Curso de extrusion ii

EXTRUSIONEXTRUSION
DE LOSDE LOS
MATERIALESMATERIALES
PLASTICOSPLASTICOS

INTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓN
MOLECULA DE POLIMEROMOLECULA DE POLIMERO: Los polímeros, como: Los polímeros, como
molécula (macromoléculas) están constituidas demolécula (macromoléculas) están constituidas de
muchosmuchos segmentossegmentos repetidosrepetidos de unidades llamadasde unidades llamadas
merosmeros..
MONOMEROMONOMERO: Molécula constituida por un único: Molécula constituida por un único
meromero..
POLIMEROPOLIMERO: Macromolécula constituida por varios: Macromolécula constituida por varios
merosmeros..
POLIMERIZACIONPOLIMERIZACION: Reacciones químicas: Reacciones químicas
intramoleculares mediante las cuales, losintramoleculares mediante las cuales, los monómerosmonómeros
son unidos en forma de meros a una estructurason unidos en forma de meros a una estructura
molecular de cadena.molecular de cadena.

NOMENCLATURANOMENCLATURA
La denominación de los plásticos se basa en los monómerosLa denominación de los plásticos se basa en los monómeros
que se utilizaron en su fabricación, es decir, en sus materiasque se utilizaron en su fabricación, es decir, en sus materias
primas.primas.
En los homopolímeros termoplásticos se antepone el prefijoEn los homopolímeros termoplásticos se antepone el prefijo
"poli" por ejemplo:"poli" por ejemplo:
Como se puede observar, los nombres químicos de losComo se puede observar, los nombres químicos de los
polímeros con frecuencia son muy largos y difíciles de utilizar.polímeros con frecuencia son muy largos y difíciles de utilizar.
Para aligerar estos problemas se introdujeron las "siglas” oPara aligerar estos problemas se introdujeron las "siglas” o
acrónimos. Para ejemplo citado, su acrónimo es:acrónimos. Para ejemplo citado, su acrónimo es:
Monómero InicialMonómero Inicial Metil MetacrilatoMetil Metacrilato
Nombre de PolímeroNombre de Polímero Polimetil MetacrilatoPolimetil Metacrilato
Nombre del PolímeroNombre del Polímero Polimetil MetacrilatoPolimetil Metacrilato
AcrónimoAcrónimo PMMAPMMA

CARACTERISTICAS GENERALES DE LOSCARACTERISTICAS GENERALES DE LOS
PLASTICOSPLASTICOS
Los plásticos se caracterizan por una relaciónLos plásticos se caracterizan por una relación
resistencia/densidad altaresistencia/densidad alta
Propiedades excelentes para el aislamientoPropiedades excelentes para el aislamiento
térmico y eléctrico y una buena resistencia a lostérmico y eléctrico y una buena resistencia a los
ácidos, álcalis y disolventesácidos, álcalis y disolventes
Las enormes moléculas de las que estánLas enormes moléculas de las que están
compuestos pueden ser lineales, ramificadas ocompuestos pueden ser lineales, ramificadas o
entrecruzadas, dependiendo del tipo de plásticoentrecruzadas, dependiendo del tipo de plástico

TERMOESTABLE Y TERMOPLASTICOTERMOESTABLE Y TERMOPLASTICO
Termo-plástico: Las moléculas lineales y ramificadasTermo-plástico: Las moléculas lineales y ramificadas
son termo-plásticas (se ablandan con el calor)son termo-plásticas (se ablandan con el calor)
Termoestables: las moléculas entrecruzadas sonTermoestables: las moléculas entrecruzadas son
termo-fijos (se endurecen o no se ablandan portermo-fijos (se endurecen o no se ablandan por
acción del calor).acción del calor).
LinealLineal
RamificadaRamificada
Con uniones cruzadasCon uniones cruzadas

CLASIFICACION SEGUN SU PROCEDENCIACLASIFICACION SEGUN SU PROCEDENCIA
Polímeros naturales:Polímeros naturales:
1.1. Derivados de la celulosaDerivados de la celulosa
2.2. Derivados de la caseínaDerivados de la caseína
3.3. Derivados del cauchoDerivados del caucho
Polímeros sintéticos:Polímeros sintéticos:
1.1. Termoestable: Resinas fenólicas, Resinas deTermoestable: Resinas fenólicas, Resinas de
poliéster, Resinas epoxi, etc.poliéster, Resinas epoxi, etc.
2.2. Termoplásticos: Polietileno, Poliestireno,Termoplásticos: Polietileno, Poliestireno,
PVC, Polipropileno, etc.PVC, Polipropileno, etc.

PROCESOS DE TRANSFORMACIONPROCESOS DE TRANSFORMACION
Procesos para TermoplásticosProcesos para Termoplásticos::
Extrusión Calandrado
Inyección Sinterizado
Soplado Recubrimiento por Cuchilla
Termoformado Inmersión
Procesos para TermofijosProcesos para Termofijos:
Laminado Embobinado de filamento continúo
Transferencia Poltrusión
Procesos para Termoplásticos y TermofijosProcesos para Termoplásticos y Termofijos:
Vaciado
Rotomoldeo Espreado (por Spray)
Compresión RIM (moldeo rotacional)

CLASIFICACION DE LOS PROCESOS DECLASIFICACION DE LOS PROCESOS DE
MOLDEADO DE PLASTICOSMOLDEADO DE PLASTICOS
Una clasificación de los procesos de transformación se basa en losUna clasificación de los procesos de transformación se basa en los
cambios del estado que sufre el plástico dentro de la maquinaria.cambios del estado que sufre el plástico dentro de la maquinaria.
Así, podemos encontrar la siguiente división:Así, podemos encontrar la siguiente división:
• Procesos PrimariosProcesos Primarios
• Procesos SecundariosProcesos Secundarios
En el primer caso, el plástico es moldeado a través de un procesoEn el primer caso, el plástico es moldeado a través de un proceso
térmico donde el material pasa por el estado líquido y finalmente setérmico donde el material pasa por el estado líquido y finalmente se
solidifica, mientras que en los procesos secundarios se utilizansolidifica, mientras que en los procesos secundarios se utilizan
medios mecánicos o neumáticos para formar el articulo final sinmedios mecánicos o neumáticos para formar el articulo final sin
pasar por la fusión del plástico.pasar por la fusión del plástico.
PROCESOS PRIMARIOSPROCESOS PRIMARIOS PROCESOS SECUNDARIOSPROCESOS SECUNDARIOS
ExtrusiónExtrusión InmersiónInmersión DobladoDoblado
InyecciónInyección RotomoldeoRotomoldeo CorteCorte
SopladoSoplado CompresiónCompresión TorneadoTorneado
CalandradoCalandrado TermoformadoTermoformado BarrenadoBarrenado

PROCESOPROCESO
DEDE
EXTRUSIONEXTRUSION

EXTRUSIONEXTRUSION
Definición: La palabra extrusión proviene del latínDefinición: La palabra extrusión proviene del latín
“extrudere” que significa forzar un material a través de“extrudere” que significa forzar un material a través de
un orificio.un orificio.
En la extrusión de termoplásticos, el polímero seEn la extrusión de termoplásticos, el polímero se
funde dentro de un cilindro y posteriormente, enfriadofunde dentro de un cilindro y posteriormente, enfriado
en una calandria. Este proceso de extrusión tiene poren una calandria. Este proceso de extrusión tiene por
objetivos, proceso que es normalmente continuo,objetivos, proceso que es normalmente continuo,
usarse para la producción de perfiles, tubos, películasusarse para la producción de perfiles, tubos, películas
plásticas, hojas plásticas, etc.plásticas, hojas plásticas, etc.

APLICACIONESAPLICACIONES
Productos obtenidos por extrusiónProductos obtenidos por extrusión
Película tubularPelícula tubular: bolsas, película plástica: bolsas, película plástica
TuberíaTubería: caños para condición de agua y drenaje: caños para condición de agua y drenaje
RecubrimientoRecubrimiento: cables para uso eléctrico y telefónico: cables para uso eléctrico y telefónico
PerfilPerfil: hojas para persiana, ventanearía, canales de: hojas para persiana, ventanearía, canales de
flujo de aguaflujo de agua
Lámina y película planaLámina y película plana: rafia, manteles para mesa,: rafia, manteles para mesa,
cinta adhesiva, fleje para embalaje.cinta adhesiva, fleje para embalaje.
MonofilamentoMonofilamento: filamentos, alfombra (filamento de la: filamentos, alfombra (filamento de la
alfombras)alfombras)
Para pelletización y fabricación de compuestosPara pelletización y fabricación de compuestos

DESCRIPCION DEL PROCESODESCRIPCION DEL PROCESO
Dentro del proceso de extrusión, varias partes debenDentro del proceso de extrusión, varias partes deben
identificarse con el fin de aprender sus funcione principales,identificarse con el fin de aprender sus funcione principales,
saber sus características en el caso de elegir un equipo ysaber sus características en el caso de elegir un equipo y
detectar donde se puede generar un problema en el momentodetectar donde se puede generar un problema en el momento
de la operación. Independientemente del tipo de extrusión quede la operación. Independientemente del tipo de extrusión que
se quiera analizar, todos guardan similitud hasta llegar alse quiera analizar, todos guardan similitud hasta llegar al
dado extrusor.dado extrusor.
La extrusión consta de un eje metálico central con alabesLa extrusión consta de un eje metálico central con alabes
helicoidales llamado husillo o tornillo, instalado dentro de unhelicoidales llamado husillo o tornillo, instalado dentro de un
cilindro metálico revestido con una camisa de resistenciascilindro metálico revestido con una camisa de resistencias
eléctricas. En un extremo del cilindro se encuentra un orificioeléctricas. En un extremo del cilindro se encuentra un orificio
de materia prima, donde se instala una tolva de alimentación;de materia prima, donde se instala una tolva de alimentación;
en ese mismo extremo se encuentra el sistema deen ese mismo extremo se encuentra el sistema de
acondicionamiento del tornillo compuesto de motor y sistemaacondicionamiento del tornillo compuesto de motor y sistema
de reducción de velocidad. En la punta del tornillo se ubica lade reducción de velocidad. En la punta del tornillo se ubica la
salida del material y el dado que forma finalmente al plásticosalida del material y el dado que forma finalmente al plástico

ESQUEMA DE PROCESO DEESQUEMA DE PROCESO DE
EXTRUSIONEXTRUSION

PARTES PRINCIPALES DE UNAPARTES PRINCIPALES DE UNA
EXTRUSORAEXTRUSORA

DESCRIPCIONDESCRIPCION
DEL EQUIPODEL EQUIPO

TOLVA DE ALIMENTACIONTOLVA DE ALIMENTACION
La tolva es el deposito de materia prima en donde se colocan los pellets deLa tolva es el deposito de materia prima en donde se colocan los pellets de
material plástico para la alimentación continua del extrusor.material plástico para la alimentación continua del extrusor.
Debe tener dimensiones adecuadas para ser completamente funcional; losDebe tener dimensiones adecuadas para ser completamente funcional; los
diseños mal planeados, principalmente en los ángulos de bajada deldiseños mal planeados, principalmente en los ángulos de bajada del
material, pueden provocar estancamientos de material y paros en lamaterial, pueden provocar estancamientos de material y paros en la
producción.producción.
En materiales que se compactan fácilmente, una tolva con sistemaEn materiales que se compactan fácilmente, una tolva con sistema
vibratorio puede resolver el problema.vibratorio puede resolver el problema.
Si el material a procesar es problemático aun con la tolva en vibración, laSi el material a procesar es problemático aun con la tolva en vibración, la
tolva tipotolva tipo crammercrammer es la única que puede formar el material a fluir, mediantees la única que puede formar el material a fluir, mediante
el empleo de un tornillo para lograr la alimentaciónel empleo de un tornillo para lograr la alimentación
La tolvas de secado son usadas para la eliminación de la humedad delLa tolvas de secado son usadas para la eliminación de la humedad del
material que esta siendo procesado, sustituyen a equipos de secadomaterial que esta siendo procesado, sustituyen a equipos de secado
independientes del a maquina.independientes del a maquina.
En sistemas de extrusión con un mayor grado de automatización, se cuentaEn sistemas de extrusión con un mayor grado de automatización, se cuenta
con sistemas de transporte de material desde contenedores hasta la tolva,con sistemas de transporte de material desde contenedores hasta la tolva,
por medios neumáticos o mecánicos.por medios neumáticos o mecánicos.
Otros equipos auxiliares son los dosificadores de aditivos a la tolva y losOtros equipos auxiliares son los dosificadores de aditivos a la tolva y los
imanes para la obstrucción del paso de materiales ferrosos, que puedanimanes para la obstrucción del paso de materiales ferrosos, que puedan
dañar el tornillo y otras partes internas del extrusordañar el tornillo y otras partes internas del extrusor

ESQUEMAS DE TOLVASESQUEMAS DE TOLVAS

BARRIL O CAÑONBARRIL O CAÑON
Es un cilindro metálico que aloja al tornillo y constituye el cuerpoEs un cilindro metálico que aloja al tornillo y constituye el cuerpo
principal de una máquina de extrusión, conforma, junto con elprincipal de una máquina de extrusión, conforma, junto con el
tornillo, la cámara de fusión y bombeo de la extrusora. El cañóntornillo, la cámara de fusión y bombeo de la extrusora. El cañón
debe tener una resistencia al material que este procesando.debe tener una resistencia al material que este procesando.
La dureza del cañón se consigue utilizando aceros de diferentesLa dureza del cañón se consigue utilizando aceros de diferentes
tipos y cuando es necesario se aplican métodos de endurecimientotipos y cuando es necesario se aplican métodos de endurecimiento
superficial de las paredes internas del cañón.superficial de las paredes internas del cañón.
El cañón cuenta con resistencias eléctricas que proporcionan unaEl cañón cuenta con resistencias eléctricas que proporcionan una
parte de la energía térmica que el material requiere para serparte de la energía térmica que el material requiere para ser
fundido. El sistema de resistencias en algunos casos vafundido. El sistema de resistencias en algunos casos va
complementado con un sistema de enfriamiento, que puede ser decomplementado con un sistema de enfriamiento, que puede ser de
flujo de líquido o por ventiladores de aire.flujo de líquido o por ventiladores de aire.
Todo el sistema de calentamiento es controlado desde un tablero ,Todo el sistema de calentamiento es controlado desde un tablero ,
donde las temperaturas se establecen en función del tipo dedonde las temperaturas se establecen en función del tipo de
material y del producto deseado.material y del producto deseado.
Para mejor conservación de la temperatura a lo largo del cañón yPara mejor conservación de la temperatura a lo largo del cañón y
prevenir cambios de la calidad de la producción por variaciones enprevenir cambios de la calidad de la producción por variaciones en
la temperatura ambiente, se acostumbra aislar el cuerpo del cañónla temperatura ambiente, se acostumbra aislar el cuerpo del cañón
con algún material de baja conductividad térmica como la fibra decon algún material de baja conductividad térmica como la fibra de
vidrio o el fieltrovidrio o el fieltro

CARACTERISTICAS DEL MATERIAL CONSTITUTIVOCARACTERISTICAS DEL MATERIAL CONSTITUTIVO
DE UN CAÑON DE EXTRUSIONDE UN CAÑON DE EXTRUSION
1.1. Máxima durabilidadMáxima durabilidad
2.2. Alta transferencia de calorAlta transferencia de calor
3.3. Mínimo cambio dimensional con la temperaturaMínimo cambio dimensional con la temperatura
En la fabricación de cilindros de extrusión talesEn la fabricación de cilindros de extrusión tales
exigencias logran ser cubiertas utilizandoexigencias logran ser cubiertas utilizando
materiales tales como: Xaloy 101 (para extrusorasmateriales tales como: Xaloy 101 (para extrusoras
de propósito general, procesamiento de PEAD yde propósito general, procesamiento de PEAD y
PEBD), Xaloy 800 (para el procesamiento dePEBD), Xaloy 800 (para el procesamiento de
PELBD), o Xaloy 306 (para productos corrosivos,PELBD), o Xaloy 306 (para productos corrosivos,
como copolímeros ácidos).como copolímeros ácidos).

TORNILLO O HUSILLOTORNILLO O HUSILLO
Gracias a los intensos estudios delGracias a los intensos estudios del
compartimiento del flujo de los polímeros,compartimiento del flujo de los polímeros,
el husillo o tornillo ha evolucionadoel husillo o tornillo ha evolucionado
ampliamente desde el auge de la industriaampliamente desde el auge de la industria
plástica hasta el grado de convertirse enplástica hasta el grado de convertirse en
la parte que contiene la mayor tecnologíala parte que contiene la mayor tecnología
dentro de una máquina de extrusión.dentro de una máquina de extrusión.
Por esto, es la pieza que en alto gradoPor esto, es la pieza que en alto grado
determina el éxito de una operación dedetermina el éxito de una operación de
extrusión. Lo cual se detallará masextrusión. Lo cual se detallará mas
adelanteadelante

TORNILLOS DE EXTRUSIONTORNILLOS DE EXTRUSION
Variación de los tornillos para diversas resinasVariación de los tornillos para diversas resinas
y aplicacionesy aplicaciones
Alimentació
n
Tornillo utilizado en industria alimenticia
Tornillo para
materiales fríos
Tornillo para polietileno
Compresión
Flujo del material
Dosificación

CILINDROS CON ZONAS ACANALADASCILINDROS CON ZONAS ACANALADAS
Son cilindros de extrusión que poseen una superficie interna con canales deSon cilindros de extrusión que poseen una superficie interna con canales de
formas específicas. Zonas acanaladas ubicadas en la etapa deformas específicas. Zonas acanaladas ubicadas en la etapa de
alimentación de los cilindros de extrusión, favorecen el procesamiento dealimentación de los cilindros de extrusión, favorecen el procesamiento de
resinas de bajo coeficiente de fricción (Ej.: HMW PEAD y PP)resinas de bajo coeficiente de fricción (Ej.: HMW PEAD y PP)
Existe un variado diseño de zonas deExiste un variado diseño de zonas de
alimentación acanaladas. Los canalesalimentación acanaladas. Los canales
de sección cuadradas maximizan elde sección cuadradas maximizan el
volumen de material alimentadovolumen de material alimentado
Sección transversal de las zonas de alimentación acanaladas
Las zonas de alimentación acanaladas permiten controlar el coeficiente deLas zonas de alimentación acanaladas permiten controlar el coeficiente de
fricción de polímero-cilindro mediante la geometría reduciendo lafricción de polímero-cilindro mediante la geometría reduciendo la
sensibilidad con respecto a la temperatura y las propiedadessensibilidad con respecto a la temperatura y las propiedades
termodinámicas de las resinas. Por otro lado, estas zonas permitentermodinámicas de las resinas. Por otro lado, estas zonas permiten
incrementar el volumen de la sección de alimentación, acelerando la fusiónincrementar el volumen de la sección de alimentación, acelerando la fusión
y aumentando el caudal de extrusión. Ver tablas: 1-PEBD y 2-PPy aumentando el caudal de extrusión. Ver tablas: 1-PEBD y 2-PP

CILINDROS CON ZONAS ACANALADASCILINDROS CON ZONAS ACANALADAS
Con mayores precauciones que los extrusores tradicionales, las seccionesCon mayores precauciones que los extrusores tradicionales, las secciones
de alimentación acanaladas deben mantenerse refrigeradas y aisladas delde alimentación acanaladas deben mantenerse refrigeradas y aisladas del
cilindro de extrusión, para favorecer el desplazamiento axial del polímetro.cilindro de extrusión, para favorecer el desplazamiento axial del polímetro.
En los cilindros con zonas de alimentación lisas (convencionales) lasEn los cilindros con zonas de alimentación lisas (convencionales) las
etapas de dispersión y mezclado del tornillo se encuentra localizadas enetapas de dispersión y mezclado del tornillo se encuentra localizadas en
zona de dosificación (última sección del tornillo); lo cual frecuentementezona de dosificación (última sección del tornillo); lo cual frecuentemente
genera merma en la producción.genera merma en la producción.
En cilindros acanalados los mejores resultados se han obtenido ubicandoEn cilindros acanalados los mejores resultados se han obtenido ubicando
las etapas de mezclado a dos tercios (2/3) de la longitud del tornillo. Estalas etapas de mezclado a dos tercios (2/3) de la longitud del tornillo. Esta
ubicación promueva la dispersión de aglomerados y la finalización de laubicación promueva la dispersión de aglomerados y la finalización de la
fusión.fusión.

ESPECIFICACIONES DE LOS CANALESESPECIFICACIONES DE LOS CANALES
DE UN CAÑON DE EXTRUSIONDE UN CAÑON DE EXTRUSION
1 Pulgada=2.54 Centímetros

CONTROL DE TEMPERATURA EN LOS CILINDROSCONTROL DE TEMPERATURA EN LOS CILINDROS
El calentamiento del cilindro se produce, casiEl calentamiento del cilindro se produce, casi
exclusivamente mediante resistencias eléctricasexclusivamente mediante resistencias eléctricas
El sistema de calentamiento de la extrusora esEl sistema de calentamiento de la extrusora es
responsable de suministrar entre un 20 a un 30 %responsable de suministrar entre un 20 a un 30 %
del calor necesario para fundir el material.del calor necesario para fundir el material.
Para suministrar el calor requerido, el calentamientoPara suministrar el calor requerido, el calentamiento
suele ser de 25 a 50 vatios/insuele ser de 25 a 50 vatios/in² (38750 a 77500 W/m²)² (38750 a 77500 W/m²)
NotaNota: vatio = watt (: vatio = watt (símbolosímbolo W). 1w/in²=1550w/m²W). 1w/in²=1550w/m²

SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DEL CILINDROSISTEMA DE ENFRIAMIENTO DEL CILINDRO
Cada zona de calentamiento del tornillo de la extrusora estáCada zona de calentamiento del tornillo de la extrusora está
acompañada, en la mayor parte de los equipos comerciales,acompañada, en la mayor parte de los equipos comerciales,
de un ventilador el cual permite el control de la temperaturade un ventilador el cual permite el control de la temperatura
eliminando calor de la extrusora mediante el flujo de aireeliminando calor de la extrusora mediante el flujo de aire
sobre la superficie requerida.sobre la superficie requerida.
Los ventiladores son accionados por controladores deLos ventiladores son accionados por controladores de
temperatura que comandan la operación de los calefactorestemperatura que comandan la operación de los calefactores
eléctricos.eléctricos.
Los ventiladores entran en operación cuando la temperaturaLos ventiladores entran en operación cuando la temperatura
de una zona supera el punto prefijado, por efecto de:de una zona supera el punto prefijado, por efecto de:
a)a) La transferencia excesiva de calor por parte de la resistenciaLa transferencia excesiva de calor por parte de la resistencia
(Ejemplo: Durante el arranque de la máquina).(Ejemplo: Durante el arranque de la máquina).
b)b) La generación excesiva de calor por parte de los elementos deLa generación excesiva de calor por parte de los elementos de
mezclado presentes en el tornillo de la extrusora.mezclado presentes en el tornillo de la extrusora.
La temperatura de extrusión sólo puede ser controlada deLa temperatura de extrusión sólo puede ser controlada de
manera precisa mediante la acción combinada de las bandasmanera precisa mediante la acción combinada de las bandas
de calentamiento eléctrico y los ventiladores de cada zona.de calentamiento eléctrico y los ventiladores de cada zona.

IMPORTANCIA DE LA TEMPERATURA EN LA FASEIMPORTANCIA DE LA TEMPERATURA EN LA FASE
DE ALIMENTACION DE LA RESINADE ALIMENTACION DE LA RESINA
Sistema de enfriamiento de la garganta: Con la mayor parteSistema de enfriamiento de la garganta: Con la mayor parte
de los materiales poliméricos, y en especial las poliolefinas,de los materiales poliméricos, y en especial las poliolefinas,
es necesario mantener la temperatura de la zona dees necesario mantener la temperatura de la zona de
alimentación al tornillo, conocida como "garganta dealimentación al tornillo, conocida como "garganta de
alimentación", al menos a 50ºC por debajo de la temperaturaalimentación", al menos a 50ºC por debajo de la temperatura
de fusión del polímero. Una temperatura muy baja en la zonade fusión del polímero. Una temperatura muy baja en la zona
de alimentación impide que la fusión de la resina produzca lade alimentación impide que la fusión de la resina produzca la
adhesión de la misma a la superficie del tornillo; minimizandoadhesión de la misma a la superficie del tornillo; minimizando
el flujo de material por arrastre, y por lo tanto, el caudalel flujo de material por arrastre, y por lo tanto, el caudal
extruido.extruido.
Generalmente, el uso de agua corriente permite mantener laGeneralmente, el uso de agua corriente permite mantener la
temperatura de la garganta en los límites deseados (Tm-temperatura de la garganta en los límites deseados (Tm-
50°C); sin embargo, en ambientes calientes y con equipos de50°C); sin embargo, en ambientes calientes y con equipos de
alto caudal de producción puede requerirse el uso de aguaalto caudal de producción puede requerirse el uso de agua
enfriada en torres de enfriamiento o incluso, refrigerada.enfriada en torres de enfriamiento o incluso, refrigerada.

TEMPERATURA DE LA MASATEMPERATURA DE LA MASA
Es importante mantener la temperatura de la masa, antes de la entrada alEs importante mantener la temperatura de la masa, antes de la entrada al
cabezal, en un nivel bajo. Para un procesamiento inmejorable con uncabezal, en un nivel bajo. Para un procesamiento inmejorable con un
tornillo de barrera, el perfil de temperatura de las zonas de la extrusoratornillo de barrera, el perfil de temperatura de las zonas de la extrusora
debe ser del tipo "joroba" (“humped").debe ser del tipo "joroba" (“humped").
Tener en cuenta que cada diseño de tornillo es diferente por lo que elTener en cuenta que cada diseño de tornillo es diferente por lo que el
perfil de temperatura para cada caso determinado debe establecerse paraperfil de temperatura para cada caso determinado debe establecerse para
lograr los mejores resultados. Igualmente se debe tener siempre enlograr los mejores resultados. Igualmente se debe tener siempre en
cuenta que la temperatura de la última zona no debe ser menor que lacuenta que la temperatura de la última zona no debe ser menor que la
temperatura de fusión del material, porque el polímero se solidificará en latemperatura de fusión del material, porque el polímero se solidificará en la
camisa de la extrusora si el tornillo deja de operar.camisa de la extrusora si el tornillo deja de operar.
Una masa que no tiene una gradiente de temperatura uniforme a travésUna masa que no tiene una gradiente de temperatura uniforme a través
del flujo de la masa fundida tendrá consecuentemente una gradiente nodel flujo de la masa fundida tendrá consecuentemente una gradiente no
uniforme de viscosidad. Todos los diseños de cabezales por sistemas deuniforme de viscosidad. Todos los diseños de cabezales por sistemas de
simulación de flujo con computadoras asumen una viscosidad constante.simulación de flujo con computadoras asumen una viscosidad constante.
Perfil de la temperatura de "Joroba" de una extrusora en ºC.
Zona Nº 1 Zona Nº 2 Zona Nº 3 Zona Nº 4
180 240 220 220

MOTORMOTOR
El motor de la extrusora es el componente del equipoEl motor de la extrusora es el componente del equipo
responsable de suministrar la energía necesaria pararesponsable de suministrar la energía necesaria para
producir: laproducir: la alimentación de la resinaalimentación de la resina,, parte de su fusiónparte de su fusión (70 a(70 a
80%), su80%), su transportetransporte y ely el bombeo a través del cabezal y labombeo a través del cabezal y la
boquillaboquilla..
Los motores incorporados en las líneas de extrusión sonLos motores incorporados en las líneas de extrusión son
eléctricos y operan con voltajes de 220 y 440 V.eléctricos y operan con voltajes de 220 y 440 V.
Las extrusoras modernas emplean motores DC (corrienteLas extrusoras modernas emplean motores DC (corriente
continua), ya que permiten un amplio rango de velocidades decontinua), ya que permiten un amplio rango de velocidades de
giro, bajo nivel de ruido y un preciso control de la velocidad.giro, bajo nivel de ruido y un preciso control de la velocidad.
Se recomienda que la potencia de diseño sea de 1 HP porSe recomienda que la potencia de diseño sea de 1 HP por
cada 10 a 15 Ib/h de caudal, sin embargo para lascada 10 a 15 Ib/h de caudal, sin embargo para las
aplicaciones de alto requerimiento de mezclado esta relaciónaplicaciones de alto requerimiento de mezclado esta relación
puede llegar a ser de 1HP por cada 3 a 5 lb./h.puede llegar a ser de 1HP por cada 3 a 5 lb./h.
La velocidad alcanzada por los motores resulta más elevadaLa velocidad alcanzada por los motores resulta más elevada
que la requerida por el tornillo. Las cajas reducen la velocidadque la requerida por el tornillo. Las cajas reducen la velocidad
hasta en un 20:1.hasta en un 20:1.
NOTA:NOTA: 1 libra = 453,6 gramos1 libra = 453,6 gramos

CABEZALCABEZAL
El componente de la línea denominado cabezal, es elEl componente de la línea denominado cabezal, es el
responsable de conformar o proporcionar la forma delresponsable de conformar o proporcionar la forma del
extrudado.extrudado.
Componentes básicos de un cabezal de extrusión:Componentes básicos de un cabezal de extrusión:
1.1. Plato rompedorPlato rompedor
2.2. FiltrosFiltros
3.3. BoquillaBoquilla

PLATO ROMPEDOR Y FILTROSPLATO ROMPEDOR Y FILTROS
El plato rompedor es el primer elemento del cabezalEl plato rompedor es el primer elemento del cabezal
destinado a romper con el patrón de flujo en espiral que eldestinado a romper con el patrón de flujo en espiral que el
tornillo imparte; mientras que la función de los filtros es la detornillo imparte; mientras que la función de los filtros es la de
eliminar del extrudado partículas y/o grumos provenientes deeliminar del extrudado partículas y/o grumos provenientes de
impurezas, carbonización, pigmentos y/o aditivos, etc.impurezas, carbonización, pigmentos y/o aditivos, etc.
En lo que respecta a su diseño, el plato rompedor no es másEn lo que respecta a su diseño, el plato rompedor no es más
que una placa cilíndrica horadada. Por otro lado, las mallasque una placa cilíndrica horadada. Por otro lado, las mallas
deben ser fabricadas con acero inoxidable.deben ser fabricadas con acero inoxidable.

FILTROSFILTROS CAMBIA FILTROCAMBIA FILTRO

FOTO CAMBIA FILTROFOTO CAMBIA FILTRO

TORPEDOTORPEDO
Algunos cabezales de extrusión suelenAlgunos cabezales de extrusión suelen
presentar en el ducto de acople entre lapresentar en el ducto de acople entre la
extrusora y el cabezal, un elemento queextrusora y el cabezal, un elemento que
contribuye con la función del plato rompedorcontribuye con la función del plato rompedor
(modificar el patrón de flujo en espiral a uno(modificar el patrón de flujo en espiral a uno
longitudinal). Por su geometría, a este dispositivolongitudinal). Por su geometría, a este dispositivo
se le suele denominar torpedo (ver figura).se le suele denominar torpedo (ver figura).
Esquema de un torpedo de un cabezal
de extrusión de película tubular.
ACOPLE DE CABEZAL

BOQUILLABOQUILLA
La boquilla de extrusión es el componente del cabezalLa boquilla de extrusión es el componente del cabezal
encargado de la conformación final del extrudado. Se debeencargado de la conformación final del extrudado. Se debe
velar por que el polímero fluya, con volumen y velocidad develar por que el polímero fluya, con volumen y velocidad de
flujo uniforme, alrededor de toda la circunferencia de laflujo uniforme, alrededor de toda la circunferencia de la
boquilla, de manera de lograr espesores uniformes. Losboquilla, de manera de lograr espesores uniformes. Los
diseños actuales de boquillas presentan dos seccionesdiseños actuales de boquillas presentan dos secciones
claramente definidas (ver figura).claramente definidas (ver figura).
1.1. La cámara de relajación de laLa cámara de relajación de la
boquilla tiene como propósitoboquilla tiene como propósito
producir la desaceleración delproducir la desaceleración del
material e incrementar el tiempo dematerial e incrementar el tiempo de
residencia en la boquilla de maneraresidencia en la boquilla de manera
tal que el polímero relaje lostal que el polímero relaje los
esfuerzos impartidos por el paso aesfuerzos impartidos por el paso a
través de los paquetes de filtros y eltravés de los paquetes de filtros y el
plato rompedor.plato rompedor.
2.2. La cámara de descarga o salida (DieLa cámara de descarga o salida (Die
land) produce el formado del perfilland) produce el formado del perfil
deseado con las dimensionesdeseado con las dimensiones
requeridas.requeridas. Sección de una boquilla circular de extrusión.

ESPECIFICACIONES DE UNAESPECIFICACIONES DE UNA
BOQUILLABOQUILLA
Los parámetros básicos para la especificación de unaLos parámetros básicos para la especificación de una
boquilla son: el diámetro y la abertura de la salida.boquilla son: el diámetro y la abertura de la salida.
Son requeridos cuando la boquilla no es diseñadaSon requeridos cuando la boquilla no es diseñada
específicamente para un determinado extrusor.específicamente para un determinado extrusor.
Debido a que los fabricantes de extrusoras y boquillasDebido a que los fabricantes de extrusoras y boquillas
no siempre son los mismos, el uso de adaptadoresno siempre son los mismos, el uso de adaptadores
suele ser común.suele ser común.
ADAPTADORESADAPTADORES

HUSILLOHUSILLO
OO
TORNILLOTORNILLO

ALABES O FILETES O PALETA PISTONALABES O FILETES O PALETA PISTON
Los alabes que recorren el husillo de un extremo al otro, sonLos alabes que recorren el husillo de un extremo al otro, son
los verdaderos impulsores del material a través del extrusor.los verdaderos impulsores del material a través del extrusor.
Las dimensiones y formas que estos tengan, determinará elLas dimensiones y formas que estos tengan, determinará el
tipo de material que se pueda procesar y la calidad detipo de material que se pueda procesar y la calidad de
mezclado de la masa al salirmezclado de la masa al salir
Profundidad del filete en la zona de alimentación: es laProfundidad del filete en la zona de alimentación: es la
distancia entre el extremo del filete y la parte central deldistancia entre el extremo del filete y la parte central del
husillo o raíz del husillo. En esta parte los filetes son muyhusillo o raíz del husillo. En esta parte los filetes son muy
pronunciados con el objeto de transportar una gran cantidadpronunciados con el objeto de transportar una gran cantidad
de material al interior del extrusor, aceptando el material sinde material al interior del extrusor, aceptando el material sin
fundir y aire que esta atrapado entre el material sólido.fundir y aire que esta atrapado entre el material sólido.

RELACION DE COMPRESIONRELACION DE COMPRESION
Como las profundidades de los alabes no son constantes, lasComo las profundidades de los alabes no son constantes, las
diferencias se diseñan dependiendo del tipo de material adiferencias se diseñan dependiendo del tipo de material a
procesar, debido a que los plásticos tienen comportamientosprocesar, debido a que los plásticos tienen comportamientos
distintos al fluirdistintos al fluir
La relación entre la profundidad del filete en la alimentación yLa relación entre la profundidad del filete en la alimentación y
la profundidad del filete en la descarga, se denomina relaciónla profundidad del filete en la descarga, se denomina relación
de compresiónde compresión
El resultado de este cociente es siempre mayor a uno yEl resultado de este cociente es siempre mayor a uno y
puede llegar incluso hasta 4.5 en ciertos casospuede llegar incluso hasta 4.5 en ciertos casos

LONGITUD DEL TORNILLOLONGITUD DEL TORNILLO
La longitud influye en el desempeño productivo de la máquina yLa longitud influye en el desempeño productivo de la máquina y
en el costo de esta.en el costo de esta.
Al aumentar la longitud del husillo, y consecuentemente delAl aumentar la longitud del husillo, y consecuentemente del
extrusor, también aumenta la capacidad de plastificación y laextrusor, también aumenta la capacidad de plastificación y la
productividad de la máquina.productividad de la máquina.
Otro aspecto que se mejora al incrementar la longitud es laOtro aspecto que se mejora al incrementar la longitud es la
calidad del mezclado y homogenización del material. Este escalidad del mezclado y homogenización del material. Este es
un factor muy importante cuando se procesan materialesun factor muy importante cuando se procesan materiales
pigmentados o con master batch, de cargas o aditivos quepigmentados o con master batch, de cargas o aditivos que
requieran incorporarse perfectamente en el productorequieran incorporarse perfectamente en el producto

DIAMETRO DEL TORNILLODIAMETRO DEL TORNILLO
Es la dimensión que influye directamente en la capacidad deEs la dimensión que influye directamente en la capacidad de
producción de la máquina. Generalmente crece en proporción conproducción de la máquina. Generalmente crece en proporción con
la longitud del equipo.la longitud del equipo.
Al aumentar esta dimensión debe aumentar la longitud del husillo,Al aumentar esta dimensión debe aumentar la longitud del husillo,
puesto que al aumento de la productividad debe ser apoyada porpuesto que al aumento de la productividad debe ser apoyada por
una mejor capacidad plastificante.una mejor capacidad plastificante.
Con base a la estrecha relación existente entre longitud y diámetroCon base a la estrecha relación existente entre longitud y diámetro
del husillo se acostumbra especificar las dimensiones principalesdel husillo se acostumbra especificar las dimensiones principales
del tornillo como una relación longitud/diámetro (L/D)del tornillo como una relación longitud/diámetro (L/D)
Longitud (L)
Diámetro (D)
RelaciónRelación típicatípica L/DL/D
de 16:1 a 32:1de 16:1 a 32:1

ESPECIFICACIONES DE UNESPECIFICACIONES DE UN
TORNILLOTORNILLO

ZONAS DE UN TORNILLOZONAS DE UN TORNILLO

ZONA DE ALIMENTACIONZONA DE ALIMENTACION

ZONA DE COMPRESIONZONA DE COMPRESION

ZONA DE DOSIFICACIONZONA DE DOSIFICACION

MODELOS DE FUSIONMODELOS DE FUSION
Modelo de fusión
Extrusor de un
solo filete
Modelo de fusión
Extrusor barrera
Aproximadamente el 80 % de la fusión del material es debido a
la fricción.

TORNILLO BARRERATORNILLO BARRERA

FOTO TORNILLO TIPO BARRERAFOTO TORNILLO TIPO BARRERA

SECCIONES DE MEZCLADOSECCIONES DE MEZCLADO

MEZCLADO DISTRIBUTIVOMEZCLADO DISTRIBUTIVO
TIPO PINES
TIPO DULMAGE
TIPO SAXTON
TIPO AXON

MEZCLADO DISPERSIVOMEZCLADO DISPERSIVO
TIPO LE ROY
TIPO ZORRO
TIPO ANILLO
TIPO EGAN

COMPARACION DE TORNILLOSCOMPARACION DE TORNILLOS

TIPOSTIPOS
DEDE
EXTRUSIONEXTRUSION

EXTRUSION DE PELICULAEXTRUSION DE PELICULA
TUBULARTUBULAR
Consiste típicamente en:Consiste típicamente en:
1.1. ExtrusoraExtrusora
2.2. Cabezal o dadoCabezal o dado
3.3. Anillo de aire de enfriamientoAnillo de aire de enfriamiento
4.4. Dispositivo estabilizador o calibrador de películaDispositivo estabilizador o calibrador de película
5.5. Dispositivo de colapsado de la burbujaDispositivo de colapsado de la burbuja
6.6. Rodillo de tiro superiorRodillo de tiro superior
7.7. Embobinadora (de contacto o central)Embobinadora (de contacto o central)
8.8. Torre estructural que soporta las partesTorre estructural que soporta las partes
anteriormente mencionadasanteriormente mencionadas

EXTRUSION DE PELICULA TUBULAREXTRUSION DE PELICULA TUBULAR
Rodillos de
paso
Tratador
Corona
Rollo de
Polietileno
Tolva de
alimentación
Dado circular
Tornillo
Anillo enfriador
Globo
Inyector de aire

SOPLADO DE PELICULASOPLADO DE PELICULA
Extrusora
Cabezal/Soplador
Globo
Rodillo superior
Embobinadora
Aire frío

COEXTRUSION DE PELICULACOEXTRUSION DE PELICULA
El proceso de coextrusión de película tubular, cobraEl proceso de coextrusión de película tubular, cobra
importancia por la gran versatilidad y variedad de películas queimportancia por la gran versatilidad y variedad de películas que
se pueden obtener. Entre sus usos se encuentra lase pueden obtener. Entre sus usos se encuentra la
combinación de propiedades de dos distintos polímeros paracombinación de propiedades de dos distintos polímeros para
obtener un producto con la suma de sus ventajas en unaobtener un producto con la suma de sus ventajas en una
película Sándwich, para obtener un espesor menor y reducir elpelícula Sándwich, para obtener un espesor menor y reducir el
costo del producto.costo del producto.
Las diferencias básicas entre una línea de extrusión de películaLas diferencias básicas entre una línea de extrusión de película
y una co-extrusión, se observan en la aparición de dos o másy una co-extrusión, se observan en la aparición de dos o más
extrusores y la modificación del cabezal o dado con la adiciónextrusores y la modificación del cabezal o dado con la adición
de más canales de flujo compatibilidad física y condiciones dede más canales de flujo compatibilidad física y condiciones de
extrusión similares.extrusión similares.
Cuando los polímeros que van a formar una película de variasCuando los polímeros que van a formar una película de varias
capas tienen compatibilidad física es posible que se unan sin lacapas tienen compatibilidad física es posible que se unan sin la
necesidad de utilizar sustancias intermedias que funcionen connecesidad de utilizar sustancias intermedias que funcionen con
adhesivos. Por otra parte, si los materiales tienen condicionesadhesivos. Por otra parte, si los materiales tienen condiciones
de extrusión parecidas se tendrán menos problemas en losde extrusión parecidas se tendrán menos problemas en los
diseños del cabezal.diseños del cabezal.

EXTRUSION DE TUBO Y PERFILEXTRUSION DE TUBO Y PERFIL
Consiste en:Consiste en:
2.2. CabezalCabezal
3.3. Unidad de formación o calibraciónUnidad de formación o calibración
• Calibración para tubería de pared lisaCalibración para tubería de pared lisa
• Calibración para tubería de pared corrugadaCalibración para tubería de pared corrugada
• Calibración externa utilizando vacíoCalibración externa utilizando vacío
• Calibración interna utilizando presiónCalibración interna utilizando presión
4.4. Batea de enfriamiento (por esperado, por inmersión)Batea de enfriamiento (por esperado, por inmersión)
5.5. Unidad de tiro (por oruga, de bandas, de rodillos)Unidad de tiro (por oruga, de bandas, de rodillos)
6.6. Unidad de corteUnidad de corte
7.7. Unidad de enrolladoUnidad de enrollado
UNIDAD
DE
TIRO

EXTRUSION DE TUBO YEXTRUSION DE TUBO Y
PERFILPERFIL
Tolva de
alimentación
Extrusora
Cabezal
Calibrador de
vacío
Unidad
de tiro

APLICACIONES DE LOS PRODUCTOSAPLICACIONES DE LOS PRODUCTOS
OBTENIDOS POR EXTRUSION DE TUBOOBTENIDOS POR EXTRUSION DE TUBO
Tubería a presión (PVC, HDPE)
Tubería Conduit (PVC, HDPE)
Tubería de conducción de drenaje y desagüe
Tubería para drenaje doméstico (PV)
Tubería para instalaciones eléctricas (PVC, HDPE,
LDP)
Tubería para gas (PVC, HDPE)
Mangueras (PVC)
Tubería para uso médico
Tubería para agua de riego
Tubería Industrial (PVC, HDPE, PP)
Tubería para conducción de agua potable (HDPE)

COEXTRUSION DE TUBERIACOEXTRUSION DE TUBERIA
Tiene su principal ventaja al poder usar materiales reciclados,Tiene su principal ventaja al poder usar materiales reciclados,
pues produce tuberías en cuya parte interior se extruyepues produce tuberías en cuya parte interior se extruye
material reciclado y una cubierta exterior de material virgen quematerial reciclado y una cubierta exterior de material virgen que
conserva una buena apariencia del producto y contieneconserva una buena apariencia del producto y contiene
mayores cantidades de aditivos para la protección a losmayores cantidades de aditivos para la protección a los
ataques del medio ambiente.ataques del medio ambiente.
En algunos usos eléctricos y de drenaje es válida esta práctica,En algunos usos eléctricos y de drenaje es válida esta práctica,
ya que se pueden obtener productos de menor costo conya que se pueden obtener productos de menor costo con
buenas propiedades para las aplicaciones a las que se dirigen.buenas propiedades para las aplicaciones a las que se dirigen.
Otro tipo de coextrusión se presenta en la tubería corrugada,Otro tipo de coextrusión se presenta en la tubería corrugada,
que requiere flexibilidad y resistencia mecánica pero con unque requiere flexibilidad y resistencia mecánica pero con un
pared interior lisa para evitar los estancamientos de los líquidospared interior lisa para evitar los estancamientos de los líquidos
que se transporten.que se transporten.

EXTRUSION DE LAMINA Y PELICULA ENEXTRUSION DE LAMINA Y PELICULA EN
DADO PLANODADO PLANO
Consiste en:Consiste en:
2.2. Cabezal o dado planoCabezal o dado plano
• Tipo “T” (normal y biselado)Tipo “T” (normal y biselado)
• Tipo “cola de pescado”Tipo “cola de pescado”
• Tipo “gancho para ropa”Tipo “gancho para ropa”
1.1. Rodillo de enfriamientoRodillo de enfriamiento
2.2. Sistema de tiroSistema de tiro
3.3. Equipo de corteEquipo de corte
4.4. Unidad de embobinadoUnidad de embobinado
VER
RODILLOS

TIPOS DE CABEZALESTIPOS DE CABEZALES

Tolva
Tornillo
Dado
Rodillo enfriador
Rodillos de
paso
Tratador
Corona
Rollo de
Polietileno
EXTRUSION DE LAMINA Y PELICULA ENEXTRUSION DE LAMINA Y PELICULA EN
DADO PLANODADO PLANO

COEXTRUSION EN DADO PLANOCOEXTRUSION EN DADO PLANO
Al igual que cualquier otro producto coextruido, laAl igual que cualquier otro producto coextruido, la
producción de película o lámina con distintas capasproducción de película o lámina con distintas capas
de dos o más materiales encuentra su principalde dos o más materiales encuentra su principal
diferencia con respecto a una línea de extrusióndiferencia con respecto a una línea de extrusión
simple, en la construcción del cabezal dado.simple, en la construcción del cabezal dado.
En el caso de película o lámina plana, se puedenEn el caso de película o lámina plana, se pueden
distinguir tres formas distintas de producción dedistinguir tres formas distintas de producción de
coextrucciones, dependiendo de la forma en quecoextrucciones, dependiendo de la forma en que
los flujos de los distintos materiales se encuentrenlos flujos de los distintos materiales se encuentren
para formar una sola estructura:para formar una sola estructura:
1.1. Flujos separados dentro del cabezal y unión deFlujos separados dentro del cabezal y unión de
materiales externamateriales externa
2.2. Flujos separados dentro del cabezal y unión en laFlujos separados dentro del cabezal y unión en la
salidasalida
3.3. Flujos completamente juntos dentro del cabezal.Flujos completamente juntos dentro del cabezal.

APLICACIONES DE LOSAPLICACIONES DE LOS
PRODUCTOSPRODUCTOS
Película plana (0.01 – 0.40 mm)Película plana (0.01 – 0.40 mm)
LaminacionesLaminaciones
Películas encogiblesPelículas encogibles
Películas para envolturasPelículas para envolturas
Películas para envasesPelículas para envases
Películas para bolsasPelículas para bolsas
Películas para uso decorativoPelículas para uso decorativo
Películas para pañalPelículas para pañal
Películas con relievePelículas con relieve
Cintas adhesivasCintas adhesivas
OtrasOtras
Lámina termoformable (0.03 – 2.50 mm)Lámina termoformable (0.03 – 2.50 mm)
CubiertasCubiertas
DesechablesDesechables
Blister PackBlister Pack
EnvasesEnvases
Skin PackSkin Pack
CoextrusionesCoextrusiones
Envases de productos químicosEnvases de productos químicos
Envases de alimentosEnvases de alimentos

EXTRUSION PARAEXTRUSION PARA
RECUBRIMIENTO DE CABLESRECUBRIMIENTO DE CABLES
Componentes de la líneaComponentes de la línea
2.2. CabezalCabezal
• Recubrimiento por presiónRecubrimiento por presión
• Recubrimiento por tuboRecubrimiento por tubo
3.3. Sistema de enfriamientoSistema de enfriamiento
4.4. Sistema de tiroSistema de tiro
5.5. EmbobinadoraEmbobinadora
6.6. Adicionales (Sistema de medición de pared,Adicionales (Sistema de medición de pared,
probador de fuga de corriente, etc.)probador de fuga de corriente, etc.)

ESQUEMA DE EXTRUSION PARAESQUEMA DE EXTRUSION PARA
RECUBRIMIENTO DE CABLERECUBRIMIENTO DE CABLE
Aplicaciones de los productosAplicaciones de los productos
Aislante de fibra ópticaAislante de fibra óptica
Aislado de fibra ópticaAislado de fibra óptica
Cable finoCable fino
Cables telefónicosCables telefónicos
Cables sencillos o trenzadosCables sencillos o trenzados
Cable de alta tensión conCable de alta tensión con
Polietileno entrecruzadoPolietileno entrecruzado
Cable de alto Calibre.Cable de alto Calibre.

LINEAS DE PELLETIZACION YLINEAS DE PELLETIZACION Y
PRODUCCION DE COMPUESTOSPRODUCCION DE COMPUESTOS
Las líneas de mezclado y producción de compuestos,Las líneas de mezclado y producción de compuestos,
en términos generales cumplen con las siguientesen términos generales cumplen con las siguientes
funciones: Mezclado y Homogenización de Polímerosfunciones: Mezclado y Homogenización de Polímeros
con Aditivoscon Aditivos
• Estabilizadores de temperatura y radiacionesEstabilizadores de temperatura y radiaciones
• Lubricantes de procesoLubricantes de proceso
• Plastificantes y modificadores de impactoPlastificantes y modificadores de impacto
• ColorantesColorantes
• CargasCargas
• Retardantes a la FlamaRetardantes a la Flama
• Agentes de entrecruzadoAgentes de entrecruzado
• Agentes clarificantesAgentes clarificantes
• OtrosOtros

OTROS USOSOTROS USOS
Aleación de polímeros compatibles para obtener unAleación de polímeros compatibles para obtener un
material de características deseadasmaterial de características deseadas
Homogeneización y obtención de condiciones de flujoHomogeneización y obtención de condiciones de flujo
deseadas en polímeros vírgenesdeseadas en polímeros vírgenes
Formación de Perlas o "pellets", que es la forma másFormación de Perlas o "pellets", que es la forma más
práctica que pueden tener las resinas plásticas parapráctica que pueden tener las resinas plásticas para
su manejo, transportación y alimentación de lasu manejo, transportación y alimentación de la
maquinaria de moldeo final.maquinaria de moldeo final.
Filtración de polímeros que contengan sólidos yFiltración de polímeros que contengan sólidos y
contaminantes insufriblescontaminantes insufribles
Mezclas de material virgen con recicladoMezclas de material virgen con reciclado
Eliminación de volátiles del polímero.Eliminación de volátiles del polímero.

ADITIVOSADITIVOS
Entre los aditivos que pueden ser agregados por el fabricanteEntre los aditivos que pueden ser agregados por el fabricante
de las resinas, encontramos:de las resinas, encontramos:
• AntioxidantesAntioxidantes
• AntiestáticosAntiestáticos
• Agentes nucleantesAgentes nucleantes
Entre los aditivos que pueden ser agregados por el fabricanteEntre los aditivos que pueden ser agregados por el fabricante
de envases encontramos:de envases encontramos:
• PigmentosPigmentos
• AntioxidantesAntioxidantes
• Estabilizantes térmicosEstabilizantes térmicos
• Ayudantes del procesoAyudantes del proceso
• Modificadores de impactoModificadores de impacto
• AntiestáticosAntiestáticos
• Agentes nucleantesAgentes nucleantes
• Cargas lubricantesCargas lubricantes
• cargascargas

ADITIVOS ANTIOXIDANTESADITIVOS ANTIOXIDANTES
Previene y/o retarda el proceso de oxidación
térmica de los plásticos durante su
procesamiento.
Oxidación:
• Deterioro de las propiedades físicas
• Entrecruzamiento
• Cambios en la procesabilidad
• Decoloración

ADITIVOS ANTIOXIDANTESADITIVOS ANTIOXIDANTES

ADITIVOS ANTIESTATICOS
Los plásticos son materiales no conductores y
por tal motivo desarrollan cargas
electrostáticas.
La acumulación de las cargas electrostáticas
puede disminuirse mediante la adicción de un
aditivo antiestático
No son compatibles con la resina por lo que
migran a la superficie.

ADITIVOS
AGENTES NUCLEANTES
La utilización de agentes nucleantes permite:
• Aumento de la rigidez de la pieza
• Mejora en el brillo
• Reducción de la resistencia al impacto

DESCRIPCION DE LAS LINEAS DE COMPUESTOSDESCRIPCION DE LAS LINEAS DE COMPUESTOS
La especialización de una línea de compuestos consiste en queLa especialización de una línea de compuestos consiste en que
contenga un diseño que cumpla con las funciones de:contenga un diseño que cumpla con las funciones de:
• PlastificarPlastificar
• Mezclar y HomogeneizarMezclar y Homogeneizar
• DispersarDispersar
• Remover volátilesRemover volátiles
• FiltrarFiltrar
• PelletizarPelletizar

EQUIPO AUXILIAREQUIPO AUXILIAR
Silos de almacenaje de materia prima, de material (pellets) procesado oSilos de almacenaje de materia prima, de material (pellets) procesado o
compuestocompuesto
Unidad de premezclado continua o intermitente, que en ciertos casosUnidad de premezclado continua o intermitente, que en ciertos casos
mejoran notablemente la eficiencia de la línea completa.mejoran notablemente la eficiencia de la línea completa.
Unidades de alimentación, que pueden ser: tornillos alimentadores, bandasUnidades de alimentación, que pueden ser: tornillos alimentadores, bandas
sinfín gravimétricas, tolvas dosificadoras, válvulas rotatorias, bombas desinfín gravimétricas, tolvas dosificadoras, válvulas rotatorias, bombas de
engrane, etc. Se eligen según la precisión requerida en la alimentación y elengrane, etc. Se eligen según la precisión requerida en la alimentación y el
estado físico del material alimentado (grano, polvo, líquido, etcétera).estado físico del material alimentado (grano, polvo, líquido, etcétera).
Sistemas de protección contra objetos extraños basado en principiosSistemas de protección contra objetos extraños basado en principios
mecánicos, inductivos o magnéticos.mecánicos, inductivos o magnéticos.
Sistemas de tamizados y cambio de tamiz para retención de partículas eSistemas de tamizados y cambio de tamiz para retención de partículas e
impurezas que pudieran pasar al extrusor.impurezas que pudieran pasar al extrusor.
Unidades de pelletización con sistemas de transporte de pellets,Unidades de pelletización con sistemas de transporte de pellets,
neumáticos o por aguaneumáticos o por agua
Enfriadores o secadores de pellets, dependiendo del sistema del transporteEnfriadores o secadores de pellets, dependiendo del sistema del transporte
anterioranterior
Sistema de envasado del producto finalSistema de envasado del producto final
Sistemas de control de temperatura del extrusor con calentamiento eléctricoSistemas de control de temperatura del extrusor con calentamiento eléctrico
o por aceite y de enfriamiento con agua.o por aceite y de enfriamiento con agua.
Combas de vacío para extracción de volátiles del polímero.Combas de vacío para extracción de volátiles del polímero.
Paneles centrales de control de instrumentos.Paneles centrales de control de instrumentos.

TIPOS DE LINEAS DE COMPUESTOSTIPOS DE LINEAS DE COMPUESTOS
PARA TERMOPLASTICOSPARA TERMOPLASTICOS
Para PoliolefinasPara Poliolefinas
• Para resina fundidaPara resina fundida
• Para resina en soluciónPara resina en solución
• Para resina en PolvoPara resina en Polvo
Para plásticos sensibles a la temperaturaPara plásticos sensibles a la temperatura
Para polímeros de estirenoPara polímeros de estireno
Para plásticos de ingenieríaPara plásticos de ingeniería

EXTRUSION DE DOBLE HUSILLOEXTRUSION DE DOBLE HUSILLO
La construcción de extrusores de dos husillos seLa construcción de extrusores de dos husillos se
conoce desde más de 50 años, originándose suconoce desde más de 50 años, originándose su
desarrollo en Europa.desarrollo en Europa.
La dificultad principal en sus orígenes era laLa dificultad principal en sus orígenes era la
complejidad requerida para los cojinetes de empuje ycomplejidad requerida para los cojinetes de empuje y
en engranaje para la coordinación del giro de losen engranaje para la coordinación del giro de los
husillos.husillos.
Las razones principales del desarrollo y uso deLas razones principales del desarrollo y uso de
extrusores doble husillo se ha enfocado a laextrusores doble husillo se ha enfocado a la
transformación de materiales sensible a latransformación de materiales sensible a la
temperatura y procesos especiales como formulacióntemperatura y procesos especiales como formulación
de compuestos, reacciones químicas, remoción dede compuestos, reacciones químicas, remoción de
volátiles y otros.volátiles y otros.

EXTRUSORAS BITORNILLOEXTRUSORAS BITORNILLO
Aumenta el transporte de materialAumenta el transporte de material
Mejora la transferencia de calorMejora la transferencia de calor
Disminuye la degradación del material porDisminuye la degradación del material por
acción del caloracción del calor
Mejora la acción del bombeoMejora la acción del bombeo
Mejora el homogenizado de compuestos oMejora el homogenizado de compuestos o
aditivosaditivos

EXTRUSORAS BITORNILLOEXTRUSORAS BITORNILLO
Tornillos co-rotantesTornillos co-rotantes
Tronillos contra-rotantesTronillos contra-rotantes
Tornillos co-rotantes Tornillos contra-rotantes

FUNCIONES DE MEZCLADOFUNCIONES DE MEZCLADO
Extrusores contra-rotante Entrelazados:Extrusores contra-rotante Entrelazados: En este tipo deEn este tipo de
extrusores se utilizan cuando se requiere de una granextrusores se utilizan cuando se requiere de una gran
dispersión de los materiales como en el caso de masterbatchdispersión de los materiales como en el caso de masterbatch
de color o de aditivos. También se utiliza para aleacionesde color o de aditivos. También se utiliza para aleaciones
poliméricas que requieran un mezclado intenso. Una ventaja depoliméricas que requieran un mezclado intenso. Una ventaja de
estos equipos es que funcionan como bombas deestos equipos es que funcionan como bombas de
desplazamiento positivo, facilitando cualquier operación dedesplazamiento positivo, facilitando cualquier operación de
extrusión en línea sin necesidad de bombas de engranes.extrusión en línea sin necesidad de bombas de engranes.
ExtrusoresExtrusores Co-rotantes Entrelazados:Co-rotantes Entrelazados: Estos extrusores seEstos extrusores se
prefieren paraprefieren para compoundingcompounding en volúmenes mayores. Entre losen volúmenes mayores. Entre los
husillos existe solo una pequeña separación, forzando con estohusillos existe solo una pequeña separación, forzando con esto
al plástico a circular por la periferia de los husillos, generandoal plástico a circular por la periferia de los husillos, generando
un patrón de forma de "8". Por esta pequeña separación seun patrón de forma de "8". Por esta pequeña separación se
crea un efecto de "auto-limpieza” de la superficie del otro.crea un efecto de "auto-limpieza” de la superficie del otro.
Extrusores Contra-rotantes No Entrelazados:Extrusores Contra-rotantes No Entrelazados: LosLos
extrusores contra-rotantes no están en contacto íntimo, siendoextrusores contra-rotantes no están en contacto íntimo, siendo
por esta razón excelentes en los casos donde sólo requiere unpor esta razón excelentes en los casos donde sólo requiere un
mezclado distributivo, es decir, que no requiera de unamezclado distributivo, es decir, que no requiera de una
reducción del tamaño de los aditivos agregados. También sereducción del tamaño de los aditivos agregados. También se
usan en desvolatilización de altas producciones.usan en desvolatilización de altas producciones.

PARAMETROSPARAMETROS
DEDE
CONTROLCONTROL
DEDE
PROCESOPROCESO

PARAMETROS DE CONTROL DE PROCESOPARAMETROS DE CONTROL DE PROCESO
Temperatura de Extrusión:Temperatura de Extrusión: El principal efecto de la modificación de laEl principal efecto de la modificación de la
temperatura de extrusión es la viscosidad del polímero (su resistencia altemperatura de extrusión es la viscosidad del polímero (su resistencia al
flujo).flujo).
• La selección de la temperatura de extrusión debe hacerse de manera talLa selección de la temperatura de extrusión debe hacerse de manera tal
que permita reducir el consumo de potencia del motor de la extrusora aque permita reducir el consumo de potencia del motor de la extrusora a
valores tales que estén en el intervalo de trabajo del equipo y,valores tales que estén en el intervalo de trabajo del equipo y,
adicionalmente, se alcance una viscosidad del polímero adecuada para suadicionalmente, se alcance una viscosidad del polímero adecuada para su
procesamiento.procesamiento.
• La temperatura óptima de extrusión de cada resina dependerá de suLa temperatura óptima de extrusión de cada resina dependerá de su
distribución de pesos moleculares, representado desde el punto de vistadistribución de pesos moleculares, representado desde el punto de vista
reológico por su viscosidad y, más popularmente, por su índice de fluidez,reológico por su viscosidad y, más popularmente, por su índice de fluidez,
éste último de vaga precisión.éste último de vaga precisión.
• Los efectos de la temperatura de extrusión se observan más allá de laLos efectos de la temperatura de extrusión se observan más allá de la
salida de la boquilla.salida de la boquilla.
• Los principales efectos de la temperatura de extrusión resultan reflejadosLos principales efectos de la temperatura de extrusión resultan reflejados
en las características de la superficie del material extrudado y el grado deen las características de la superficie del material extrudado y el grado de
cristalización del mismo.cristalización del mismo.
• Una de las propiedades mas afectada por la modificación de la temperaturaUna de las propiedades mas afectada por la modificación de la temperatura
de extrusión es la resistencia al impacto en los productos.de extrusión es la resistencia al impacto en los productos.
Velocidad de Extrusión:Velocidad de Extrusión: Generalmente en los procesos de extrusión elGeneralmente en los procesos de extrusión el
objetivo de la optimización de las variables de procesamiento es el logro delobjetivo de la optimización de las variables de procesamiento es el logro del
máximo caudal (Kg. de resina procesada por unidad de tiempo) que permitamáximo caudal (Kg. de resina procesada por unidad de tiempo) que permita
la obtención de un producto de alta calidad.la obtención de un producto de alta calidad.

PROBLEMAS Y SOLUCIONES DEL PROCESO DE EXTRUSIÓNPROBLEMAS Y SOLUCIONES DEL PROCESO DE EXTRUSIÓN
Como paso previo a emprender las acciones con miras a remediar problemas queComo paso previo a emprender las acciones con miras a remediar problemas que
pudiesen presentarse durante este tipo de procesamiento, se sugiere verificar primero:pudiesen presentarse durante este tipo de procesamiento, se sugiere verificar primero:
1.1. ¿Existe alguna falla reportada en el equipo?.¿Existe alguna falla reportada en el equipo?.
2.2. ¿Se ha seguido cabalmente el procedimiento de arranque, funcionamiento y parada del¿Se ha seguido cabalmente el procedimiento de arranque, funcionamiento y parada del
equipo?.equipo?.
3.3. ¿Se están empleando las condiciones de operación recomendadas para la resina¿Se están empleando las condiciones de operación recomendadas para la resina
utilizada?.utilizada?.
¿Se han razonado las consecuencias de modificar las condiciones de operación del¿Se han razonado las consecuencias de modificar las condiciones de operación del
equipo?.equipo?.
Las respuestas a estas preguntas pueden evitar que se emprendan acciones correctivasLas respuestas a estas preguntas pueden evitar que se emprendan acciones correctivas
que tengan peores consecuencias que el inconveniente inicialmente detectado. En casoque tengan peores consecuencias que el inconveniente inicialmente detectado. En caso
de no conseguir solventar el problema mediante el análisis de los cuatro puntosde no conseguir solventar el problema mediante el análisis de los cuatro puntos
anteriormente cuestionados, a continuación se presenta una lista de recomendacionesanteriormente cuestionados, a continuación se presenta una lista de recomendaciones
para la solución de frecuentes problemas en el procesamiento de resinas mediante lapara la solución de frecuentes problemas en el procesamiento de resinas mediante la
técnica de extrusión. Finalmente un operador calificado debe estar siempre atento ante latécnica de extrusión. Finalmente un operador calificado debe estar siempre atento ante la
presencia de situaciones indicadoras de posibles fallas en el proceso, para ello se sugiere:presencia de situaciones indicadoras de posibles fallas en el proceso, para ello se sugiere:
a.a. Inspeccionar, ver: ¿Se encuentran operando correctamente los sensores de temperatura,Inspeccionar, ver: ¿Se encuentran operando correctamente los sensores de temperatura,
presión y controladores de temperatura?.presión y controladores de temperatura?.
¿Se encuentran todas las zonas de calentamiento dentro, por encima o por debajo de la¿Se encuentran todas las zonas de calentamiento dentro, por encima o por debajo de la
banda de control?.banda de control?.
b.b. Escuche: ¿ El motor de la extrusora, los relays de los controladores de temperatura,Escuche: ¿ El motor de la extrusora, los relays de los controladores de temperatura,
tienen el sonido característico?.tienen el sonido característico?.
c.c. Sienta: ¿Existe una vibración inusual en la reductora?. ¿Se encuentra caliente o fría laSienta: ¿Existe una vibración inusual en la reductora?. ¿Se encuentra caliente o fría la
línea de salida de agua de la garganta?.línea de salida de agua de la garganta?.
Es importante que en cada jornada se lleve un registro detallado de las fallas y anomalíasEs importante que en cada jornada se lleve un registro detallado de las fallas y anomalías
que se presentan en la operación de una extrusora, ya que esta información permite laque se presentan en la operación de una extrusora, ya que esta información permite la
realización de análisis para repotenciación y/o reemplazo de equipos.realización de análisis para repotenciación y/o reemplazo de equipos.

Problemas Posible causa y solución
Líneas y marcas en
la dirección de
extrusión.
Causa: Inconvenientes en la boquilla (partículas adheridas, maltratos, etc.), o condiciones
de procesamiento inadecuadas.
Solución: Limpie la boquilla. Verifique la existencia de daños en la misma. Valide las
condiciones de procesamiento de la resina. Ajuste.
Espesor no
uniforme en la
dirección
transversal.
Causa: Calibrado de la boquilla.
Solución: Calibre la boquilla centrada.
Espesor no
uniforme en la
dirección
longitudinal.
Causa: Fluctuaciones en el flujo.
Solución: Verifique ausencia de oscilaciones de la presión o la potencia del motor.
Verificar la temperatura de la garganta. Verificar el correcto funcionamiento de los
controladores de temperatura, resistencias, ventiladores.
Inestabilidad del
caudal de
producción.
Causa: Inconvenientes en el sistema de alimentación. Formación de puentes de resina
en la tolva.
Solución: Revisar sistemas de control de temperatura.
Baja transparencia
y/o brillo en el
producto-
Solución: Incrementarla temperatura de extrusión.
Presencia de
impurezas, geles
y/o puntos
negros.
Causa: Adherencia en la boquilla, cabezal, filtros e incluso extrusor. Condiciones de
procesamiento inadecuadas.
Solución: Revisar estado de los filtros. Limpiar el cabezal, la boquilla o la extrusora.
Purgue con otro material. Verificar la existencia de una posible fuente de contaminación.
Validar las condiciones de procesamiento, ajuste si es necesario.

Puntos negros
(continuación)
• Verifique los materiales (resina y concentrados de color), busque partículas extrañas,
contaminación.
• Disminuya el perfil de temperaturas.
• Haga una limpieza profunda del cabezal, asegúrese que no se generen puntos de flujo
muerto dentro del mismo; por ejemplo, por acoples inadecuados entre partes.
• Cambie el lote de la concentrado y/o resina.
• Contacte al proveedor del concentrado y/o la resina.
Mala calidad del
fundido
Causa: Temperaturas de proceso no adecuadas
Solución:
• Verifique el correcto funcionamiento de las resistencias calefactoras.
• Incremente el perfil de temperaturas, en especial en las últimas zonas.
• Verifique el material, busque partículas extrañas, granos con otra forma o tonalidad
(contaminación con otra resina).
• Si su equipo tiene la opción, incremente la presión de retroceso, estrangulando el flujo
de
polímero hacia el cabezal.
• Verifique el desgaste del tornillo o que este no sea el apropiado para la resina
empleada.
Poros o burbujas Causa: Presencia de humedad en la resina o temperaturas inadecuadas del proceso.
Solución:
• Mala calidad del fundido (ver este problema).
• Verifique la presencia de humedad en la resina, séquela si existe.
• Verifique que no se produzca condensación en las paredes del molde, incremente la
temperatura del agua de enfriamiento o disminuya el flujo de esta agua.
• Verifique que no se produzca condensación en la garganta de la extrusora, incremente
la
temperatura del agua de enfriamiento o disminuya el flujo de esta agua.
Material con
coloración
Causa: Temperatura de proceso inadecuada o presencia de volátiles en la resina.
Solución:

Material con
coloración
amarillenta
(continuación)
• Verifique el funcionamiento adecuado de los controladores de temperatura.
• Revise el contenido de volátiles y aditivos antioxidantes de la resina.
Excesiva variación
del espesor del
material
Causa: Caudal de material inconstante
Solución:
• Verifique la velocidad de halado del equipo permanece constante.
• Asegurase que los dispositivos de control de tensión permitan mantener una tensión de
halado constante.
• Cerciórese que el caudal de extrusión bombeado por la extrusora permanece constante.
• Evalúe la uniformidad del caudal de la extrusora, mediante: variación de la presión,
velocidad de giro del tornillo y consumo de potencia (Puede presentarse en situaciones
en
las que se opera una línea de alta velocidad a muy baja velocidad)
• Revise la granulometría de la resina, pigmento y recuperado de alimentación.
• Reduzca la temperatura de extrusión .
• Aumente la temperatura del cabezal .
• Limpie el cabezal y la boquilla .
• Limpie el anillo de enfriamiento y el distribuidor de aire .
• Revise centrado de la boquilla y alineación del cabezal .
Sobre
calentamiento de
las zonas de
calefacción del
tornillo
Causa: Mal funcionamiento de los dispositivos de medición o calentadores
Solución:
• Revise la operación del controlador de
temperatura (2).
• Verifique la correcta instalación del Termopar.
• Verifique que el soplador que refrigera la zona
opera adecuadamente.
Existe un sin número de problemas que pueden afectar al proceso de extrusión, aquí solo se
expusieron los mas significativos

ESQUEMAS DE UNIDADES DE TIROESQUEMAS DE UNIDADES DE TIRO
(PULLERS)(PULLERS)

UTILIZACION DE MATERIALUTILIZACION DE MATERIAL
RECICLADORECICLADO
REFERENCIA
MATERIAL RECICLADO
MATERIAL VIRGEN

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