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Dominar la extrusión de fusión en caliente con una extrusora de doble husillo

En el panorama en constante evolución de la fabricación, la eficiencia y la precisión son las piedras angulares del éxito. Una tecnología notable que personifica estos principios es la extrusora de doble tornillo. En este artículo, exploraremos cómo esta asombrosa máquina transforma materiales sólidos termofusibles en una variedad de formas útiles.

Desde los fundamentos de los adhesivos termofusibles hasta las complejidades del proceso de extrusión y las innegables ventajas que aporta, nos embarcaremos en un viaje por el mundo de “Extrusora de doble tornillo para fusión en caliente”.

¿Qué es el adhesivo termofusible?

El adhesivo termofusible, a menudo denominado pegamento caliente, es un ejemplo de un material termofusible típico. Este adhesivo plástico exhibe la característica única de alterar su estado físico dentro de un rango de temperatura específico mientras conserva sus características químicas. En particular, no es tóxico, es inodoro y califica como un producto químico ecológico.

Se usa ampliamente para unir una variedad de materiales porque se puede aplicar fácilmente en estado fundido y luego se solidifica cuando se enfría. El producto en sí es sólido, fácil de empaquetar, transportar y almacenar, no contiene solventes, no contamina y no es tóxico. Además, ofrece los beneficios de un proceso de fabricación sencillo, un elevado valor agregado, fuertes capacidades de unión y un rendimiento rápido, lo que lo convierte en la opción preferida en industrias relacionadas.

Principales tipos y aplicaciones del adhesivo termofusible.

Adhesivo termofusible PA

Sus características sobresalientes son un rango estrecho de puntos de reblandecimiento, solidificación inmediata cuando la temperatura es ligeramente inferior al punto de fusión y buena resistencia al aceite y a los medicamentos; y debido a que la molécula contiene grupos polares como amino, hidroxilo y amida, es resistente a muchos materiales polares. Tiene mejores propiedades de unión.

Por lo tanto, es ampliamente utilizado en las industrias del calzado, confección, electrónica, telecomunicaciones, electrodomésticos, automóviles y maquinaria.

Adhesivo termofusible de PU

El poliuretano tiene las características de resistencia al desgaste, resistencia química, resistencia a bajas temperaturas, flexibilidad y alta fuerza de unión. Ha sido ampliamente utilizado en los campos de elastómeros, espumas plásticas, revestimientos y adhesivos.

Desde la década de 1960, los adhesivos de poliuretano a base de solventes se han utilizado en la fabricación de calzado, equipaje, tintas y otras industrias. Sin embargo, la volatilización de una gran cantidad de disolventes orgánicos no sólo contamina el medio ambiente sino que también aumenta los costes, lo que limita su desarrollo posterior. Con la creciente concienciación de la gente sobre la protección del medio ambiente y la energía, los adhesivos sin disolventes se han desarrollado rápidamente.

Adhesivo termofusible EVA

El adhesivo termofusible de etileno/acetato de vinilo (EVA) es el adhesivo termofusible más utilizado y utilizado. Tiene excelentes propiedades adhesivas y puede adherirse a casi todos los materiales. Se le conoce comúnmente como pegamento universal. Tiene baja viscosidad en estado fundido, aplicación conveniente de pegamento, buena compatibilidad con agentes compuestos y una amplia gama de agentes compuestos. Los adhesivos termofusibles con rendimiento/precio razonable se pueden formular de acuerdo con los requisitos de uso.

El adhesivo termofusible EVA se usa ampliamente en encuadernación inalámbrica de libros, producción de laminados de madera, sellado de bordes de paneles de muebles, producción de telas no tejidas, etc.

Ahora que hemos explorado el versátil mundo de los adhesivos termofusibles, es fundamental comprender cómo se procesan y moldean eficientemente estos materiales para diversas aplicaciones.

Proceso de extrusión termofusible

Uno de los métodos clave para trabajar con adhesivos termofusibles es mediante un proceso de fabricación especializado conocido como extrusión termofusible.

La extrusión por fusión en caliente se logra mediante el uso de una extrusora, un dispositivo equipado con uno o dos tornillos giratorios encerrados dentro de un cilindro. Estos tornillos funcionan para transportar materiales a lo largo del dispositivo. Una extrusora se compone de cuatro componentes principales:

  • Sección de alimentación: aquí, los materiales se introducen a través de una abertura en el barril de alimentación, que puede presentar una tolva llena con el material a extruir o puede ser suministrado continuamente de manera controlada por uno o más alimentadores externos.
  • Sección de transporte (procesamiento): esta sección, que comprende el cilindro y los tornillos, sirve para transportar y, cuando sea necesario, mezclar materiales.
  • Troquel, boquilla o molde: este componente da forma al material cuando sale del extrusor.
  • Equipos Auxiliares Downstream: Responsables de enfriar, cortar y/o recolectar el producto final, estos componentes juegan un papel crucial en el proceso de extrusión.

El proceso para lograr la extrusión de fusión en caliente utilizando una extrusora implica los siguientes pasos:

  1. Alimentación de material: Los materiales termofusibles, como polímeros y aditivos, se cargan en la tolva de alimentación. Este es el punto de partida del proceso de extrusión.
  2. Transporte de material: El material se alimenta por gravedad o con la ayuda de alimentadores externos hacia la sección de transporte de la extrusora. en un extrusora de doble tornillo, esta sección consta de tornillos entrelazados dentro de un cilindro.
  3. Fusión y mezcla: Los tornillos ejercen fuertes fuerzas de corte y mezcla, facilitando el intercambio simétrico y la penetración de materiales multifásicos. Con el tiempo, estos materiales pasan a un estado monofásico y alcanzan un alto nivel de dispersión uniforme.
  4. Desvolatilizar: Esta operación elimina eficazmente la humedad u otros solventes del material, asegurando la pureza y consistencia deseadas.
  5. Extrusión: El material es transportado y presurizado por los tornillos mientras se mezcla adicionalmente. Luego se extruye suavemente a través del troquel. Dependiendo de los requisitos específicos, la forma del extruido se puede modificar según sea necesario mediante la matriz.
  6. Enfriamiento y solidificación: Al salir de la matriz, el material termofusible sufre un rápido enfriamiento y solidificación. Esto ocurre ya sea mediante la exposición a las condiciones ambientales o con la ayuda de sistemas de enfriamiento integrados dentro del extrusor.
  7. Recolección o procesamiento posterior: el producto final se recolecta directamente o se procesa mediante procesos posteriores adicionales, según la aplicación específica.

Máquina extrusora de fusión en caliente común

Ingresan los actores instrumentales de este proceso de extrusión de fusión en caliente: las “máquinas de extrusión de fusión en caliente”. Estos sofisticados dispositivos son la fuerza impulsora detrás de la transformación de materiales termofusibles.

En el ámbito de los equipos de extrusión de fusión en caliente, se destacan dos tipos principales: extrusoras de émbolo y de tornillo. Las extrusoras de émbolo, debido a su limitada capacidad de mezcla, están cayendo gradualmente en desgracia. Mientras tanto, las extrusoras de tornillo vienen en variaciones, como modelos de un solo tornillo, de dos tornillos y de múltiples tornillos. Actualmente, en el campo de la preparación de materiales reinan las extrusoras de uno y dos tornillos.

Extrusora de un solo tornillo

La extrusora de un solo tornillo presenta un diseño integrado, que comprende distintas secciones que incluyen un área de tolva de enfriamiento, un área de transporte de sólidos, un área de fusión y un área de transporte de material fundido. Se emplea principalmente para fundir y transportar polímeros, dándoles formas continuas.

Extrusora de doble tornillo

Por el contrario, las extrusoras de doble tornillo encuentran su principal utilidad en la mezcla de polímeros en fusión junto con materiales complementarios, como pigmentos, rellenos, refuerzos y API. Además, las extrusoras de doble tornillo cumplen la función de desvolatilización en procesos industriales específicos. Esta extrusora en particular cuenta con una estructura consolidada, que consta de cinco secciones clave: área de transporte de sólidos, área de fusión, área de mezcla, área de escape y área de transporte de masa fundida.

Ventajas de utilizar extrusora de doble tornillo para hotmelt

Ahora, profundicemos en el núcleo de nuestra discusión: la aplicación de extrusoras de doble tornillo en el proceso de extrusión de fusión en caliente. Este método ofrece una multitud de ventajas, que exploraremos a fondo para comprender su papel crucial en el panorama de la fabricación.

  1. Mezclado y homogeneización superiores: las extrusoras de doble tornillo proporcionan excelentes capacidades de mezcla debido a los tornillos entrelazados. Esto da como resultado una distribución homogénea y consistente de aditivos, como pigmentos o API, dentro del material termofusible. Esto es crucial para industrias como la farmacéutica y la del plástico, donde la uniformidad es primordial.
  2. Control preciso de la temperatura: Las extrusoras de doble tornillo ofrecen un control preciso de la temperatura dentro del cilindro. Esto garantiza que el material termofusible se procese a la temperatura óptima para sus requisitos específicos, evitando la degradación térmica y manteniendo al mismo tiempo una fusión y mezcla eficientes.
  1. Versatilidad y personalización: Estas extrusoras son muy versátiles y se pueden personalizar con diferentes diseños y configuraciones de tornillos para satisfacer necesidades de producción específicas. Esta adaptabilidad los hace adecuados para una amplia gama de aplicaciones, desde productos farmacéuticos hasta plásticos y procesamiento de alimentos.
  2. Mayor rendimiento: las extrusoras de doble tornillo suelen tener tasas de rendimiento más altas en comparación con otros métodos de extrusión. Esto conduce a una mayor productividad y eficiencia en el proceso de fabricación.
  3. Dispersión mejorada de aditivos: Las intensas capacidades de corte y mezcla de las extrusoras de doble tornillo dan como resultado una dispersión superior de los aditivos en el material termofusible. Esto es particularmente beneficioso en industrias como la de adhesivos y farmacéutica, donde las propiedades del producto final dependen de la distribución uniforme de los componentes.
  4. Calidad mejorada del producto: el procesamiento consistente y controlado en extrusoras de doble tornillo conduce a una mejor calidad del producto y menos defectos. Esto es esencial en industrias como la producción de alimentos, donde la consistencia del producto es fundamental.

Al concluir nuestro viaje por el ámbito de la “extrusora de doble tornillo para fusión en caliente”, una cosa queda muy clara: esta tecnología representa el futuro del procesamiento de materiales eficiente y versátil. Permite a las industrias lograr coherencia, calidad y personalización a una escala que antes era inalcanzable.

Desde comprender la naturaleza de los adhesivos termofusibles y el meticuloso proceso de extrusión termofusible hasta la maquinaria que les da vida, nos hemos aventurado profundamente en el corazón de esta tecnología transformadora. Las ventajas que ofrece son innegables, lo que lo convierte en un activo invaluable en campos tan diversos como el farmacéutico, el plástico y la producción de alimentos. A medida que las industrias continúen innovando y evolucionando, el papel de las extrusoras de doble tornillo sin duda crecerá, dando forma a nuestro futuro de formas aún inimaginables.

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