frío y limpio.

A temperatura ambiente, el diámetro interior del cañón es mínimo. Si el diámetro del tornillo es correcto y el eje está perfectamente recto, debería deslizarse dentro del cañón sin esfuerzo.

El peligro de la expansión térmica

Ocasionalmente, los equipos de mantenimiento insertan por error un tornillo nuevo en un barril caliente (temperatura de procesamiento). Debido a que el cañón está caliente, su diámetro interior se expande más allá de su especificación de temperatura ambiente. Si el nuevo tornillo tiene un ligero defecto de fabricación, como un diámetro exterior demasiado grande o una microcurvatura, es posible que aún se deslice fácilmente debido al cilindro expandido.

Sin embargo, a medida que el tornillo absorbe calor y alcanza la temperatura de procesamiento, su diámetro exterior también se expande. Si el error de fabricación es lo suficientemente importante, el tornillo se atascará firmemente contra la pared del cañón. Extraer un tornillo atascado es muy difícil y, a menudo, destruye tanto el tornillo como el cilindro, lo que provoca un tiempo de inactividad masivo y pérdida de producción.

• Ejemplo: un cañón estándar de 2,5 pulgadas (63,5 mm) a 250 °C tiene un diámetro interno de aproximadamente 2,506 pulgadas (63,652 mm). En estado frío, mide 2,500 a 2,501 pulgadas (63,500 a 63,525 mm). Esas 0,006 pulgadas (0,152 mm) adicionales de expansión térmica son suficientes para permitir que un tornillo defectuoso se deslice hacia adentro, solo para bloquearse una vez que las temperaturas se igualan.

Una vez que un tornillo se ha instalado exitosamente en un cilindro frío y se ha demostrado que no tiene defectos, todas las instalaciones posteriores se pueden realizar de manera segura insertando el tornillo frío en un cilindro caliente.

3. Nunca uses fuerza excesiva

Nunca debes usar la fuerza bruta para instalar un tornillo.

Hace años, una instalación estaba instalando un nuevo tornillo de 10 pulgadas (254 mm) de diámetro. Se deslizó dentro del cañón con facilidad hasta las últimas 5 pulgadas (127 mm), donde se negó a avanzar más. En lugar de sacar el tornillo para comprobar si había errores de fabricación, el equipo de mantenimiento utilizó una carretilla elevadora para embestir la cabeza del tornillo y forzarla a introducirse en el manguito de transmisión. A continuación se puso en producción la extrusora.

Años más tarde, al actualizar a un tornillo de alto rendimiento, el equipo intentó quitar el viejo empujándolo desde el extremo del vástago con un gato hidráulico de tamaño mediano. El tornillo se movió aproximadamente 2 pulgadas (50,8 mm) y se atascó. Actualizaron a un gato más grande, lo movieron otras 2 pulgadas y se atascó nuevamente. Fue necesario un gato enorme y de gran tamaño para finalmente sacar el tornillo del manguito de transmisión. La extracción forzada dejó enormes hendiduras en forma de V en el vástago de transmisión y dañó gravemente el manguito de transmisión.

Más tarde se sospechó que una rebaba, un punto alto en el vástago o un problema de tolerancia de la llave de accionamiento causaban la encuadernación original, un problema que podría haberse solucionado fácilmente si no lo hubieran forzado.

El método adecuado de prueba de ajuste

En otro escenario, se estaba instalando un tornillo de alto rendimiento de 120 mm (4,72 pulgadas) en una unidad de moldeo por inyección. Tanto el tornillo como el cañón estaban fríos. El tornillo se deslizó fácilmente hasta que las estrías de accionamiento se engancharon. En lugar de forzarlo, el equipo quitó el tornillo y aplicó tinte azul de maquinista (azulado) al interior del manguito de transmisión.

Cuando reinsertaron el tornillo, el azulado se transfirió a los puntos altos de las estrías del tornillo. Quitaron el tornillo, limaron con cuidado los puntos altos teñidos y, después de algunas iteraciones, el tornillo se deslizó perfectamente en el manguito de transmisión.

4. La forma correcta de quitar y limpiar un tornillo

Para facilitar la inspección, la resolución de problemas o el reemplazo, se debe extraer un tornillo mientras está caliente.

1. Purga y preparación: vacíe la tolva o cierre la compuerta deslizante. Haga funcionar el tornillo a bajas RPM hasta que no salga más resina del troquel. Retire la tubería de conexión y el cabezal de troquel mientras el equipo aún esté caliente.

2. Empuje hidráulico: utilice un gato hidráulico o un empujador roscado para hacer avanzar el tornillo fuera del cilindro.

3. Limpieza paso a paso: Saque el tornillo sólo 3 o 4 veces su diámetro. Deténgase e inspeccione la resina residual para detectar degradación. Por ejemplo, la degradación en los radios de vuelo a menudo es causada por tiempos de residencia excesivamente largos creados por los 'remolinos de Moffatt' (zonas de flujo estancado).

4. Utilice las herramientas adecuadas: limpie la sección expuesta utilizando únicamente raspadores de latón, gasa de cobre, escamas de ácido esteárico y trapos de algodón. Nunca utilices herramientas de acero, ya que rayarán permanentemente el metal base y desgastarán el cromado.

5. Repita: empuje el tornillo hacia afuera otros 4 a 5 diámetros y repita el proceso de limpieza hasta extraer todo el tornillo.

Limpiar el barril

Mientras el cañón aún está caliente, envuelva un cepillo de latón (de tamaño adecuado al diámetro interior del cañón) con una gasa de cobre. Conecte el cepillo a un taladro eléctrico y páselo por el cañón. Espolvorear hojuelas de ácido esteárico sobre la gasa de cobre actúa como un fundente excelente para ayudar a levantar la resina carbonizada.

Una advertencia sobre los sopletes

Nunca utilices un soplete o una llama abierta para quemar la resina de un tornillo. El calor extremo localizado altera la estructura del grano metalúrgico del acero, debilitando el tornillo y haciéndolo altamente susceptible a la flexión permanente y a la falla por fatiga.

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