PROCESOS DE MANUFACTURAProcesos de extrusión

Ing. M.sc. Juan Carlos Posada CManufactura Avanzada

 

Los procesos de manufactura en la ingeniería 

El proceso de la extrusión consiste, básicamente, en la fusión de un material termoplástico, forzándolo a pasar a través de una boquilla o dado conformador para producir un artículo continuo de corte seccional deseado

Procesos de Extrusión

Los procesos de manufactura en la ingeniería

Procesos de extrusión    

• Características:– La extrusión es un proceso continuo.– métodos más rentables por unidad de volumen

de material.– Esta limitado a materiales de baja viscosidad y a

formas continuas de estos, tales como filamentos, varillas, perfiles, películas, etc.

Procesos de extrusión

Procesos de extrusión

PARTES PRINCIPALES

HUSILLO:

Tiene como misión transportar, fundir, levantar presión y homogenizar la masa fundida. Es decir, es el encargado de entregar el polímero fundido al cabezal con la presión necesaria para lograr que este fluya a través de él

     

 

Procesos de extrusión

Procesos de extrusión

Procesos de extrusiónG: flujos volumétricos

Los procesos de manufactura en la ingeniería

ZONAS:     Zona de alimentación

Canal profundo en comparación con el resto del husillo.Bajo grado de fricción entre gránulos y el husillo.Alto grado de fricción entre gránulos y el barril.Optimo ángulo de hélice.

Zona de transición o compresiónDisminución de la profundidad del canal.Disminución del ancho del canal.Agua de enfriamiento para el husillo

Zona de dosificación del husilloG :Flujo volumétrico total de la extrusora (cm3 / seg.)Gs:Flujo volumétrico de arrastre (cm3 / seg.)Gp:Flujo volumétrico de presión (cm3 / seg.)Ge:Flujo volumétrico de pérdida (cm3 / seg.)

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Los procesos de manufactura en la ingeniería

ZONAS:     

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Procesos de extrusión

Procesos de extrusiónZona de dosificación

Los procesos de manufactura en la ingeniería

• Donde:

• Vh: Componente de la velocidad tangencial del material en el sentido del canal (cm / seg.)

• b: Ancho del canal (cm)= 2mm

• h:Profundidad del canal (cm)=4mm• Φ=17.65°

Los procesos de manufactura en la ingeniería

• Donde: • P: Diferencia de presiones entre los puntos x=0 y x= L (Pa)• : La viscosidad absoluta a la temperatura del fundido (Pa.s)• L: Longitud del husillo (cm)• b: Ancho del canal (cm)• h: Profundidad del canal (cm)

Los procesos de manufactura en la ingeniería

Características del flujo en el cabezal

• Donde G : es el flujo volumétrico•       n:viscosidad absoluta del fluido•     P:Caída de presión en el dado (Cabezal)

Kd :es el factor de forma o geométrico del dado

      ( la constante del dado), (Este valor depende de la posición W del  sistema de restricción del cabezal de la extrusora)

Características del flujo en el cabezal

Flujo Newtoniano Flujo  NO Newtoniano

Diagrama de operación de una extrusora

Diagrama de operación de una extrusora