Tecnologías de extrusión en NPE 2018

Tecnologías de extrusión en NPE 2018

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La próxima NPE demostrará hasta qué punto los fabricantes de maquinaria para extrusión han logrado mejorar la eficiencia e incrementar la productividad en sus lí­neas. Entre las innovaciones más significativas se cuentan las tecnologí­as para mantener la integridad del PET reciclado, desarrollos para cambio rápido de referencia en pelí­cula soplada, así­ como importantes avances que incrementan la productividad en unidades de plastificación de tornillo sencillo.

Tecnologí­a para procesamiento de PET

La tecnologí­a de extrusión Gneuss mostrará una unidad completa de procesamiento (GPU) que incluye un sistema de rotación múltiple MRS 130, un sistema de filtración de masa fundida completamente automático RSFgenius 150 y un viscosí­metro en lí­nea VIS, para el procesamiento de 2000 lbs/h de poliéster sin secar y no cristalizado.

Aunque originalmente fue desarrollado especí­ficamente para PET, el MRS ahora también funciona en aplicaciones de poliolefina y nailon, y está siendo probado en una gama de otros materiales y aplicaciones. Gracias a la combinación patentada de extrusora de tornillo único con una sección de tornillo múltiple, la extrusora es muy robusta y particularmente adecuada para aplicaciones de reciclaje.

La extrusora MRS permite el procesamiento de PET sin secado previo mediante el uso de un simple sistema de vací­o con anillo de agua para procesar el material directamente a productos finales de alta calidad. Esto se logra por medio de su sección de procesamiento única y patentada. Basado en una extrusora de tornillo único convencional, la sección de rotación múltiple es un tambor que contiene ocho tornillos individuales satelitales, impulsado por una transmisión de piñón y corona dentada. Los "barriles" cortados en el tambor están abiertos aproximadamente en un 30% y proporcionan una exposición óptima de la masa fundida.

Gracias a este diseño, el rendimiento de desvolatilización es aproximadamente 50 veces mayor que la de una extrusora de tornillo simple convencional, a un vací­o de solo 25 a 40 mbar. Al evitar la necesidad de un sistema de vací­o profundo y secado previo, el MRS es una alternativa económicamente eficiente a las tecnologí­as convencionales.

Además de producir láminas rí­gidas de alta calidad, Gneuss ahora también ofrece la opción de que sus lí­neas de extrusión de láminas de PET se ajusten para producir láminas de PET espumadas, con la incorporación del nuevo módulo de espuma de PET de Gneuss. La lámina de espuma con una reducción de peso del 50% se puede extruir (según el proceso) con una estructura de espuma y propiedades mecánicas uniformes.

Producir láminas de PET de espesor grueso (hasta de 2 mm) con propiedades ópticas excelentes es un proceso demandante. Para llevarlo a cabo, se necesita poner atención a varios factores que se correlacionan de manera, directa como la calidad de la materia prima, su pre-secado y el tratamiento de la misma en estado fundido. Además, el diseño de toda la lí­nea y la selección de los parámetros del proceso adecuados pueden mejorar las propiedades de la lámina PET de pared gruesa de manera significativa.

El rodillo de apilamiento ofrecido en las lí­neas de extrusión de lámina de PET de SML se adecúa perfectamente para los requerimientos de producción. Adicionalmente, la empresa ofrece asesorí­a para configurar los parámetros de proceso de manera óptima para cada aplicación. La reducción en el material de empaque representa otra tendencia del mercado; por esto, la lí­nea de extrusión de lámina PET de SLM también tiene incluido un sistema de inyección de CO2 para producir lámina PET espumada y de este modo ofrecer un portafolio completo de soluciones para la industria de termoformado. Además, en esta lí­nea se destaca el sistema de laminación IR para la producción de láminas PET/PE, que garantiza flexibilidad de proceso para diferentes aplicaciones y en cambios de producción como espesor, porcentaje o laminación.

Battenfeld Cincinnati USA se hará presente con su serie STARextruder, tecnologí­a apta para la extrusión directa de PET y que recientemente recibió el certificad de idoneidad (letter of non-objection) de la FDA para uso en la fabricación de lámina termoformable en contacto con alimentos. En la recuperación de PET, es crucial tener una desgasificación eficiente para evacuar de manera efectiva el agua y evitar degradación. En la STARextruder la unidad de plastificación se divide en tres etapas: una monohusillo que plastifica el material, una zona de rodillos planetarios, que logra la desgasificación con alto vací­o, y una zona de descarga.

La tecnologí­a de desgasificación con rodillos planetarios permite que la masa fundida se separe en capas muy delgadas, elevando enormemente el área superficial sobre la cual se ejerce vací­o. Estos dos efectos consiguen reducir la degradación del material, favoreciendo así­ la mejora en calidad del producto final.

Este efectivo sistema de desgasificación permite además ahorrar energí­a, ya que se evita tener que secar de manera intensiva; a la vez, los costos de mantenimiento se reducen porque la zona de rodillos planetarios está dotada de mayor protección anti-desgaste, y es posible utilizar a PP y PS, sin modificar el husillo. Una gran ventaja del sistema es que, al ser una tecnologí­a monohusillo estándar, su manejo es esencialmente el mismo que el de las extrusoras convencionales.

Los rangos de producción disponibles se encuentran entre 600 y 1.200 kg/h, con tamaños de 90, 120 y 150 mm.

Innovaciones que impactan la productividad

Con la nueva referencia de extrusora Super-G HighSPEED Extruders, la empresa fabricante de maquinaria Processing Technologies International, PTI, lanzó una extrusora que se caracteriza por tener una alta tasa productiva con bajo impacto ambiental. Esto se hizo posible gracias a la introducción de un motor en la parte inferior, que tiene menor huella de carbono en el procesamiento de PP y HIPS para el mercado de empaques. Además del motor en estas extrusoras de alta velocidad se amplió la sección de alimentación para tener mayor tasa de salida de material (hasta un 70% adicional).

Durante la NPE 2018, Davis Standard mostrará la nueva generación de extrusoras con ranura de accionamiento libre, implementadas en sus referencias Thermatic y Super Blue. Estas extrusoras ejemplifican caracterí­sticas de versatilidad en procesamiento y desempeño, con el nuevo tornillo de alimentación y sistema de control. El modelo Thermatic de 65mm que se mostrará en la NPE 2018 es un modelo actualizado de plataforma moderna y productividad mejorada, gracias al diseño y fabricación avanzada de la caja de engranajes, enfriamiento del barril, geometrí­a del desviador de viento, entre otros aspectos. Estas caracterí­sticas se mostrarán como lí­nea de extrusión (en los rangos L/D de 24, 30 y 34:1), acoplada al lema de Internet Industrial de las Cosas (IIoT) y la industria 4.0, en las que se incluyen monitoreo de la vibración, composición del aceite, parámetros del motor, estado del calentador, desgaste del tornillo y consumo de energí­a. Por su parte, la familia Super Blue se ha destacado por factores como precio asequible, confiabilidad y entrega rápida. Viene en rangos desde 50mm a 114mm, con la opción de 24:1 o 30:1.

Pasando a la extrusora de ranura de accionamiento directo libre de 65mm Helibar, ésta tiene un barril de acanalado helicoidal en el que se incluye la nueva tecnologí­a de tornillo de alimentación de mezcla de barrera. Esta combinación ofrece flexibilidad alta de proceso debido a los altos niveles de rectificación y estabilidad de niveles de presión. Helibar es un diseño con ventajas en rendimiento, reducción de los picos de presión, desgaste bajo del barril, tiempos cortos de residencia, bajas temperaturas y homogeneidad del fundido. Los procesos que mejor se ajustan a este tipo de equipos incluyen la manufactura de tuberí­a, perfiles y lámina.

Innovación en producción de pelí­cula

Durante la NPE, Brí¼ckner Maschinenbau presentará tecnologí­as para fabricación de pelí­culas especiales. Entre ellas se cuentan lí­neas para extrusión de BOPET de 10,4 mm, y lí­neas de BOPP con capacidad de exceder 60.000 ton/año. La empresa también presentarí­a lí­neas simultáneas y secuenciadas de BOPA, con un ancho de 6,6 m y capacidades especiales, como ajuste isotrópico o encogimiento de lí­nea, para incrementar la eficiencia de la producción.

En cuanto a pelí­culas encogibles, Brí¼ckner presentará su tecnologí­a que combina conceptos de mono-orientación en el TD (orientador transversal) o en el MD (orientador longitudinal), y que pueden llegar a ser lí­neas mixtas de TD y MD para etiquetas encogibles. Las soluciones se enfocan en los requerimientos de mercados en crecimiento, por ejemplo, para la fabricación de lotes pequeños y etiquetas estacionales para latas.

La empresa continúa optimizando el potencial de ahorro energético. El concepto “Easy Operation” tiene un monitor de energí­a para medir y analizar el consumo energético en el proceso de producción. Un sistema de medición de espesor en lí­nea de la pelí­cula permite reducir el consumo, asegurando excelentes propiedades. Y un sistema especial de manejo de resina asegura la máxima dosificación de reciclado, sin afectar la calidad.

En la extrusión de pelí­cula, es común tener que ejecutar frecuentemente cambios de materia prima o de referencia de producto. Durante cada cambio se genera un desperdicio de producto importante. Con esto en mente, Windmí¶ller & Hí¶lscher desarrolló el módulo de cambio Turboclean, que purga la resina de todos los extrusores y tolvas gravimétricas de manera simultánea, reduciendo drásticamente el tiempo necesario para cambiar de material.

“Utilizando Turboclean en una lí­nea de soplado de pelí­cula, los cambios pueden hacerse en apenas 12 minutos, en vez de los acostumbrados 40 minutos”, explica Javeed Buch, VP de servicio en Windmí¶ller und Hí¶lscher en Norteamérica.

Con el sistema Turboclean los cambios de material son prácticamente automáticos. Esto elimina la necesidad de que el operador purgue manualmente las extrusoras. Los trabajos requeridos para cambio y purga se ejecutan de manera simultánea, con lo cual el operador solo tiene que mover la manguera de succión de un lado al otro.

La tecnologí­a se introdujo al mercado por primera vez durante la K 2016, momento en el que estaba disponible sólo para la Varex II nueva. Ahora el sistema puede ser acoplado a sistemas  Varex II y Varex I fabricados a partir de 2010. 

Plasco Engineering Inc. presenta una novedosa solución para ahorrar costos de producción mediante el uso de altos porcentajes de carbonato de calcio o material reciclado, manteniendo la calidad de la pelí­cula. La máquina de pelí­cula soplada tricapa JC-ABA es una respuesta a la creciente demanda en reducción de costos de materia prima y cuidado del medio ambiente.

La seria ABA consta de dos tornillos extrusores de único dado para producir pelí­culas tricapa. En la capa externa (extrusora A) hay baja concentración de carbonato de calcio que puede emplearse con masterbarch; por su parte, la capa interna (extrusora B) es usada para altos porcentajes de carbonato de calcio y pellets reciclados, para obtener pelí­culas multicapas más fuertes a menor costo que con el tornillo convencional monocapa.

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