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Figura 1. Curva de operación de una extrusora con zona de alimentación forzada (J. Mena, 2013). Restricción 1 < Restricción 2 < Restricción 3 η = 44,02% sec = 0,44 η = 45,73% sec = 0,43 η = 45,81% sec = 0,39 η = 25,47% sec = 0,63 40 rpm η = 34,37% sec = 0,49 70 rpm 160 rpm η = 34,89% sec = 0,45 130 rpm η = 26,64% sec = 0,58 100 rpm Restricción 1 Restricción 2 Restricción 3 η = 33,98% sec = 0,50 η = 25,75% sec = 0,64 0 50 100 150 200 250 300 Presión de masa (bar) Flujo Másico (Kg/h) 90 80 70 60 50 40 20 10 0 alto torque, vienen convirtiéndose lentamente en el estándar tecnológico del proceso de extrusión (Noriega, 2009). El husillo de extrusión o inyección deberá ser diseñado de acuerdo a la reología del material a procesar. Éste husillo deberá ser óptimo para el transporte del material, la plastificación y mezcla de los materiales, además de poseer un control adecuado de la disipación viscosa. Esta última resulta de la acción de las fuerzas de cizalladura convertidas en calor por la velocidad de rotación del husillo. En el calentamiento de las unidades de plastificación en los procesos de extrusión e inyección se han empleado convencionalmente resistencias eléctricas. Sin embargo, la transferencia de calor por radiación y convección hacia el medio ambiente genera pérdidas importantes de energía. Una solución a ésta problemática es el aislamiento de las bandas. Empresas como Taylor ofrecen un conjunto integrado de resistencia eléctrica cerámica y cubierta de aislamiento (Noriega, 2009). Los costos de operación del sistema se reducen hasta en un 45% y se estima que el proceso de arranque y puesta a punto es un 35% más rápido. Existen otras propuestas como el uso de la inducción en el calentamiento de cilindros en las unidades de plastificación. Esta es la propuesta de Xaloy a través del sistema nXHeat. Con esta tecnología se logran eficiencias superiores al 95%, con una reducción de las pérdidas de energía cercanas al 98% y una reducción del consumo de potencia de hasta un 70% (Xaloy, 2008). Algunas empresas como Engel Global, ya utilizan esta tecnología en sistemas de extrusión e inyección. (Engel, 2009) En cuanto a los procesos de inyección, la energía que una máquina consume es una función del mecanismo de accionamiento escogido y de la máxima capacidad para procesar plástico. Los mecanismos de accionamiento más conocidos son el accionamiento hidráulico, el accionamiento eléctrico y la maquinaria híbrida que mezcla los dos accionamientos. Las máquinas eléctricas dominan los mercados de máquinas pequeñas, hasta 400 toneladas. Las máquinas hidráulicas, por el contrario, son muy efectivas para transferir grandes fuerzas y cantidad de energía, es por eso que en rangos superiores a las 1.000 toneladas son preferibles las máquinas hidráulicas e incluso con acumuladores. Una máquina diseñada con la habilidad de varios movimientos (plastificar mientras abre y cierra el molde), tiene una mayor productividad. Esta se traduce en menores SEC, si la eficiencia es alta. La utilización de motores eléctricos incrementa la eficiencia al no consumir energía cuando algunas funciones no son utilizadas, como sí ocurre en los sistemas hidráulicos. Una bomba con servomotor es una mejora frente a los sistemas proporcionales por caudal, debido a que ésta sólo bombea cuando es necesario, removiendo la válvula de control y se detiene completamente en los períodos innecesarios (Mark Elsass, 2010). TP www.plastico.com búsqueda global tp2804energia Contacte al proveedor: Código 43 www.plastico.com/contactealproveedor edición 4 - volumen 28 / agosto - septiembre 2013 49


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