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Problemas más comunes de la extrusión PT.2

Los materiales plásticos tienen una útil combinación de propiedades que pueden ser modificarse para una amplia gama de aplicaciones, para garantizar el éxito de la fabricación por extrusión cada parámetro debe ser identificado, controlado y supervisado.


Los parámetros que debes de tomar en cuenta son: El desgaste del equipo, materia prima, proceso de alimentación, temperaturas, el proceso de plastificación y el medio de enfriamiento. Algunos de estos aspectos ya fueron explicados a fondo en nuestro artículo anterior. Problemas más comunes de la extrusión PT.1



A continuación, presentamos la segunda parte de nuestro artículo en donde mencionaremos otros problemas que pueden presentarse durante la extrusión y sus posibles soluciones.


5. Flujo

Es una propiedad de materiales en estado fluido como los líquidos y los materiales viscoelásticos como el plástico.


Problemas derivados:

Fractura de fusión: El estrés de las paredes del dado excede un valor de 0.1 – 0.4 MPa

Piel de tiburón: Es un defecto superficial que se presenta con frecuencia en la fabricación de películas con LDPE y HDPE, la superficie del producto adquiere un acabado rugoso similar a las branquias de un tiburón, acompañado con una consecuente pérdida en el brillo y otras propiedades superficiales.


Piel de naranja: Es un defecto superficial que se caracteriza por pequeños huecos irregulares y se le llama así porque la superficie de las piezas de plástico adquiere una textura parecida a la cáscara de una naranja, puede deberse a variaciones de flujo en la cavidad del molde, normalmente en las secciones más gruesas de la pieza.


Soluciones:

Fractura de fusión: Trabajar en un rediseño del canal del flujo, asimismo se puede de reducir el estrés subiendo la temperatura del dado, ampliando la salida del dado o reduciendo la velocidad del extrusor.


Piel de tiburón/naranja: Reducción de la velocidad del extrusor e incrementando la temperatura del dado, se puede considerar el uso de un lubricante externo y evaluar resinas con una distribución de peso molecular más amplio. Otra solución que se aconseja aplicar en estos casos es el empleo de aditivos de ayuda de proceso.


6. Plastificación

Es el cambio de estado sólido a fluido viscoso y se da en la zona de plastificación del husillo por fricción y temperatura. Los problemas que se puedan dar están asociados con un exceso o falta de energía calorífica, derivando en una degradación del material o una plastificación incompleta.

7. Enfriamiento

Es la última etapa y consiste en solidificar el artículo plástico y estabilizarlo. Es importante mencionar que la estabilización puede llevar más tiempo.


Problemas derivados:

Cristalinidad y encogimiento: la cristalinidad es el ordenamiento de las moléculas en lugares fijos, en este proceso se produce un encogimiento. Esta variable depende del grado de cristalinidad del polímero (semicristalinos) y se ve influenciada también por la etapa de enfriamiento.


Con el fin de incrementar productividad, a veces se reduce el tiempo de enfriamiento y esto puede producir esfuerzos residuales (falta de cristalización) y a su vez reflejarse en defectos como fragilización y/o deformaciones en el artículo final.


Propiedades ópticas: La transparencia, brillo y opacidad están fuertemente influenciadas por las condiciones de enfriamiento. Mientras más rápido es el enfriamiento, menor grado de cristalinidad en el producto y esto a su vez deriva en mayor brillo y transparencia. Es crucial tomar en cuenta que esto puede favorecer esfuerzos residuales que posteriormente vuelven frágil el artículo.


Soluciones:

Equilibrio térmico para lograr la estabilidad entre productividad y propiedades ópticas, dimensionales y mecánicas. Se debe buscar que el enfriamiento sea gradual: el producto debe lograr una temperatura menor al valor de HDT del polímero cuando el producto sale de la zona de mayor enfriamiento.

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