Qué es la extrusión de plástico:una guía de proceso definitiva

Los plásticos están en todas partes debido a su versatilidad, longevidad y requisitos de fabricación más simples. La extrusión de plástico, junto con el moldeo por inyección, es uno de los procesos más comunes para la producción de alto volumen. Generalmente, la extrusión es común para perfiles continuos que usan tuberías, tubos, perfiles de puertas y otros artículos voluminosos.

Las aplicaciones industriales de extrusión de plástico comenzaron hace más de un siglo y continuaron avanzando con el tiempo. Incluso hoy en día, es el método de referencia para muchos proyectos de fabricación de plástico porque es simple, eficiente y ofrece resultados precisos.

El siguiente texto echa un vistazo a los conceptos básicos del proceso de extrusión de plástico. Sus ventajas, limitaciones, tipos y, finalmente, las aplicaciones comunes en diferentes industrias.

Una descripción general de la extrusión de plástico

La extrusión de plástico es un proceso en el que piezas granulares de plástico pasan por diferentes componentes de la extrusora para terminar en un perfil continuo con la ayuda de calor y presión. Para comprender mejor el proceso, es importante comprender primero el extrusor y cómo funciona.

La imagen de arriba es una extrusora de plástico común que tiene los siguientes componentes:

• Tolva: Esta es la primera etapa de la extrusora de plástico. Hopper almacena el plástico en gránulos y lo mantiene listo para la siguiente etapa del proceso.
• Garganta de alimentación: La garganta de alimentación dirige el plástico procedente de la tolva hacia el barril.
• Placa de separación: Este componente actúa como filtro del cañón y ayuda a mantener la presión
• Barril: Este es un componente calentado que ablanda el plástico y lo acerca al punto de fusión. Además, el tornillo giratorio en el cilindro empuja el material hacia el tubo de alimentación.
• Tubo de alimentación: Actúa como conducto para el plástico fundido procedente del cañón
• Morir: Esta es la parte metálica rígida a través de la cual se empuja el material para obtener el perfil deseado.
• Sistema de refrigeración: Finalmente, la última etapa donde el perfil de extrusión se solidifica mediante un enfriamiento rápido.

¿Cómo funciona la extrusión de plástico?

El proceso de extrusión de plástico comienza con el llenado de la tolva con piezas de plástico más pequeñas que son más sencillas de procesar. La garganta de alimentación utiliza la gravedad para transferir ese plástico al barril para su posterior procesamiento.

Cuando el material ingresa al barril, comienza a calentarse por medio de al menos tres zonas de intensidad, donde la intensidad de la temperatura aumenta a medida que se aleja de la garganta de alimentación.

A medida que aumenta la temperatura, el barril usa un tornillo que gira continuamente para empujar el plástico fundido hacia el siguiente componente de la máquina. El tornillo y la presión también generan calor, por lo que las zonas de intensidad en sí mismas no necesitan estar básicamente tan calientes como la temperatura de extrusión esperada, lo que ahorra energía y facilita el proceso de extrusión.

El plástico líquido sale del cañón a través de una pantalla sostenida por la placa rompedora. Esta pantalla elimina sustancias extrañas del material y mantiene la presión interna. El material pasa a través de un tubo de alimentación hacia el troquel de fabricación única, que tiene la misma forma que el perfil de extrusión que desea del proyecto.

En el punto en que se restringe a través de la matriz, el material fundido crea la misma forma que la abertura de la matriz, lo que completa el proceso de extrusión.

Cuando atraviesa completamente la matriz, el perfil de extrusión se enfría en una ducha de agua o por medio de un grupo de rodillos de enfriamiento para garantizar que la forma de su perfil de extrusión termoplástica se vuelva permanente.

Extrusión de plástico a lo largo de la historia

La extrusión siempre ha sido un proceso de fabricación de gran volumen. Comenzó en Alemania cuando Paul Troester creó la primera extrusora de plástico. Desde entonces, los fundamentos del proceso no han cambiado mucho.

Sin embargo, hay muchas mejoras en el proceso cuando se trata de su eficiencia y capacidades de manejo de materiales. En el pasado, las máquinas de extrusión solo podían manejar tipos específicos de plásticos y tenían muchos requisitos. Con el tiempo, esto mejoró y, en la actualidad, la extrusión de plástico es más versátil, flexible y capaz de manejar diferentes tipos de plásticos juntos.

Otro problema común con los plásticos extruidos es el hecho de que no poseen las propiedades mecánicas y la resistencia adecuadas. Este fue un problema importante en el pasado, pero los nuevos desarrollos tecnológicos mejoraron las cosas. Hoy en día, la extrusión de plástico personalizada es el proceso de elección, ya que ofrece la calidad, la consistencia y la funcionalidad que espera de las aplicaciones industriales modernas.

Diferentes tipos de procesos de extrusión de plástico

El tipo de proceso de extrusión al que se enfrenta depende de la forma del troquel. Si bien el proceso fundamental de extrusión de plástico sigue siendo el mismo, los diferentes tipos de procesos le permiten lidiar de manera eficiente con las complejidades y complejidades de tratar con diferentes formas.

Estos son los 4 tipos principales de procesos de extrusión de plástico que utilizan las industrias en la actualidad.

1 – Extrusión de tubería

Este proceso es para tubos largos, tuberías y otros elementos similares. En general, el procesamiento de equipos huecos se vuelve más difícil. A pesar de esto, este proceso de extrusión sigue siendo el mismo hasta llegar a la matriz. En esa etapa, el proceso utiliza presión interna positiva para superar los requisitos de mayor potencia de tratar con piezas huecas.

2 – Extrusión de película soplada

El proceso de extrusión de película soplada es bastante común, ya que crea muchos artículos cotidianos, como bolsas de la compra y otros materiales de embalaje. Una vez más, el proceso es como cualquier otro tipo de extrusión (como el proceso de extrusión de aluminio). Sin embargo, la principal diferencia está en la etapa de matriz donde el material se enfría antes de salir de la matriz.

En esa etapa, el material no se solidifica por completo. Es por eso que luego pasa por un proceso adicional de expansión por soplado. El proceso solo se limita a películas plásticas más delgadas. Para hojas más gruesas, tendrás que pasar por algún otro proceso.

3 – Extrusión de láminas de película

Este proceso es muy similar a la extrusión de película soplada antes mencionada. Sin embargo, es para piezas de trabajo que son demasiado gruesas para soplar. En ese caso, el material pasa por un proceso de estirado y enrollado para obtener la forma que necesita.

El proceso de laminación también enfría el plástico y permite que se solidifique permanentemente. En general, este proceso le permite crear fácilmente cajas de helado, cartones de jugo, cajas de vino y otros envases de plástico más gruesos.

4 – Extrusión de sobrecubierta

El siguiente tipo de extrusión es para cables de aislamiento y otras aplicaciones similares en las que cubre algo completamente con plástico. El proceso es simple. Tiras del material que necesita el recubrimiento a través del troquel para darle una cubierta de plástico.

Según sus requisitos y la aplicación, es posible que también necesite adhesión entre el plástico y el material. En ese caso, todo lo que necesita hacer es usar herramientas de presión. Esta simple adición aplica suficiente presión sobre el material para ofrecer una excelente adhesión que dura mucho tiempo.

Tipos de extrusoras de plástico

Si está pensando en invertir en una extrusora de plástico, tendrá la opción de optar por una extrusora de un solo tornillo o de dos tornillos. Ambos dispositivos tienen la misma capacidad para realizar todos los procesos discutidos anteriormente. Sin embargo, el tipo de extrusora puede afectar la velocidad de producción, la capacidad de mezclado y la flexibilidad general de las operaciones.

Estos son los detalles de lo que aporta cada tipo de extrusora.

Extrusora de un solo tornillo

Como sugiere su nombre, las extrusoras de un solo tornillo son artilugios simples con un tornillo giratorio en el cilindro. En general, las extrusoras de un solo tornillo son ideales para situaciones en las que necesita perfiles simples como tuberías y láminas. Si bien las máquinas de un solo tornillo funcionan bastante bien, son un poco lentas, no se mezclan bien y pueden no ser la mejor opción para formas complicadas.

Extrusoras de doble husillo

Como sugieren sus nombres, las extrusoras de doble tornillo tienen tornillos paralelos en el cilindro. Dependiendo de la aplicación, los tornillos gemelos pueden girar en la misma dirección o en direcciones diferentes. Debido a su diseño, las extrusoras de doble husillo ofrecen mayor estabilidad, rendimiento de escape, velocidad y rendimiento de mezcla.

Ventajas de la extrusión de plástico

La extrusión es un método popular de producción de alto volumen que ofrece la combinación perfecta de versatilidad, flexibilidad y consistencia. Estas son algunas de las principales ventajas del proceso de extrusión de plástico.

• Costo-efectividad: En comparación con otros procesos, la extrusión es bastante rentable. Generalmente, las piezas de plástico se desarrollan con servicio de moldeo por inyección o extrusión. Sin embargo, la extrusión no tiene requisitos de herramientas elaborados y es mucho más simple, lo que resulta en costos más bajos. Además, las máquinas de extrusión también pueden funcionar de forma continua sin interrupciones, lo que ofrece una fabricación de 24 horas para reducir las posibilidades de escasez de inventario.
• Flexibilidad incomparable: Siempre que haya una sección transversal uniforme, puede crear cualquier forma o perfil con el proceso de extrusión de plástico. Desde formas complejas hasta láminas, tuberías y otros productos, la extrusión puede ofrecer casi todo tipo de diseños.
• Alteraciones: Antes del proceso de enfriamiento, el plástico caliente sigue siendo bastante maleable. Esto significa que puede realizar fácilmente otras operaciones de modelado para asegurarse de que el producto final tenga el tamaño que necesita.

Las principales aplicaciones de la extrusión de plástico

Como uno de los principales métodos para crear piezas de plástico, las aplicaciones generales del proceso de extrusión están demasiado extendidas. Sin embargo, las siguientes son algunas de las áreas más destacadas en las que las tecnologías de extrusión de plástico juegan un papel integral.

Tuberías y Tubos

Los tubos y tuberías se encuentran entre los productos de extrusión de plástico más comunes. Los requisitos del troquel también son los más simples, ya que lo único que necesita es un perfil cilíndrico simple. Las tuberías de PVC también son extremadamente comunes en la industria, pero también puede encontrar otras alternativas. Cualquiera que sea el material que utilice, hay muchas posibilidades de que las tuberías y los tubos hayan pasado por extrusión de plástico.

Aislamiento de cables

Los plásticos tienen naturalmente excelentes propiedades de aislamiento eléctrico. Además, su flexibilidad natural y estabilidad térmica los convierten en la opción perfecta para aislar cables vivos y revestimientos. En general, la mayoría de los trabajos de revestimiento y aislamiento utilizan el proceso de extrusión, ya que es el más fácil y ofrece resultados duraderos.

Ventanas

Los marcos de las ventanas son otra aplicación común de los plásticos extruidos. Mucha gente usa PVC para ese propósito porque dura mucho tiempo y tiene una resistencia natural a la radiación UV del sol.

Puertas

Al igual que las ventanas, los marcos de las puertas son otra aplicación común de extrusión debido a su perfil continuo y sección transversal constante. Una vez más, el PVC es bastante popular cuando se trata de marcos de puertas y otros accesorios domésticos debido a su estabilidad y características mecánicas superiores.

Persianas y cortinas

Este es otro ejemplo clásico de lo común que es la extrusión. Las persianas y las persianas a menudo tienen múltiples ranuras idénticas que se combinan para la funcionalidad. La extrusión de poliestireno, una popular opción de plástico, puede darle el aspecto de imitación de madera que a menudo se ve en las persianas comunes.

Equipo de limpieza

Limpiaparabrisas, escobillas de goma y otros equipos de limpieza utilizan plásticos para sus mangos. Algunos productos incluso tienen un plástico similar al caucho que ofrece una mejor limpieza y necesita extrusión para crearlos en grandes volúmenes.

RapidDirect:la mejor opción para servicios de extrusión de plástico de calidad

La extrusión de plástico es una opción común debido a su relativa simplicidad, rentabilidad y versatilidad. Sin embargo, eso no significa que cualquiera pueda comenzar con el proceso. Las tecnologías de extrusión tienen múltiples requisitos previos, requisitos de diseño y otras consideraciones importantes que aseguran resultados consistentes. Además, también debe invertir en varios tipos de equipos y otras configuraciones para comenzar.

Para las pequeñas y medianas empresas, invertir tanto tiempo y recursos no es práctico. Para ellos, un servicio de extrusión completo y experimentado como RapidDirect es la mejor opción.

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Bonificación:Extrusión de plástico frente a aluminio

La extrusión no se limita únicamente a los plásticos. También puede utilizar el proceso para piezas metálicas con un perfil continuo. Generalmente, el aluminio es uno de los metales más comunes que pasa por el proceso de extrusión debido a la resistencia, densidad, reciclabilidad y otras características mecánicas del material.

Hoy en día, la extrusión de aluminio es un proceso de fabricación común que crea productos como barras, rieles, tuberías, disipadores de calor y muchos otros artículos. En general, el requisito de que su material tenga un perfil continuo y una sección transversal uniforme también es válido en el caso del aluminio.

Además, una distinción importante entre el proceso de extrusión de plástico y la extrusión de aluminio es la temperatura.

A diferencia de los plásticos, la extrusión de aluminio puede ser tanto fría como caliente. La extrusión en frío generalmente produce materiales con alta resistencia pero requiere más potencia. Por el contrario, la extrusión en caliente tiene lugar entre 350 ^o C a 500 ^o C, que se vuelve más fácil de procesar pero a expensas de las propiedades mecánicas.