Dominar líneas de extrusión de film cast: Lograr control preciso y calidad superior

Los films estirables son esenciales en la industria del embalaje ya que proporcionan una solución versátil y de alta calidad para embalar productos de forma segura y económica. El film se produce mediante un proceso de extrusión por boquilla plana donde los motores AC y variadores de velocidad aseguran significativamente una salida de alta calidad. El proceso comienza con el extrusor, una bomba que funde y transporta fluidos de alta viscosidad. El polímero entra al extrusor mediante alimentación gravimétrica. El material se funde, mezcla y empuja a través de una cabeza de extrusión para dar la forma deseada mediante calor y estrés mecánico combinados. Al salir de la cabeza de extrusión, el material entra en una unidad de enfriamiento. Aquí, 'rodillos de enfriamiento' refrigerados por agua reducen la temperatura del film antes de que finalmente se enrolle en bobinas.

Líneas de extrusión de film cast: Extrusor

El extrusor consiste en un cilindro hueco que rota un tornillo simple o doble accionado por un motor eléctrico; este generalmente se acopla al tornillo plastificante mediante una caja de engranajes. El motor proporciona el par requerido y rota a la velocidad necesaria para obtener la tasa de flujo de fusión esperada. Cualquier fallo en el control preciso de la velocidad del tornillo puede causar cambios en el espesor del film en la dirección de la máquina.

Durante los últimos 20 años, los motores AC han tomado típicamente el relevo de los motores DC para controlar el tornillo del extrusor en aplicaciones de líneas de extrusión de film cast. Han brindado muchas ventajas en términos de conveniencia, fiabilidad, bajo mantenimiento y reducción en las dimensiones generales de la solución del sistema. Los motores AC son controlados por variadores de velocidad AC que garantizan rotación estable. Incluso a velocidades muy bajas (mediante un circuito de lazo cerrado a través de encoders incrementales), proporcionan protección contra cortocircuitos (bajo o alto voltaje) e incorporan filtros EMC para eliminar ruido e interferencias eléctricas.

En años recientes, junto con motores y variadores AC, los motores de par también se han utilizado en control de extrusión de tornillo. Estos ofrecen una solución de accionamiento directo completa que no requiere el ensamblaje de diferentes elementos, como una caja de engranajes, correas y poleas. Los motores de par garantizan uniformidad en el movimiento, linealidad y constancia en la extrusión del material plástico.

Líneas de extrusión de film cast: Sección de enfriamiento

Como se mencionó anteriormente, cuando el material sale de la cabeza de extrusión, se funde en rodillos de enfriamiento que forman la sección de enfriamiento de la línea de producción de extrusión de film cast. La unidad de enfriamiento consta de un rodillo de enfriamiento primario que enfría el film por un lado y un rodillo secundario que enfría el film por el lado opuesto. También incluye un sistema de posicionamiento motorizado de rodillos para la correcta alineación vertical y en dirección transversal de los rodillos y, en muchos casos, una caja de vacío o cuchilla de aire.

Los rodillos deben estar perfectamente alineados con la banda para garantizar tensión uniforme y minimizar variaciones de espesor a lo ancho del film. Además, la velocidad angular de los rodillos debe estar bien controlada para prevenir fluctuaciones de espesor del film en la dirección de la máquina.

Líneas de extrusión de film cast: Sección de acumulador y bobinado

Dentro de las secciones de enfriamiento y bobinado, encontramos el acumulador, que se usa para permitir el empalme de la banda que se alimenta desde un bobinador vacío a uno lleno a velocidad cero sin detener la línea. Al final del proceso, un bobinador adicional lleva el material del extrusor a bobinas. El proceso de bobinado debe preservar las propiedades y dimensiones del film cuando las bobinas se desenrollan en otros procesos posteriores. Hay varios tipos diferentes de bobinadores. Un bobinador 'torreta' o 'central' se usa típicamente en aplicaciones de extrusión de film cast, donde la tensión de la banda disminuye a medida que aumenta el diámetro del rollo. Todos los movimientos realizados en las secciones de enfriamiento, acumulador y bobinador son impulsados por motores y variadores AC que gobiernan la velocidad de la banda y la tensión correcta.

Líneas de extrusión de film cast: Variadores y motores AC

Los variadores AC con control de alta gama son muy importantes para garantizar film de alta calidad durante todo el proceso. Software fácil de configurar para control de lazo cerrado y eficiencia óptima para muchos tipos diferentes de material es un elemento vital de un sistema y proceso de línea de film cast.

La serie AC30 de Parker, con potencias que van de 0,75 a 450 kW acoplada con el software Quicktool de la empresa con funcionalidad completa IEC61131 PLC o el software Parker DSE Lite, proporciona todas las características necesarias para lograr una sincronización óptima entre todas las secciones de la línea. Permite a los clientes crear, parametrizar y configurar aplicaciones definidas por el usuario usando bloques de función dedicados como el bobinador, PID y calculador de diámetro. La serie AC30 proporciona acceso a una extensa biblioteca de macros de aplicación y ejemplos resueltos.

Conectividad vía EtherCAT, Profinet, Ethernet IP y Modbus TCP IP a través de un puerto Ethernet dual permite la comunicación entre variadores individuales de forma simple y flexible. Soporta analítica de datos inteligente y conexión a servidores externos. El punto de consigna de la línea puede enviarse a través de un canal de alta velocidad soportado por comunicación peer-to-peer sincronizada en tiempo 1588. Cada parte de la máquina tiene su regulación, ya sea dentro de los variadores o a través de protocolo de comunicación por el PLC. Esta animación de nuestros socios en Parker muestra cómo una solución de variador de alto rendimiento soporta el control óptimo de una línea de extrusión de film cast.

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