Los productos de plástico aparecen en todas partes de nuestra vida diaria debido a su rentabilidad, ligereza y durabilidad. Sin embargo, la tecnología de extrusión de plástico juega un papel crucial en la producción de estas omnipresentes piezas de plástico.
Por ello, este artículo profundizará en la extrusión de plástico en detalle, abarcando su definición, diferentes tipos, así como aplicaciones generalizadas. El objetivo es brindarle una comprensión integral de esta importante tecnología de fabricación.
¿Qué es la extrusión de plástico?
La extrusión de plástico implica un proceso de fabricación continuo de plástico fundido. Puede extruir materiales termoplásticos para convertirlos en productos calentando y forzando el material a través de una extrusora específica. Como tal, este proceso se emplea comúnmente en la fabricación de tuberías, películas y aislamiento de cables.
Normalmente, la extrusora de plástico consta de varias partes, desde la tolva hasta el sistema de refrigeración. Exploremos estas estructuras más extensamente.
- Tolva: Es responsable de almacenar y transmitir de manera confiable materiales en polvo o granulados a otras partes del extrusor.
- garganta alimentada: Esta pieza conecta la tolva al barril, canalizando los materiales plásticos de la tolva al barril.
- Tornillo: Es el componente central de la extrusora. Gira dentro del cañón, empujando el material hacia adelante y plastificándolo.
- Barril: El cilindro rodea el tornillo y generalmente consta de materiales resistentes al desgaste y a altas temperaturas para contener y calentar el material.
- Placa rompedora: Conocida como placa perforada, su función es dispersar y regular eficazmente el plástico fundido que ingresa al cabezal de troquel.
- Morir: La matriz de extrusión de plástico, situada en la frontera de la extrusora, da forma al plástico en tamaños y formas específicos. Viene en varias formas, como redonda, rectangular o algunos diseños geométricos intrincados.
- Sistema de calefacción: Calentar el interior del barril para asegurar que el material alcance la temperatura de plastificación adecuada.
- Sistema de refrigeración: Enfriar el producto para evitar el sobrecalentamiento y mantener estable el tamaño del producto.
- Matriz: Ubicado al final del extrusor para determinar la forma final del producto plástico.
- Sistema de manejo: Este sistema incluye un motor y un reductor que acciona el tornillo, permitiéndole girar y ajustar su velocidad según los requisitos del proceso.
Estos componentes trabajan juntos para permitir que la máquina de extrusión de plástico produzca de manera efectiva productos plásticos que cumplan con los requisitos.
¿Cómo funciona la extrusión de plástico?
En la sección anterior, obtuvimos una comprensión fundamental de la estructura de la extrusora de plástico, lo que nos ayudará a comprender su funcionamiento. En esta sección, explicaremos cómo funciona.
- La extrusión de plástico comienza alimentando bolitas o polvos de plástico en un barril calentado.
- Luego, el barril se fundió gradualmente y comprimió los materiales mediante un tornillo giratorio.
- El plástico fundido se fuerza a pasar a través de una matriz moldeada.
- A continuación, el sistema de refrigeración los solidifica inmediatamente formando un perfil continuo.
- Luego, un mecanismo extractor retira el plástico extruido, manteniendo la uniformidad en forma y tamaño.
- Dependiendo de la aplicación, el producto puede cortarse en las longitudes deseadas o enrollarse en carretes.
- Por último, algunos productos extruidos pueden requerir procesos adicionales como impresión o perforación.
Los pasos clave en el proceso de extrusión de plástico son: alimentar el plástico en bruto, fundirlo y comprimirlo, forzarlo a través de una matriz, enfriar la forma extruida y recolectar el producto final.
Tipos de proceso de extrusión de plástico
Los principios de funcionamiento son bastante similares en varios tipos de procesos de extrusión de plástico. A continuación se presentan cuatro tipos comunes de procesos de extrusión de plástico:
Extrusión de tubos:
Este método es adecuado para producir tubos huecos de plástico, como tuberías de agua o tuberías de gas. Normalmente, utiliza un pasador o mandril dentro del troquel para aplicar presión, lo que permite la creación de productos huecos. Además, la capacidad de ajustar la presión del aire ofrece un control más conveniente sobre el diámetro de los orificios.
Extrusión de película soplada:
Blown Film Extrusion actúa para producir películas plásticas, desde bolsas de plástico hasta mantillo agrícola. Primero, el plástico se funde en una lámina delgada, luego se sopla hasta formar una película y finalmente se enfría y solidifica. Además, este molde cuenta con un cilindro vertical con una abertura circular, cuyo diámetro varía desde unos pocos centímetros hasta más de tres metros.
Extrusión de película en láminas:
De manera similar a la extrusión de película soplada, puede producir láminas o películas de plástico más gruesas. Además, logra los requisitos deseados, relacionados con la textura y el espesor de la superficie, mediante la tecnología de laminado y tracción.
Extrusión de revestimiento superior:
La extrusión de revestimiento se utiliza para envolver alambres, cables u otros objetos con una capa protectora. Hay dos tipos principales de herramientas de plástico, encamisadas y herramientas de presión. Normalmente, las herramientas de encamisado se utilizan cuando no se requiere un ajuste perfecto entre el material plástico y el alambre, mientras que las herramientas de presión son todo lo contrario.
Estos métodos de procesamiento de extrusión tienen sus propias características y son adecuados para diferentes productos y escenarios de aplicación.
Tipos de extrusoras de plástico
Según las características estructurales, las extrusoras de plástico se pueden dividir en tres tipos.
- Extrusora de un solo tornillo: Como el nombre sugiere, Este tipo de extrusora consta de un solo tornillo giratorio. Es muy adecuado para procesar la mayoría de los plásticos de uso general, desde tuberías hasta láminas.
- Extrusora de doble tornillo: Consta de dos tornillos entrelazados y es adecuado para el procesamiento de plásticos de alto rendimiento. Además, proporciona mejores efectos de mezcla y plastificación, como estabilidad y excelente rendimiento de escape.
- Extrusora multitornillo: Se compone de tres o más tornillos, que normalmente se utilizan para procesar materiales especializados como caucho y plásticos termoestables.
Materiales de extrusión de plástico
Estos materiales tienen diferentes propiedades físicas y químicas, por lo que pueden usarse en una variedad de campos diferentes. Los siguientes son algunos materiales comunes de extrusión de plástico y sus características:
| Tipo de plásticos | Característica |
| Cloruro de polivinilo (PVC) | Resistente a la corrosión, Aislante, Versátil |
| Polietileno (PE) | Flexible, Resistente a bajas temperaturas, Embalaje |
| Polipropileno (PP) | Resistente a altas temperaturas, Anticorrosivo, Fácil de procesar |
| Policarbonato (PC) | Alta resistencia, Transparente, Resistente a la intemperie |
| Poliamida (PA) | Alta resistencia, resistente al desgaste, dureza |
| Poliestireno (PS) | Transparente, Aislante, Fácil de procesar |
| Acrilonitrilo Butadieno Estireno (ABS) | Resistente, resistente al agua, brillante |
| Acrílico | Claro, duradero y versátil |
| Vulcanizado termoplástico (TPV) | Resistente al desgaste, resistencia al desgarro, flexibilidad a baja temperatura |
Cuadro comparativo
| Nombre del material | Estabilidad al calor | Resistencia química | Resistencia UV | Rigidez | Costo |
| abdominales | Justo | Pobre | Pobre | Alto | Medio |
| CLORURO DE POLIVINILO | Pobre | Pobre | Pobre | Varía | Medio |
| Polietileno de baja densidad (LDPE) | Pobre | Bueno | Pobre | Pobre | Bajo |
| Polietileno de alta densidad (HDPE) | Justo | Bueno | Justo | Alto | Bajo |
| PETG | Pobre | Excelente | Bueno | Medio | Medio |
| PE UHMW | Pobre | Bueno | Pobre | Medio | Bajo |
| Polipropileno (PP) | Excelente | Excelente | Pobre | Alto | Bajo |
| Nylon | Excelente | Excelente | Justo | Alto | Alto |
| Policarbonato (PC) | Excelente | Justo | Excelente | Alto | Alto |
Pros y contras de Extrusión de plástico
La extrusión de plástico ofrece una gran cantidad de beneficios en una amplia gama de aplicaciones. Sin embargo, también tiene algunas limitaciones que requieren un estricto control del proceso y mantenimiento del equipo.
Ventajas:
- Alta eficiencia de producción y producción continua.
- Aplicable a diversos termoplásticos y una amplia gama de productos.
- Puede lograr formas y estructuras transversales complejas.
- Proporciona costos de producción relativamente bajos y permite la producción automatizada.
Desventajas:
- Requiere altos requisitos de materias primas y un estricto control de los parámetros de temperatura y presión.
- No apto para la producción de pequeños lotes o productos personalizados.
Aplicaciones de la extrusión de plástico
El moldeo por extrusión de plástico se usa ampliamente y cubre muchos campos, como la vida diaria, la fabricación industrial y la industria médica.
- Tuberías y tubos: Tuberías de agua, tuberías de alambre y tuberías de drenaje.
- Perfiles y formas: Perfiles y listones decorativos para puertas y ventanas.
- Películas y láminas: Embalajes, materiales de construcción y otros campos.
- Recubrimiento de alambres y cables: Capa exterior de plástico protectora para alambres y cables.
- embalaje: Bolsas, envases y otros productos de embalaje de plástico.
- Materiales de construcción: Perfiles, láminas y otros materiales de decoración de la construcción de plástico.
- Piezas de automóviles: Interiores y parachoques de automóviles.
- Dispositivos médicos: Envases y carcasas médicas.
Extrusión de plástico VS. Moldeo por inyección
| Extrusión de plástico | Moldeo por inyección | |
| Eficiencia de producción | Proceso continuo, alto rendimiento, adecuado para producción en masa. | Tiempo de ciclo más corto, adecuado para producción de lotes pequeños y formas complejas |
| Forma del producto | Adecuado para producir productos 2D | Adecuado para producir productos 3D |
| Aplicabilidad de materiales | Adecuado para materiales termoplásticos | Adecuado tanto para plásticos termoplásticos como termoestables. |
| Costo de producción | Bajo | Alto |
| Precisión del producto | Bajo | Alto |
Conclusión
En resumen, como importante tecnología de procesamiento de plástico, la extrusión de plástico tiene una amplia gama de aplicaciones en diversos campos. A través de esta guía completa, creo que los lectores adquirirán información valiosa sobre el procesamiento de plástico o la fabricación de productos de plástico.
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