1. Introduccin al Procesamiento de Polmeros http://www.espol.edu.ec/

2. Extrusion

Extrusin : proceso de conformado continuo de plstico en polvo o granulado

Plsticos que pueden ser extruidos : termoplsticos

Principios de una extrusora

• • Funcin :desarrollar un presin suficiente para forzar el material a fluir travs de un orificio (cabezal)

• • El polmero debe tomar la forma de este orificio o canal (dado)

• • Mezclar los ingredientes del plstico

3. Extrusin

Generalidades:

• Proceso continuo

• Extrusin

• • Masa homognea :resinas + aditivos + rellenos , cristalinidad Vs. Energa, calor suministrados e interno

• • Buena plastificacin

• • Flujo constante : dado, fractura del fundido, ensanchamiento del dado, presin constante

4. Funcin de la extrusin

Recibir y almacenar el polmero

Transportar el material slido

Calentar y comprimir

Plastificar

Homogenizar

Construir presin

Extruir o bombear el fundido

5.

Extrusora simple (90%)

• Comn en termoplsticos

• Tornillo rota en un cilindro y crea una accin como una bomba

• Menor rotacin mayor empuje

Tipo de extrusoras : (1) monotonillo o husillo456 3 2 1 6. Tipos de Extrusoras: (2) Doble tornillos (twin screw)

Doble tornillos (10%)

• • Mayor capacidad de extrusin que tornillos simple

• • Utilizo principalmente en procesamiento de plsticos en polvo/CompuestosPVC o termoplsticos + rellenos

• • Tornillos Co-Rotativos rotan en mismo sentido

• • Anti-rotativos rotan en sentidos opuestos, son la mayora, tiene mayor capacidad de transporte que los co-rotativos (mayora)

7. Tipo de monotonillos Zona de salida= 12-13D Zona de Compresin= 3D Zona de Entrada = 5D Ventilacin Convencional : 3 zonas del tonillo Para polmeros fragiles :Una seccion de ventilacion Tipo PVC para polmeros amorfos Tipo Nylon, elevadas T f = h 1/ h 2 8. Mecanismo de transporte del flujo en el husillo

Q s: Mecanismode transportepor arrastre del fundido

Q 1 Q 3 Q 2 P 1 P Q N 3N 2N v o P 2> P 1 P 1 P 2 Q p: Mecanismode transportepor flujo de presin Q e : Mecanismode transportepor flujo de perdidas Q e Q s Q p Q= Q s Q P+ Q e 9. Consideraciones de materiales y productos en extrusin

Termoplsticos

• Excepto PTFEque tiene elevada T f

• Importante alto peso molecular bajo MFI

• • Efecto Melt fraction : mantener forma del dado

• • El polimero debe endurecerse

• Ancho distribucin del peso molecular

• • Bajo peso ayudan a lubricacin. Ejemplo: PVC

Termoestable

• Materiales elastomricos : cauchos

• Pequeos radio L/D

• Problemas curado temprano o gel

• Aplicaciones: recubrimiento para cables

10. Lnea completa de extrusin

Sistema de manejo de la resinas

Sistema de secado

Extrusora

Sistema de calibracin de dispositivos

Sistema de post-formado

Dispositivos de enfriamiento

Cortado

11. Tipos de lneas de extrusin

Lneas de procesamiento de tuberas

Lneas para procesamiento de pelculas y planchas usando el proceso de enrollamiento( Roll Stack Process)

Lneas de procesamiento de Film por Chill Roll Casting

Combinacin de materiales

• Coextrusion

• Recubrimiento por Extrusin

• Laminacin de extrusin

Lnea de soplado

Compuesto por Extrusin

Lneas de formado de perfiles por Extrusin

12. Tipos de linea de extrusion

Lnea de tubera

• Presin de aire interna es usada para controlar el apropiado dimetro, de igual manera el espesor

• • Factores : velocidad de salida, presin interna, incrementados de velocidad

13. Lnea de extrusion de tubo flexible 14. Coextrusion Feedblock Multimanyfold 15. Coextrusion

• Laminacin por extrusin

• • Incluye dos o mas substratos, tales como papel ,papel aluminio y se los combina con un plstico como adhesivo

• • Despus de la laminacin el film es maneja como un film regular

• Consideraciones en laminacin de plsticos

• • Tipo de materiales

• • Compatibilidad

16. 17. Procesamiento por Inyeccin

• Concepto es simple

• • Derretir el plsticos, fluir dentro del molde y tomar forma del molde, enfriamiento y desmolde

• El moldeo por inyeccin permite realizar objetos en un proceso discreto discontinuo

• Casi todos los termoplsticos y algunos termoestables puede ser moldeados por inyeccin

• El proceso es automtico y permite obtener alta repetibilidad de las partes o unidades

• Partes muy complejas pueden ser desarrollados

• Maquinas son muy cara

18. Inyeccin + Moldeo 19. Pasos del tornillo reciporcante

• • • Paso 1: Rotar el tornillo para derretir la resina y colectarla al final del tornillo

• • • Paso 2: tornillo mueve hacia adelante por un mecanismo hidrulico

• • • Paso 3: retraccin del tornillo

• • • Paso 4: Enfriamiento y remover el objeto

20. Trminos en moldeo por inyeccin

Shot size : peso maximo de resina que puede ser inyectado.El tama o va de 20 gr an 20 kg

La maquinas inyectoras son clasificadas por el tamao del material a inyectar

• Como los termoplsticos tiene diferentes densidades el PS es material estantadard

Maquinas de tornillo tiene un amplio rango de inyeccin mayor a las maquina de pistn

21. Trminos en moldeo por inyeccin 22. Entradas (Gate)

Diseo de las entradas: trabajo del fluido en una pequea orificio o constriccin T se incremente y viscosidad disminuye

• Importante para la homogenizacin

• Importante para el control de la orientacin

• Importante para el control de las superficies

23. Direccin del esfuerzo 24. Sistemas d cierre Sistemas mecnicos de cierres Sistema hidrulico de cierres Sistema hidro-mecnico de cierre 25. Operaciones de inyeccin

Tiempo de ciclo

Presin de inyeccin

26. Rotomoldeo

Introduccin

• Rotomolde usa la rotacin de una molde en una cmara caliente para formar un objeto o parte.

• Mas usado para partes de grande tamao como tanques de 25.000 galones

• Moldes son baratos debido a que rotomoldeo no usa presin.

• Temperatura es baja debido que el plstico no se derrite completamente.

Proceso

• Cargas de granos finos de termoplsticos. Tambin pueden ser termoplsticos en solventes o termoestables.

• Elevar temperatura de modelo en un horno. Las piezas rotan en un carrusel. Se necesitan largas ciclos de calor, entonces el plsticos se vuelve Pegaso y se adhiere al molde

• Enfriamiento

• Descarga

27. Rotomoldeo

Ventajas

• Bajas presiones

• Grueso en las esquinas y parte libre de esfuerzos

• Partes de gran tamao son posibles

• Bajos costos

• Fcil de colorear y cambiar resinas

• Fcil de cambiar moldes

Desventajas

• Simples formas

• Pobre control dimensional

• Paredes gruesa en todas las extensiones

• Ciclos de moldeado lentos

• Bajas propiedades mecnicas

28. Termoformado 29. Termoformado

Ventajas

• Bajo costo de maquinaria

• Bajos requerimientos de temperatura

• Bajo costo de molde

• Bajas presiones requeridas

• Largas partes formadas

• Ciclos rpidos

Desventajas

• Alto costo de materiales (planchas)

• Alto scrap

• Limitas formas de partes

• Un lago solo toca el molde

• Al esfuerzos interno

30. Soplado

Produccin de contenedores en gran numero y a bajo costo

Tres variantes :

• Extrusin-soplado

• inyeccin-soplado

• Strech-soplado

Caractersticas :

• Formacin de un hueco

• Un vez es inflado entonces y que toca las paredes este es cerrado

• El molde es abierto y el producto es eyectado

31. Extrusin-soplado 32. Inyeccin - soplado 33. Streching - soplado 34. Moldeo por inyeccin compresin