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Husillos - Cilindros - Válvulas antirretorno: ¡La solución adecuada para cada exigencia!

Información específica

Plastificación

www.arburg.com · 03/20182

Componentes originales de ARBURG

Allí donde los componentes se mueven y se transporta material se produce desgaste. Este principio afecta también a las unidades de plastificación, con re-percusiones tanto en su funciona-miento como en las piezas fabricadas. Los desarrollos en el sector de los ma-teriales -especialmente en el área de los termoplá sticos técnicos, los cuales deben adaptarse continuamente a un espectro de propiedades especiales- plantean altas exigencias a la protec-ción contra el desgaste de los husillos, cilindros y válvulas antirretorno. Nues-tros productos están desarrollados y fabricados para cumplir a la perfección el trabajo diario - en ellos está concen-trada nuestra amplia experiencia y nuestros conocimientos sobre proce-sos. La alta calidad la conseguimos gra-cias a la fabricación propia de todos los componentes de plastifi cación. Esta ventaja redundará directamente en su producción gracias a la alta disponibili-dad y durabilidad de los componentes.

Alto nivel de fabricación propia, calidad máximaUna alta tasa de producción propia, una producción centralizada, una fábrica: todo esto forma parte de la tradición de ARBURG. El resultado son componentes que garantizan una gran fiabilidad y aptitud para el uso diario. Todas las fases de fabri-cación de los husillos, cilindros y válvulas antirretorno, desde la materia prima hasta el producto final, se realizan de forma cen-tralizada en la fábrica de Lossburg. En los husillos, estas fases son el tratamiento me-cánico, el tratamiento térmico, así como las operaciones finales de alineado, rectificado y pulido. Las medidas y las propiedades de giro se comprueban en un control de cali-dad exhaustivo. Esto también se aplica para el tratamiento de los cilindros y la fabrica-

ción de los componentes de las válvulas antirretorno: también aquí se supervisa a fondo la calidad en todas las etapas de fabricación. Esto se traduce en durabilidad, robustez y precisión durante toda la vida útil. Para cada aplicación.

Producción propia completa: alto estándar de calidad en todos los productos.Componentes originales de ARBURG: garantizan

una larga vida útil.

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Decisivo: el know-how del fabricanteComo fabricante de máquinas de inyección de tecnología punta, ARBURG dispone tam-bién de amplios conocimientos técnicos en materia de procesos y transformación. Este know-how se integra continuamente en el desarrollo de todos los componentes de plastificación. El resultado es un programa orientado a la práctica para la transforma-ción de distintos materiales y que combina perfectamente varias categorías de desgaste con distintas geometrías.

Suministro rápido de piezas de recambioLa calidad de los servicios de ARBURG puede verse también en el suministro de recambios para componentes de plastifica-ción. Gracias a la fabricación propia se ga-rantiza un inventario constante de existen-cias en almacén, así como una alta disponi-bilidad de todos los componentes. Para poder garantizar un suministro rápido en todo el mundo, la central de ARBURG y las filiales trabajan en red. Esto permite un suministro óptimo para todos los clientes, así como reducir al mínimo los tiempos in-activos. Las piezas para la unidad de plastifi-cación se pueden encargar tanto directa-mente a través de la central de Lossburg o las filiales y representaciones como me-diante un catálogo interactivo en Internet.

Análisis de componentes defectuososSi una pieza de la unidad de plastificación, por ejemplo un husillo o una válvula anti-rretorno, falla durante la producción, existe la posibilidad de pedir al departamento de reparaciones de ARBURG que la analice. Los componentes correspondientes se exa-minan, prueban y miden y, en caso necesa-rio, se realizan ensayos de materiales. Los clientes reciben los resultados de las prue-bas en un informe detallado que incluye también recomendaciones sobre la sustitu-ción de los componentes defectuosos. Si se conoce la razón del fallo, es posible enton-ces reaccionar correspondientemente. Así, por ejemplo, el cambio a otra categoría de desgaste puede ayudar a evitar estos pro-blemas en el futuro.

Línea directa de servicio: asistencia inmediata con

diagnóstico a distancia.

Distintas geometrías: el husillo óptimo para cada aplicación.


Categorías de desgaste para componentes de plastificación

Alta resistencia al desgaste: válvula antirretorno

especial.

Comparación de la estructura: acero normal fundido (izda.) y acero de polvo metalúrgico (dcha.).

Bases: abrasión y corrosiónEn la abrasión, un cuerpo extrano duro pe-netra en la superficie blanda del cuerpo base de metal y la estría. Se puede tratar de una carga de la masa de plástico o de una partícula de desgaste sólida que se haya desprendido. Por consiguiente el desgaste abrasivo aparece prácticamente en toda la unidad de plastificación, es decir, en la zona de material sin plastificar y en la de flujo del material.Por el contrario, la corrosión por picaduras se debe en la mayoría de los casos a una combinación de agresiones químicas y me-cánicas. Los precursores para la corrosión son a menudo los procesos de desgaste abrasivo. La corrosión viene causada en pri-mera línea a través de los componentes vo-látiles existentes en la masa fundida. Así, el agua de un granulado no suficientemente seco en combinación con oxígeno puede provocar corrosión. Pero las superficies me-tálicas pueden ser también atacadas por elementos agresivos corrosivos contenidos en plásticos con aditivos o por la propia descomposición térmica de los polímeros. Dado que estos componentes volátiles sólo se liberan bajo condiciones de transforma-

ción, el desgaste corrosivo se da principal-mente en la zona de “metering” (zona de expulsión) y en los componentes de la vál-vula antirretorno.

Factores que influyen en el desgaste• Parámetros de proceso revoluciones / presión de plastificación / temperaturas / tiempo de permanencia del material• Tipo de carga (fibra de vidrio / carbono, cargas minerales)• Porcentaje de carga• Aditivos (ignífugos / colorantes)

Todos los componentes que intervienen en la preparación de la masa fundida sufren un cierto desgaste. Este efecto inevitable se genera mediante diferen-tes mecanismos que se superponen. Junto con el desgaste mecánico (abra-sión), también la corrosión juega un papel importante en la transformación de termoplásticos especiales.De acuerdo con sus exigencias específi-cas podemos ofrecerle distintas catego-rías de desgaste para los componentes de plastificación. Según el espectro de materiales que vaya a transformar puede seleccionar distintas combinacio-nes de husillos y cilindros. Las caracte-rísticas diferenciadoras son los materia-les empleados y el tipo de protección contra el desgaste, es decir, el tipo de tratamiento de las superficies y de los procesos de endurecimiento.


Categorías de desgaste para componentes de plastificación

Larga vida útil: cilindro bimetálico (BMA).

Para cada material la categoría de desgaste correctaNo solamente la dureza superficial abso-luta es decisiva para la resistencia al des-gaste de los diferentes husillos y cilindros. También la profundidad de temple, es de-cir, la variación de la dureza a lo largo del diámetro, es un factor determinante para la vida útil de las piezas. La categoría de desgaste que debe utilizarse depende prin-cipalmente del material transformado. Sin embargo, en la producción diaria las máquinas de inyección se utilizan normal-mente para la fabricación de los más varia-dos productos con distintos materiales. La categoría de desgaste de la unidad de in-yección se debe elegir de manera que con una aplicación universal se obtenga la ma-yor protección posible contra el desgaste.

Módulos de cilindro resistentes al des-gaste (ARBID)Los husillos resistentes al desgaste ofrecidos bajo la denominación ARBID disponen, gracias al procedimiento endurecedor de AR-BURG, de una capa periférica muy resistente combinada con muy buenas características mecánicas.

Módulos de cilindro de alta resistencia al desgaste (PKV – BMA)En los husillos PKV de alta resistencia al desgaste se utiliza un acero de polvo meta-lúrgico con alto contenido en cromo. En comparación con los metales fundidos convencionales, los aceros elaborados con polvo metalúrgico tienen una estructura más regular, con una granulometría más pequeña y sin poros. Los husillos PKV se caracterizan por una elevada resistencia a la abrasión y a la corrosión, y su reserva contra el desgaste es más elevada que la de los husillos ARBID gracias al procedi-miento endurecedor utilizado.

Categorías de desgaste Componente

Husillo

Cilindro

Válvula antirretorno

Husillo

Cilindro

Válvula antirretorno

Protección contra el desgaste

ARBID

Bimetal

Acero de polvo metalúr-gico de alta aleación

Bimetal

Acero de polvo metalúr-gico de alta aleación

Campo de aplicación

Plásticos sin carga o plásticos con bajo

contenido de carga (< = 25 % )

y baja tendencia a la corrosión

Plásticos con alto contenido de carga

( > = 25 % ) y alta

tendencia a la corrosión

Margen de tempe-ratura hasta

380 °C

1) De serie a partir de la unidad de inyección 800

Acero de herramientas de alta aleación

450 °C

Resistente al desgaste

Alta resistencia al desgaste 1)


Componentes de plastificación especiales para termoplásticos

También la elección correcta de la geo-metría del husillo puede reducir el des-gaste de sus componentes de plastifi-cación. Es por ello que para los termo-plásticos especiales recomendamos la utilización de husillos con una relación de compresión adaptada y cilindros es-peciales. Los problemas generados por plásticos con gran adherencia y que dejan residuos en las paredes los solu-cionamos con un tratamiento superfi-cial especial de los componentes. Para que su producción discurra siempre sin problemas.

Componentes con capa PVDLos plásticos con gran adherencia como el policarbonato (PC) tienden a formar capas en las superficies de los componentes de plastificación. La consecuencia son fallos en la superficie de las piezas que suelen ser transparentes. Los recubrimientos de PVD de nitruro de cromo (CrN) en los husillos y en las válvulas antirretorno evitan la forma-ción de estas capas. Mediante este trata-miento de la superficie conocido de las he-rramientas de corte se consigue una protec-ción adicional contra el desgaste.

Husillos de alta compresiónPara mejorar el proceso de fundición al transformar termoplásticos parcialmente cristalinos, como por ejemplo POM, puede resultar adecuado utilizar un husillo con una relación de compresión mayor (husillo HC). Al tratar materiales de difícil admisión o al añadir material molido también se obtienen ventajas para la estabilidad del proceso de-bido a la zona de admisión más profunda. Los husillos de alta compresión se suminis-tran con una calidad altamente resistente al desgaste (PKV).

Transforman sin problemas: husillos de diseños y geometrías especiales para termoplásticos.

LM = Zona de “metering”

LK = Zona de compresión

LE = Zona de admisión

LM LK LE

Sección libre de la

zona de admisión

Sección libre

Zona de “metering”

Empleo en el sector del embalaje: husillo de

barrera.


Componentes de plastificación especiales para termoplásticos

Husillos de baja compresiónPara la transformación de materiales sensi-bles al cizallamiento se recomienda utilizar husillos de baja compresión. Además de una relación de compresión reducida, estos husillos cuentan con una zona de compre-sión más larga que garantiza una fundición más delicada. Estos husillos se utilizan prin-cipalmente para la transformación de PVC. En caso de sobrecalentamiento, el PVC di-socia HCL (ácido clorhídrico), un elemento muy agresivo que puede corroer las piezas de la unidad de plastificación. Por esa ra-zón, los husillos de baja compresión sola-mente se ofrecen en la variante de alta re-sistencia al desgaste PKV, ya que presentan muy buenas propiedades anticorrosivas. Otra aplicación típica es la inyección de polvo (PIM) en la que se transforma cerá-mica o metal.

Módulos de cilindro alargados y husillos de barreraLas unidades de plastificación alargadas con relaciones L/D de 22:1 a 25:1, combinadas por regla general con piñas mezcladoras, se han acreditado en aquellas aplicaciones donde se dan altas exigencias en cuanto a caudal de material y calidad de la masa fun-dida. Una alternativa a los husillos alargados de tres zonas son los husillos de barrera, especialmente para la transformación de PE y PP en la industria del embalaje.

Piñas mezcladorasA menudo los plásticos se tiñen durante su tratamiento en la máquina de inyección. Normalmente se suelen utilizar mezclas maestras (masterbatch) y colores líquidos. Las piñas mezcladoras garantizan una mez-cla homogénea de la masa fundida lo que evita la formación de vetas. Además, gra-cias a la excelente homogeneización se puede disminuir la cantidad de aditivos y

reducir así los costes de material. Se sumi-nistran pinas mezcladoras para husillos a partir de un diámetro de 30 mm y una rela-ción L/D superior a 20.

Programa para termoplásticos• Husillos y válvulas antirretorno con recubrimiento PVD • Husillos de alta compresión• Husillos de baja compresión• Unidades de plastificación alargadas• Husillos de barrera• Pinas mezcladoras para la homogeneización de la masa fundida

Husillo de tres zonas con mezclador

Aplicación Geometría del husillo

Termoplásticos (general)

Materiales sensibles al cizallamiento, p.ej. PVC

Termoplásticos parcialmente cristalinos, p.ej. POM

Material autocolorante

Piezas de marcha rápida

Husillo de tres zonas estándar

Husillo para PVC (baja compresión)

Husillo HC (alta compresión)

Husillo alargado con mezclador o husillos de barrera

Piña mezcladora: para altos caudales de material

y altas calidades de la masa fundida.


Componentes de plastificación especiales para com puestos de moldeo reticulables

Una de las principales características di-ferenciadoras en la transformación de compuestos de moldeo reticulables en comparación con los termoplásticos es la atemperación del cilindro. Mientras que los módulos de cilindro para termo-plásticos se calientan eléctricamente, en los compuestos de moldeo reticulables se utilizan módulos de cilindro atempe-rados por fluido (agua o aceite). Tam-bién existen diferencias en las geome-trías utilizadas para husillos y válvulas antirretorno. Por esa razón, en nuestro programa encontrará también unidades de plastificación especiales para la trans formación de compuestos de moldeo reticulables.

Transformación de termoestablesLos termoestables se transforman casi ex-clusivamente con materiales de carga y re-fuerzo. Correspondientemente alto es el riesgo de desgaste abrasivo en las unidades de plastificación. Los husillos de los módu-los de cilindro para termoestables trabajan sin compresión y disponen de una relación L/D relativamente pequena por un adelanta-miento de la entrada de material. Los mate-riales de fácil admisión se transforman sin válvula antirretorno. Para las masas BMC se utiliza una válvula antirretorno especial. Los termoestables se transforman casi exclusiva-

mente con materiales de carga y refuerzo. ARBURG ofrece en su programa módulos de cilindro de alta resistencia al desgaste es-peciales para estos plásticos.

Transformación de elastómerosLos husillos para la transformación de elastómeros son simples husillos de ali-mentación sin compresión y están equipa-dos con una válvula antirretorno ajustada. La zona de entrada se ha diseñado espe-cialmente para la transformación de ma-terial en banda y dispone de una bolsa de entrada especial.

Altamente especializados: husillos para poliéster húmedo y termoestables de fácil admisión.


Componentes de plastificación especiales para com puestos de moldeo reticulables

Transformación de silicona líquida (LSR)Para la transformación de LSR se utilizan también husillos de alimentación sin com-presión. Dado que ambos componentes se introducen en el husillo en estado líquido, éste está cortado muy plano. Debido a la baja viscosidad de la LSR, los husillos se combinan con válvulas antirretorno especia-les que garantizan una dosificación precisa y un cierre seguro.

Boquillas con aguja de cierre La baja viscosidad del material hace necesa-ria la utilización de boquillas con aguja de cierre en todos los cilindros para LSR. De esta manera se evita la salida de silicona lí-quida al retirar la boquilla. Se dispone de numerosos modelos de boquilla de cierre según el diseño del molde.

Dosificación ultraprecisa: válvula antirretorno

especial para la transformación de LSR.

Fiables: boquillas con aguja de cierre para la transformación de LSR.


Base del diseño: peso por inyección y volumen de dosificaciónEl punto de partida para disenar un sistema de plastificación es el peso por inyección o el volumen de dosificación de la aplicación. La carrera de dosificación del husillo se debe situar entre 1D y 3D para evitar fluctuacio-nes en el proceso. Por lo tanto, en base al volumen de dosificación, se debe seleccio-nar un margen de entre el 20% y el 80% del volumen máximo de la carrera del husi-llo. Si la carga es excesiva se producen ma-yores inclusiones de aire y, debido a que el tiempo de permanencia es demasiado corto, las partículas que no se funden pro-vocan que el material no sea homogéneo.

Factores que influyen en la capacidad de plastificaciónA partir del peso por inyección y la duración del ciclo se calcula la capacidad de plastifi-cación necesaria de la unidad de inyección. También aquí el margen óptimo de trabajo del husillo se sitúa entre el 20% y el 80% de la capacidad máxima de plastificación. La razón de esta limitación está relacionada con los parámetros en función del material. La capacidad de plastificación máxima de una unidad de inyección depende del volu-men de paso del husillo y del tiempo de permanencia mínimo, que es de 30 segun-dos aproximadamente en el caso de los plásticos en masa y de unos 60 segundos en los plásticos técnicos. Si se trabaja en el

Una característica que comparten to-das nuestras ALLROUNDER es su cons-trucción modular. Lo mismo es aplica-ble a todas las unidades de inyección. Sin necesidad de realizar muchos cam-bios se pueden utilizar distintos tama-ños de cilindro en una misma má-quina. La oferta de los diámetros de husillo es por lo tanto también muy amplia. De ese modo podrá adaptar exactamente el diseño de los sistemas de plastificación a sus necesidades de producción. Un diseño óptimo de sus sistemas de plastificación puede con-tribuir de manera decisiva a reducir el desgaste. Nuestros técnicos de aplica-ciones le ayudarán ante cualquier cuestión relacionada con el diseño de los sistemas de plastificación. Una se-lección precisa de la unidad de inyec-ción óptima combinada con una pro-tección contra el desgaste adaptada a la aplicación garantizará una gran productividad y calidad en la produc-ción de sus piezas inyectadas.

Cálculo de la capacidad de plastificación necesaria [kg/h]

Capacidad de plastificación [kg/h] = Peso por inyección [g] x 3,6 Duración del ciclo [s]

0,2 x capacidad de plastificación máx. < Capacidad de plastificación necesaria < 0,8 x max. Capacidad de Plastificación

Siempre ideal: campo de trabajo óptimo de las unidades de inyección en relación con el caudal de

material.

Base de datos con el know-how de ARBURG: el

sistema de plastificación ideal para cada

aplicación.

[kg/

h PS

]

Tamano de la unidad de inyección

Caudal máximo de material

Campo de trabajo óptimo (20 - 80%)

30 70 100 170 290 400 800 1300 2100 3200 46000

1

1000

100

10

Diseño óptimo de los sistemas de plastificación


Pérdidas de calor mínimas: módulos de cilindro

con aislamiento en la zona de entrada.

Sustituibles individualmente: las unidades de inyección de todas las series ALLROUNDER son modulares.

límite inferior de la capacidad de plastifica-ción de una unidad de inyección pueden producirse danos térmicos en el material a causa de un tiempo de permanencia dema-siado largo. En el caso de velocidades y presiones de in-yección altas, como por ejemplo las necesa-rias para los artículos con paredes delgadas, la selección según el peso por inyección y la capacidad de plastificación no suele ser sufi-ciente, ya que en la unidad de inyección dis-minuye la presión de inyección máxima al aumentar el diámetro del husillo. En esos casos resulta lógico cambiar a una unidad de tamano inmediatamente superior.

Factores que influyen en el caudal de plastificaciónFinalmente se debe comprobar si el caudal de plastificación dependiente de la veloci-dad del husillo es suficiente para dosificar el peso por inyección requerido durante el tiempo de enfriamiento restante. También en este caso puede ser necesario elegir una unidad de inyección de mayor tamano.

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© 2018 ARBURG GmbH + Co KGQuedan reservados los derechos de autor de este folleto. Para cualquier uso que no esté expresamente permitido en virtud de la legislación sobre la propiedad intelectual, se deberá solicitar previamente una autorización a ARBURG.

Todos los datos, así como la información técnica se han compilado con el esmero debido. Sin embargo, no ofrecemos ninguna garantía sobre la exactitud de los mismos. Las ilustraciones y la información pueden diferir del estado de la máquina en el momento de la entrega. En lo que a la instalación y al funcionamiento de la máquina se refiere, solamente será determinante el manual de servicio del modelo correspondiente.

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