Líneas de extrusión de película fundida:cómo lograr un control óptimo

Los films estirables son esenciales en la industria del embalaje, ya que proporcionan una solución versátil y de alta calidad para envasar productos de forma segura y económica. La película se produce mediante un proceso de extrusión de matriz plana en el que los motores de CA y los variadores de velocidad aseguran significativamente una salida de alta calidad. El proceso comienza con la extrusora, una bomba que funde y transporta fluidos de alta viscosidad. El polímero ingresa a la extrusora a través de una alimentación gravimétrica. El material se funde, se mezcla y se empuja a través de un cabezal de extrusión para darle la forma deseada a través del calor y la tensión mecánica combinados. Después de salir del cabezal de extrusión, el material ingresa a una unidad de enfriamiento. Aquí, los "rollos fríos" enfriados por agua reducen la temperatura de la película antes de que finalmente se enrolle en los rollos.

Revestimientos de extrusión de película fundida:Extrusora

La extrusora consta de un cilindro hueco que hace girar un tornillo simple o doble accionado por un motor eléctrico; éste suele estar acoplado al tornillo plastificador por medio de una caja de engranajes. El motor proporciona el par requerido y gira a la velocidad necesaria para obtener el caudal de fusión esperado. Cualquier falla en el control preciso de la velocidad del tornillo puede causar cambios en el espesor de la película en la dirección de la máquina.

Durante los últimos 20 años, los motores de CA han tomado el relevo de los motores de CC para controlar el tornillo extrusor en las aplicaciones de línea de extrusión de película fundida. Han brindado muchas ventajas en términos de conveniencia, confiabilidad, bajo mantenimiento y una reducción en las dimensiones generales de la solución del sistema. Los motores de CA están controlados por variadores de velocidad de CA que garantizan una rotación estable. Incluso a velocidades muy bajas (a través de un circuito de bucle cerrado a través de codificadores incrementales), brindan protección contra cortocircuitos (voltaje bajo o alto) e incorporan filtros EMC para eliminar el ruido eléctrico y las interferencias.

En los últimos años, junto con los motores y variadores de CA, los motores de torsión también se han utilizado en el control de la extrusión por tornillo. Estos ofrecen una solución completa de transmisión directa que no requiere el ensamblaje de diferentes elementos, como una caja de cambios, correas y poleas. Los motores torque garantizan uniformidad en el movimiento, linealidad y constancia en la extrusión del material plástico.

Líneas de extrusión de película fundida:sección de enfriamiento

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

Los rollos deben estar perfectamente alineados con la banda para garantizar una tensión uniforme y minimizar las variaciones de espesor a lo ancho de la película. Además, la velocidad angular de los rollos debe controlarse bien para evitar fluctuaciones en el espesor de la película en la dirección de la máquina.

Líneas de extrusión de película fundida:Acumulador y sección de bobinado

Dentro de las secciones de enfriamiento y bobinado, encontramos el acumulador, que se utiliza para permitir el empalme de la bobina que se alimenta de una bobinadora vacía a una bobinadora llena a velocidad cero sin detener la línea. Al final del proceso, otra bobinadora lleva el material de la extrusora a los rodillos. El proceso de bobinado tiene que preservar las propiedades y dimensiones de la película cuando los rollos se desenrollan en otros procesos posteriores. Hay varios tipos diferentes de bobinadoras. Una bobinadora de 'torreta' o 'central' se usa típicamente en aplicaciones de extrusión de película fundida, 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 bobinadora son accionados por motores de corriente alterna y variadores que gobiernan la velocidad de la banda y el tensado correcto de la banda.

Líneas de extrusión de película fundida:variadores y motores de CA

Los variadores de velocidad con control de alta gama son muy importantes para garantizar una película de alta calidad durante todo el proceso. El software fácil de configurar para el control de circuito cerrado y la eficiencia óptima para muchos tipos diferentes de material es un elemento vital de un sistema y proceso de línea de película fundida.

La serie AC30 de Parker, con potencias nominales que van de 0,75 a 450 kW junto con el software Quicktool de la empresa con funcionalidad completa IEC61131PLC 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 utilizando bloques de funciones dedicados, como la bobinadora, el PID y la calculadora de diámetro. La serie AC30 brinda acceso a una extensa biblioteca de macros de aplicaciones y ejemplos prácticos.

La conectividad a través de EtherCAT, Profinet, Ethernet IP y Modbus TCP IP a través de un puerto Ethernet dual permite la comunicación entre unidades individuales de manera simple y flexible. Admite análisis de datos inteligentes y conexión a servidores externos. El punto de ajuste de la línea se puede enviar a través de un canal de alta velocidad compatible con la comunicación entre pares sincronizada en el tiempo 1588. Cada parte de la máquina tiene su regulación, ya sea dentro de los variadores o mediante protocolo de comunicación por parte del PLC. Esta animación de nuestros socios de Parker muestra cómo una solución de accionamiento de alto rendimiento respalda el control óptimo de una línea de extrusión de película fundida.

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