DESCRIPCIÓN GENERAL
La extrusión de láminas transforma los materiales TP en rollos o láminas mediante una combinación de calor y presión. La extrusora plastifica el plástico y lo bombea a través de una matriz y continúa corriente abajo en la línea de láminas. Los términos lámina o laminado normalmente describen un plástico plano.
Producto con un espesor de {{0}}.25 mm o mayor. Algunas industrias utilizan 0.10 mm como línea divisoria entre la película y la lámina. Los anchos pueden ser de hasta al menos 3 m (loft).
La tecnología de extrusión de láminas produce productos de una sola capa, así como productos de ingeniería coextruidos o multicapa más complejos.
Una línea de extrusión de láminas consta de un sistema controlado adecuadamente
Extrusora, matriz de láminas, temperatura controlada (individualmente)
tres rodillos de pulido (calentados o enfriados) apilados (soporte), equipo de retiro [como monitores de calibre y controles, cortadores de bordes, dispositivos antiestáticos, enfriadores de aire, túneles de enfriamiento, transportadores, cortadoras, rodillos de tracción o de presión, rodillos de tensión y/o dispositivos de corte transversal] y un equipo de bobinado o apilado (torreta). Las capacidades de rendimiento para estas líneas pueden ser de al menos 400-1100 kg/h.
MATERIALES PLÁSTICOS
Se pueden extruir muchos termoplásticos flexibles y rígidos diferentes en láminas transparentes o de colores. Entre ellos se incluyen ABS, AN, PA, PET, PETG, PMMA, PC, PE, PP, PS, PUR y PVC.
Procesamiento de PET
El paso de plástico PET (tereftalato de polietileno) a través de una línea de extrusión de láminas básicamente no requiere un alto grado de sofisticación. La mayoría de las líneas de extrusión de láminas de PET se pueden regular mediante dispositivos de control discretos estándar.
La temperatura en toda la línea debe mantenerse por encima del punto de fusión del plástico. Con el PET se utiliza un perfil de calor inverso. La temperatura más alta desde la garganta de alimentación de la extrusora hasta el extremo del cilindro podría ser de 316-260 grado (600-500 grado F), que se ejecutan en las dos primeras zonas de calentamiento para obtener una fusión rápida. La temperatura de salida de la matriz varía de 300-260 grado (570-500 grado F). Si las dos primeras zonas no están lo suficientemente calientes, el resultado será una oleada de calor. Una temperatura de fusión demasiado alta da como resultado una degradación de la IV.
El PET no es difícil de extruir en equipos de extrusión de láminas convencionales, siempre que se haya secado previamente con mucho cuidado. Esto se debe a que una pequeña cantidad de humedad que contiene reacciona con el plástico fundido, lo que da como resultado la pérdida de peso molecular y de propiedades físicas. El secado del PET puede ser bastante complejo y costoso.
Procesamiento de PVC
El policloruro de vinilo (PVC) tiene ventajas sobre los materiales convencionales debido a su dureza y flexibilidad. El PVC también es un material de fácil procesamiento y bajo costo. Durante el procesamiento, el PVC requiere material comparativamente más costoso. Durante el procesamiento, el PVC requiere comparativamente menos energía en comparación con la fabricación de, por ejemplo, papel y metal. Sus propiedades físicas y de resistencia hacen del PVC un sustituto para muchas aplicaciones. Para algunos productos de PVC, las propiedades mecánicas como la resistencia y la dureza son inadecuadas.
La estabilidad térmica del PVC depende exclusivamente de la temperatura y del tiempo de permanencia en una extrusora. Los compuestos de PVC suelen requerir una temperatura de fusión de entre 190 y 195 grados. La temperatura de fusión es necesaria para desarrollar excelentes propiedades físicas en los productos de PVC. Un equipo optimizado permite un funcionamiento prolongado sin interrumpir el proceso. Un pequeño aumento de la temperatura proporcionará un mejor resultado y uniformidad de la fusión. Una temperatura de procesamiento más alta sin la estabilidad y los lubricantes adecuados puede provocar una degradación más temprana.
Mantener la uniformidad del espesor de la lámina es muy importante. El espesor de la lámina se controla ajustando el flujo de la matriz o ajustando el espacio entre los rodillos. La temperatura de los rodillos debe estar equilibrada para tener la mejor superficie y un enfriamiento rápido. Los rodillos deben estar equilibrados para tener la mejor superficie y un enfriamiento rápido. La temperatura de los rodillos que se utiliza es de 50 a 90 grados.
Componentes de línea
Los componentes diferentes e importantes de las líneas de extrusión de láminas siguen a las matrices. Así como un equipo de manipulación de materiales inadecuado en la parte inicial (de entrada) de la línea puede restringir o dañar el funcionamiento de la misma, lo mismo sucede con el equipo de salida. Se requieren diferentes componentes del equipo que estén correctamente alineados e interconectados entre sí.
Pila de rollos
El material termofusible de una matriz de ranuras se dirige, por lo general, a una pila de tres rodillos que están equipados con mecanismos de seguridad de acción rápida, donde el espacio entre los rodillos se abre en caso de emergencia. A medida que el material extruido sale de la matriz, debe ser sostenido, ya que está caliente y en un estado semifundido. El soporte lo proporciona casi de inmediato el soporte del rodillo. Se utilizan rodillos de pulido de diferentes diámetros, como de 20-76 cm (8-30 pulgadas)]; los rodillos más grandes brindan ventajas de procesamiento con mayores tasas de producción.
Los rollos se pueden estampar en relieve para impartir un acabado superficial a la hoja. Pueden proporcionar patrones o texturas específicas, como prismáticos para la industria de la iluminación, superficies granuladas para equipaje, paneles y revestimientos decorativos, etc. El estampado en relieve se puede realizar de forma continua durante la extrusión de la hoja (también de los perfiles, etc.) con poca o ninguna disminución en la producción. Dependiendo del patrón y del plástico utilizado, se utilizan temperaturas de rodillo más frías que las habituales, como 50 grados (125 grados F) en el rodillo de estampado en relieve, para evitar la recuperación de las impresiones de la superficie. La calidad de la hoja está directamente relacionada con la calidad de la superficie de los rollos apilados. Por lo tanto, el cromado
Los rollos que han sido rectificados hasta una superficie de 76-15Onm (3-6μin) son generalmente deseados para un buen brillo.
El volumen de agua y aceite a través de los rodillos de doble capa es una consideración importante para el control de enfriamiento y temperatura.
La capacidad de enfriamiento del soporte de rodillos debe dimensionarse de acuerdo con la velocidad de salida del material extruido del extrusor.
La temperatura del material, el espesor de la lámina y la velocidad de desplazamiento lineal son importantes para optimizar el diámetro del rollo. Por ejemplo, al procesar ABS a 365 kg/h (8001 b/h) utilizando una línea de láminas de extrusora de tornillo de 11,4 cm (4,5 pulgadas), sería suficiente utilizar rollos de 30 cm (12 pulgadas) de diámetro. A velocidades superiores a 910 kg/h (20001 b/h), los rollos podrían tener entre 60 y 70 cm (24 a 30 pulgadas) de diámetro. Por lo general, tener rollos demasiado grandes no es un problema ya que las temperaturas de los rollos pueden elevarse.
Los tres soportes de rodillos pueden estar en diferentes posiciones para cumplir con diferentes requisitos de materiales plásticos y acabados de superficie deseados.
Láminas coextruidas y laminadas
Se puede extruir material coextruido o laminado utilizando muchas capas diferentes. A su vez, la masa fundida coextruida se puede dirigir a la pila de tres rodillos para producir láminas.
También se pueden fabricar productos de láminas laminadas utilizando las tres pilas de rodillos. En este caso, una película o cualquier material en forma de banda se desenrolla de un rollo (estación de desenrollado) sostenido sobre la pila (Figs. 9.19 y 9.20). La película se introduce en la boquilla junto con la banda fundida que salió de la boquilla de extrusión. La película se adhiere a la lámina y transfiere sus propiedades superficiales especiales.
Tirar del rollo
Un conjunto de rodillos de tracción (generalmente cubiertos de goma) a lo largo de la línea mueve la hoja desde el rodillo de enfriamiento final y a lo largo del transportador de enfriamiento.
del rodillo de enfriamiento final y a lo largo del transportador de enfriamiento
que los rodillos de tracción. Estos ajustes de velocidad son fundamentales durante la configuración. Esta acción mantiene la hoja plana y tensa durante el proceso de enfriamiento. Los rodillos de tracción mantienen la hoja en movimiento y la alimentan hasta el final de la línea. No proporcionan enfriamiento ni modelado.
Recorte y corte longitudinal
Antes de los rodillos de tracción se utilizan cuchillas de corte. Proporcionan los medios para recortar los bordes de ambos lados de la hoja y también, cuando es necesario, cortar la hoja en múltiples anchos utilizando cortadoras de cuchillas diseñadas especialmente.
Control de procesos
Se puede utilizar un control central por microprocesador para toda la línea. Hay disponible un software que ha sido preprogramado para proporcionar un control central preciso y repetible de la línea de extrusión de láminas. La pantalla de control proporcionará la información necesaria para configurar y ajustar con precisión el equipo de la línea. Proporciona un método sencillo para variar los ajustes de cada operación y relacionarlos entre sí.
cortar-oadj
Al final de la línea, las láminas gruesas se pueden cortar a medida utilizando equipos con ruedas para adaptarse al tramo de despegue. Existen diferentes tipos de cortadores para manejar la variedad de láminas de plástico diferentes, que van desde frágiles hasta no frágiles. Están diseñados para cortar la lámina de manera uniforme y evitar marcas de vibración en la lámina. Se suelen cortar espesores de hasta 8 mm (0,30 pulgadas), pero depende de las características de corte del plástico.
TROQUEL DE CORTE
La función obvia de la matriz es controlar la forma del material extruido. La palabra clave es control. Para llevar a cabo esta acción, la extrusora debe suministrar material fundido a la matriz a una temperatura, presión y velocidad de salida constantes.
La elección del troquel está influenciada por la calidad de la chapa requerida.
Por ejemplo, al procesar PS, la masa fundida se puede pasar a través de matrices que tienen un diámetro constante o colectores cónicos. Con ABS, se utilizan matrices de colectores aerodinámicos, como las perchas con labios flexibles y un tiempo de permanencia mínimo. Dado que el ABS es más viscoso que el PS, la matriz de ABS debe construirse para funcionar a presiones de {{0}}MPa (1500-32OOpsi) para una extrusora de 120mm (4,5 pulgadas). Con PS se utilizan presiones más bajas. Con los plásticos de mayor viscosidad, como el PC, las presiones internas requieren que las matrices sean más fuertes para que no se produzca ninguna deflexión de la matriz durante el procesamiento. Las matrices para PC tienen que soportar presiones de 28-42MPa (4000-6OOOpsi). Se pueden generar presiones incluso más altas cuando se procesan láminas delgadas. Las matrices requieren configuraciones de espacio entre matrices muy estrechas de posiblemente menos de 0,8 mm (0,030 pulgadas).
APLICACIONES
Las diferentes construcciones de estas láminas ofrecen distintas ventajas de rendimiento para los distintos productos. Entre ellas, se incluyen las siguientes:
(1) Capa costosa de alto brillo sobre un sustrato resistente, sin brillo y menos costoso;
(2) una capa delgada, resistente a la intemperie, generalmente costosa, sobre un sustrato resistente, menos costoso y no resistente a la intemperie;
(3) capa de bajo brillo sobre un sustrato resistente y de menor costo;
(4) capa fina y costosa de material decorativo (veta de madera, mármol, etc.) sobre un sustrato resistente y menos costoso;
(5) barrera de vapor sobre un sustrato resistente y fuerte;
(6) capa resistiva química sobre un sustrato menos costoso;
(7) Capa suave al tacto sobre un sustrato resistente y rentable;
(8) tapa de color correctamente combinado sobre un sustrato no coloreado y menos costoso;
(9) lámina con un núcleo de plástico reciclado con diferentes superposiciones; y
(10) otros.
Línea de extrusión de láminas para cubiertas de PVC
Línea de extrusión de láminas huecas para PC
Línea de extrusión de láminas de PET
Línea de extrusión de láminas de PE
Línea de extrusión de láminas huecas de PP
Línea de extrusión de láminas de mármol SPC