Languages¿Por qué utilizar la alimentación lateral en la extrusión de doble tornillo?
¿Por qué utilizar la alimentación lateral en la extrusión de doble tornillo?
¿Por qué utilizar la alimentación lateral en la extrusión de doble tornillo?
En la composición, la producción de masterbatch y la modificación de plásticos de ingeniería, no todos los ingredientes deben ingresar a través de la tolva principal.
Un alimentador lateral agrega material a través de un barril que se abre más abajo en la extrusora, después de que el polímero base ha comenzado a derretirse y homogeneizarse. Se utiliza comúnmente con un co-rotativobarril de doble tornillo paralelocuando los procesadores necesitan introducir fibra de vidrio, carga mineral, retardantes de llama o aditivos sensibles con un mejor control.
Para un tornillo gemelo paralelo y un cilindro para extrusora, la alimentación lateral no es simplemente agregar material más tarde. Es una decisión de proceso que puede proteger la longitud de la fibra, mejorar la estabilidad de la alimentación, acortar el historial de calor de los ingredientes sensibles y reducir el desgaste innecesario de los elementos del tornillo aguas arriba.
En PIPLL, diseñamos y fabricamos soluciones de tornillo y cilindro para plantas de extrusión que necesitan un equilibrio práctico entre calidad de mezcla, rendimiento, resistencia al desgaste y vida útil.
¿Qué es la alimentación lateral en una extrusora de doble tornillo?
Un alimentador lateral suele ser una pequeña unidad dosificadora de doble tornillo montada en el costado del cilindro extrusor principal. En lugar de dejar caer todos los ingredientes en el puerto de alimentación principal, la resina principal ingresa primero y se funde mediante la configuración de tornillo aguas arriba. Luego, el alimentador lateral introduce un segundo material en la corriente de polímero parcial o totalmente fundido.
Figura 1. Alimentación principal y alimentación lateral en extrusión de doble tornillo co-rotativo.
Este diseño es ampliamente utilizado en unbarril de doble tornillo paralelopara composición de masterbatch y modificación de plásticos de ingeniería. La extrusora principal se encarga de la fusión y la plastificación inicial. El alimentador lateral entrega material que no debería experimentar el historial completo de corte aguas arriba.
Los materiales típicos de alimentación lateral incluyen:·Fibra de vidrio y fibra de carbono.· Talco, carbonato de calcio, sílice y otras cargas minerales.· Retardantes de llama· Aditivos sensibles al calor· Polvos de baja densidad aparente· Pigmentos seleccionados, aditivos funcionales y componentes de materiales reciclados.¿Por qué no poner todo en la tolva principal?El puerto de alimentación principal está expuesto al tiempo de residencia más largo y generalmente a las secciones de fusión y mezcla más fuertes. Esto es adecuado para la resina base, pero no siempre es adecuado para todos los componentes de la formulación.Por ejemplo, un mezclador puede necesitar una alta eficiencia de fusión para PA, PP, PBT o TPU. Sin embargo, los mismos elementos de tornillo de alto cizallamiento que funden el polímero de manera efectiva pueden acortar la fibra de vidrio, sobrecalentar un aditivo sensible o acelerar el desgaste cuando se agrega relleno mineral abrasivo demasiado pronto. Esta es la razón por la que la alimentación lateral es importante en un sistema co-rotativo.barril de doble tornillo paralelosistema.La alimentación lateral ayuda a proteger la longitud de la fibra de vidrioLos compuestos reforzados con fibra de vidrio son una de las aplicaciones más comunes para la alimentación lateral. Si la fibra de vidrio ingresa desde la tolva principal, viaja a través de las zonas de fusión temprana y de alto cizallamiento junto con el polímero en bruto. Un corte excesivo puede reducir la longitud de la fibra, lo que puede reducir el efecto de refuerzo en la pieza terminada.En la alimentación lateral, primero se funde la matriz polimérica. Luego, la fibra de vidrio se introduce aguas abajo y se dispersa a través de una configuración de tornillo controlada con suficiente mezcla para humedecer y distribuir, pero sin cizallamiento innecesario.El objetivo no es un cizallamiento cero. La fibra de vidrio todavía necesita ser humedecida y dispersada. El objetivo es utilizar el nivel de corte correcto y el tiempo de residencia correcto. Para procesadores que utilizan unbarril de doble tornillo paralelopara compuestos masterbatch o plásticos de ingeniería reforzados, esto puede respaldar un rendimiento mecánico más estable y un producto final más consistente.Figura 2. Fibra de vidrio introducida a través de un alimentador lateral después de que se funde el polímero base.
La alimentación lateral mejora la manipulación de polvos de baja densidad aparente
Puede resultar difícil alimentar polvos finos a través de una tolva principal. El talco, el carbonato de calcio, el negro de carbón, el hidróxido de magnesio, el hidróxido de aluminio y materiales similares pueden formar puentes, flotar o alimentarse de manera desigual debido a su baja densidad aparente.Un alimentador lateral utiliza tornillos transportadores positivos para empujar el polvo hacia la extrusora principal. Esto le da al procesador más control sobre la velocidad de alimentación. En un cilindro y tornillo gemelo paralelo bien diseñado para extrusora, la posición de alimentación lateral, la apertura del cilindro, la configuración del tornillo, la disposición de ventilación y la presión de la masa fundida deben trabajar juntas.Un alimentador lateral no resuelve automáticamente todos los problemas de alimentación de polvo. Sin embargo, proporciona al ingeniero de procesos una mejor herramienta para dosificar materiales difíciles en la masa fundida. Esto es particularmente valioso para la producción de compuestos con alto contenido de relleno y masterbatch de relleno, donde la dosificación inestable puede causar variación de densidad, mala dispersión, defectos en la superficie o fluctuaciones en la producción.La alimentación lateral puede reducir el historial de calor de los aditivos sensiblesAlgunos aditivos no toleran una exposición prolongada al calor y al cizallamiento. Dependiendo de la formulación, esto puede incluir retardadores de llama seleccionados, agentes espumantes, aditivos reactivos, sistemas de fósforo rojo o modificadores sensibles al calor.Alimentar estos materiales más adelante en el proceso puede reducir el tiempo que pasan dentro de la extrusora. El aditivo todavía necesita suficiente mezcla para dispersarse adecuadamente, pero evita toda la sección de fusión aguas arriba. Por lo tanto, la sección aguas abajo necesita una mezcla distributiva controlada, no un cizallamiento excesivo.PIPLL puede ayudar a los clientes con configuraciones personalizadas de cilindros y elementos de tornillo según el tipo de resina, el paquete de aditivos, el objetivo de rendimiento, la condición de desgaste y la posición real del alimentador lateral.La alimentación lateral puede reducir el desgaste abrasivo aguas arribaLas cargas minerales suelen ser abrasivas. Cuando los rellenos duros atraviesan toda la longitud de una extrusora, pueden aumentar el desgaste de los elementos del tornillo y las superficies del cilindro, especialmente en zonas de alto cizallamiento.Agregar material abrasivo a través de un alimentador lateral reduce la distancia que recorre a través del extrusor principal. Esto no elimina el desgaste. La zona de alimentación lateral y las secciones de mezcla posteriores aún requieren una selección adecuada de materiales y protección contra el desgaste. Sin embargo, puede reducir el desgaste evitable en la zona de fusión aguas arriba.Aquí es donde un bimetálicobarril de doble tornillo paralelopuede ser considerado. La solución de barril correcta depende del tipo de relleno, la carga de relleno, la velocidad del tornillo, el rendimiento, el polímero y las horas de funcionamiento previstas. Una solución bimetálica suele ser más relevante para condiciones abrasivas o corrosivas que para formulaciones de bajo desgaste.Cómo la alimentación lateral afecta el diseño del tornillo y del cilindroSe debe considerar la alimentación lateral al seleccionar o reemplazar un cilindro de doble tornillo paralelo. La abertura de alimentación lateral no es un componente aislado. Afecta el diseño completo del proceso.Material del barril y resistencia al desgaste.Las altas cargas minerales, los plásticos reforzados y las formulaciones corrosivas pueden requerir materiales de barril más resistentes al desgaste. Un fabricante de tornillos para extrusoras bimetálicos debería evaluar la formulación real en lugar de recomendar el mismo material para cada aplicación.Configuración del elemento de tornilloLa sección aguas arriba debe fundir el polímero base de manera confiable antes de la alimentación lateral. La sección aguas abajo debe dispersar el material agregado sin crear cizallas innecesarias, presión excesiva o mala retención de fibras.Diseño de puerto de alimentación lateralLa abertura debe permitir la entrada estable del material y evitar un reflujo no deseado. Debe coincidir con la configuración del tornillo, el nivel de llenado, el perfil de presión y la capacidad del alimentador lateral.Ventilación y desgasificaciónAlgunas fórmulas de administración lateral necesitan una sección de ventilación para eliminar la humedad, el aire o los volátiles. La posición de ventilación debe seleccionarse con cuidado para evitar el arrastre de polvo o fugas de material fundido.Compatibilidad de reemplazoAl reemplazar piezas desgastadas, los procesadores deben proporcionar los planos del cilindro, los planos o muestras de los tornillos, la marca de la máquina, el diámetro del tornillo, la distancia entre centros, la relación LD, la resina, la salida y la posición de alimentación lateral. Esto ayuda a un fabricante de tornillos para extrusoras personalizados a evaluar la compatibilidad antes de la producción.Barril de doble husillo paralelo y barril cónico de doble husilloLa cuestión del cilindro de doble tornillo paralelo o cónico depende de la aplicación. Un cilindro de doble tornillo paralelo se usa ampliamente en compuestos, masterbatch, plásticos de ingeniería reforzados, extrusión reactiva y mezclas de alto rendimiento. Es especialmente adecuado para aplicaciones que necesitan una configuración de tornillo flexible y múltiples zonas de proceso, incluida la alimentación lateral y la ventilación.Un cilindro cónico de doble tornillo se usa comúnmente en perfiles, tuberías y aplicaciones relacionadas de PVC donde las características de procesamiento y compresión del material difieren. Para la alimentación lateral de fibra de vidrio, rellenos y aditivos en compuestos, la plataforma de doble tornillo paralelo co-rotativo es generalmente la opción más común.Cómo elegir un fabricante de barriles de doble tornillo paraleloAl seleccionar unbarril de doble tornillo paralelofabricante, no compare sólo el precio unitario. Un tornillo y un cilindro de repuesto deben adaptarse al proceso real.Pregúntele al proveedor:·¿Puedes revisar nuestra carga de material y relleno?· ¿Se puede fabricar según el dibujo o muestra original?· ¿Qué material de barril se recomienda para nuestras condiciones de desgaste y corrosión?· ¿Puede soportar secciones de barril de alimentación lateral y elementos de tornillo correspondientes?· ¿Cómo se controlan las dimensiones, la dureza y la compatibilidad del ensamblaje?· ¿Puedes proporcionar una clarabarril de doble tornillo paralelo¿Especificación antes de la producción?PIPLL trabaja como fabricante de tornillos para extrusoras personalizados y proveedor de cilindros de tornillos para extrusoras OEM para aplicaciones de extrusión de plástico. Nuestro equipo puede revisar los componentes desgastados, los datos de la máquina, las condiciones de los materiales y los requisitos de producción antes de recomendar una solución de reemplazo.Preguntas frecuentes¿Es necesaria la alimentación lateral para cada extrusora de doble tornillo?No. Las formulaciones simples pueden funcionar eficazmente solo con la alimentación principal. La alimentación lateral es más útil cuando un material es sensible al corte, difícil de alimentar, sensible al calor, abrasivo, de baja densidad o, mejor, se agrega después de que se derrita el polímero base.¿La alimentación lateral siempre requiere un cilindro bimetálico de doble tornillo paralelo?No. Un bimetálicobarril de doble tornillo paralelose selecciona según el riesgo de desgaste y corrosión, no simplemente porque se instala un alimentador lateral. La alta carga de relleno, la fibra de vidrio, el polvo mineral y los aditivos corrosivos son factores importantes a evaluar.¿Puede PIPLL fabricar un cilindro y un tornillo doble paralelo completo para extrusora?Sí. PIPLL suministra soluciones de barril y tornillo personalizadas, que incluyen secciones de barril de doble tornillo paralelo, elementos de tornillo y opciones resistentes al desgaste para extrusión de compuestos, masterbatch, PVC, PE, PP y plásticos de ingeniería.¿Qué información necesita PIPLL para una cotización de reemplazo?Proporcione la marca y el modelo de la máquina, el diámetro del tornillo, la relación LD, la distancia entre centros, el dibujo o muestra original, el material que se está procesando, la salida, la velocidad del tornillo, la ubicación de la alimentación lateral y fotografías de las piezas desgastadas. Esto permite a PIPLL recomendar una solución de tornillo y cilindro más adecuada.ConclusiónLa alimentación lateral brinda a los mezcladores una forma más controlada de agregar materiales que son frágiles, difíciles de alimentar, sensibles al calor, abrasivos o que solo se necesitan después de que se derrita el polímero base.Para compuestos de fibra de vidrio, masterbatch con alto contenido de relleno, formulaciones retardantes de llama y plásticos de ingeniería, la estrategia de alimentación lateral correcta puede mejorar el control del proceso y al mismo tiempo ayudar a controlar el desgaste y la consistencia del producto.Si su línea utiliza un cilindro de doble tornillo paralelo co-rotativo y está planeando reemplazar elementos de tornillo o secciones de cilindro desgastados, comuníquese con PIPLL con los detalles de su máquina y la información del material. Podemos ayudar a evaluar la zona de alimentación lateral, el estado de desgaste y la configuración de reemplazo adecuada.
