Manejo de materiales para optimizar su proceso

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La tecnología que actualmente existe para el manejo de materias primas en la industria de procesamiento de plásticos ofrece beneficios directos sobre la productividad, la confiabilidad del producto y la seguridad laboral. Ventajas como la reducción de material particulado del ambiente, la eliminación de rutinas susceptibles de accidentes, la no contaminación de las resinas o el simple ahorro de éstas y sus aditivos por la eliminación de desperdicios, hacen que su uso sea cada vez más relevante. 

Los últimos desarrollos en este campo particular de los equipos periféricos buscan mejorar la flexibilidad, la precisión en la dosificación, la amabilidad en la interfase con el usuario y la hermeticidad del conjunto. Por otra parte buscan reducir la abrasión y evitar la generación de polvos o hilos por maltrato en sistemas de alta velocidad. Éste último punto es tal vez uno de los de mayor interés por parte de muchos transformadores, debido a que los efectos se evidencian en el producto terminado a través burbujas o puntos negros, causados por el sobrecalentamiento de dichas partículas en el barril. En sistemas neumáticos de transporte, los gránulos pueden viajar fácilmente a más de 25 m/s (aprox. 90 km/h). En el momento de hacer giros de 90º en las esquinas del recorrido, el choque de los gránulos con las paredes del tubo produce desgarre o fracturas de los mismos. 

Para solucionar este problema los sistemas de transporte deben contar con un estudio adecuado donde el material golpee sólo de manera tangencial y con radios generosos las paredes del tubo y de la tolva de carga donde llega. Así mismo es importante lograr una reducción de la velocidad de flujo en estas zonas, con lo que también se evita hacer erosión de los materiales circundantes. La utilización del vidrio en codos ofrece muy buenos resultados en tal sentido, y los diseños con secciones flexibles muy largas no son recomendables. 

Varias compañías han buscado dar solución a los inconvenientes mencionados, a través de nuevos diseños geométricos para las uniones de codo. Uno de estos diseños fue patentado por la Universidad de Pittsburgh y es fabricado por Pelletron Corp. con el nombre de "Pellbow". Éste dispositivo cambia el flujo de los gránulos de una fase diluida o fluida (baja presión, alta velocidad) a una fase densa (alta presión, baja velocidad) y los retorna a la fase diluida. Esto se logra aumentando y reduciendo el área de la sección transversal del codo. El resultado que se obtiene es mucho menos desgaste en el codo cuando se transportan materiales abrasivos, como los compuestos de fibra de vidrio. Adicionalmente se ha encontrado que la limpieza del sistema en el procedimiento de purga llega normalmente a un 100%. 

Es necesario tener en cuenta que con este sistema la eliminación de polvos se logra sólo en los codos, y no en las secciones rectas del tubo. En tal sentido hay estimativos de que un codo tradicional produce tantas partículas finas como las que producen 30 metros de tubería recta horizontal. Los codos Pellbow están fabricados en aluminio, acero inoxidable 316 o en fundición de hierro dúctil, y se ha dicho que sus precios están en el rango medio de los demás codos presentes en el mercado.

Coperion Waeschle GmbH & Co. KG, con sede en Alemania, también desarrolló recientemente un nuevo sistema de transporte neumático de partículas que busca reducir el maltrato y la abrasión que éstas producen. En este caso el diseño es especialmente apropiado para polvos no fluidizables y polvos abrasivos. El denominado Fluidsplit es un sistema de transporte de materiales con un flujo de aire a través de una tubería en paralelo, lo cual permite dar un manejo seguro y económicamente viable a diversos tipos de polvos. El principio básico de esta nueva tecnología es la estabilización del caudal de producto, mediante la inyección de un segundo flujo regulado de aire, que busca fluidizar y seccionar la masa transportada. El sistema combina de manera muy apropiada las dos funciones de fluidizar y seccionar, con lo que se hace posible transportar tanto polvos fluidizables con poca capacidad de retención de aire como polvos gruesos no fluidizables. De esta manera es posible transportar materiales en fase densa, y en un rango de velocidades bajo que puede estar entre 2 y 10 m/s.

Una interesante alternativa para el acople de tubería en transporte neumático la constituyen los acoples Instalok, de Metflo. Los dispositivos permiten hacer ensambles de tubería en un tiempo 30% más corto, ya que sencillamente se requiere insertar un tubo dentro del acople y ajustar un perno a la vez, eliminando la complejidad de tener que apretar tres pernos en simultáneo. Además se elimina la necesidad de tener que re-apretar pernos. Un diseño único de anillo en "O" le permite ajustarse al tubo, y elimina el problema común de rasgado y desgaste del sello plano. Debido a que el acople tiene menos componentes para ajustar y está hecho de una sola pieza, cuesta 20% menos que los acoples normales, y un diseño único de prensado provee un contacto más eficiente.

Control y alimentación 
Durante el año pasado, la compañía AEC lanzó un nuevo modelo en sus sistemas de control, que denominó Vactrac Serie 24/128 y del cual dice que es más versátil y fácil de usar. Con este sistema de control se pueden manejar hasta 24 bombas de vacío, 128 estaciones de carga y 128 válvulas de purga. La interfase es totalmente gráfica y utiliza una pantalla táctil de 10 pulgadas, desde donde se puede, por ejemplo, asignar un nombre a las estaciones de carga, las bombas, las válvulas de purga y al tipo de materiales, con lo que se hace posible saber qué ubicación tiene cada tolva, así como cuál es su contenido. El control 24/128 facilita la interacción de todas las redes de distribución, permitiendo una reducción en los costos de tubería y válvulas de purga. 

Comet Automation Systems, Inc., presentó un nuevo sistema de alimentación para concentrados de color, del cual resalta su versatilidad. El sistema se denomina Color Xpert y dosifica de una manera muy precisa masterbach remolido y otros aditivos, directamente a la tolva de alimentación de la máquina de transformación. Se adapta a procesos de inyección o extrusión sin necesidad de hacer cambios en el control o en el motor, lo cual es innovador en los sistemas de dosificación volumétrica. El sistema está completamente hecho en acero inoxidable, incluyendo el tornillo y la camisa de alimentación, que pueden cambiarse fácilmente para lograr precisión en la dosificación en cualquier rango de velocidades de producción. El diseño permite además hacer una limpieza más rápida, por lo que se ha dicho que la producción se puede incrementar hasta 75 horas por año, si se compara con otros sistemas.

El grupo de proceso K-Tron amplió la línea de sus alimentadores de bombeo de sólidos (BSP) con el modelo BSP-135 y el BSP-150-P, disponibles en versiones gravimétricas y volumétricas. El primero tiene tres ductos de alimentación, y reemplaza al BSP-125, incrementando la capacidad a 4.400 decímetros cúbicos por hora. El BSP-150-P tiene un cuerpo de alimentación fabricado en PBT reforzado con carbono, lo que le brinda al sistema excelente resistencia y durabilidad a un precio económico. A diferencia de otros sistemas, este tipo de alimentadores emplea una acción de desplazamiento positivo para el bombeo de sólido, incrementando ostensiblemente la estabilidad y consistencia en la alimentación. 

K-Tron también ha hecho una innovación reciente en sus sistemas de alimentación SmartConnex, con el nuevo modelo KCM. El sistema integra los módulos de control y accionamiento del motor directamente en la zona de alimentación, con la opción de un montaje remoto para aplicaciones especiales. Puede ser usado con tres versiones diferentes que permiten controlar un sólo alimentador a la vez, ocho alimentadores en línea, o 30 alimentadores en diferentes líneas de producción con la ayuda de un computador personal. Incorpora un algoritmo único que modula la velocidad del tornillo, con lo cual se puede mejorar la precisión inmediata de alimentadores de tornillo simple hasta en un factor de 2. La alimentación no uniforme causada por pulsaciones normales del tornillo es compensada mediante la variación de la velocidad del mismo.

Versatilidad en el secado y alimentación de material 
Un nuevo desarrollo en el manejo de materiales fue presentado por la compañía norteamericana Sterling, la cual introdujo en su línea de productos un sistema portátil de secado y transporte, denominado SDAP. El sistema tiene un lazo de control cerrado para el secado y transporta el material automáticamente, de acuerdo con la demanda, hacia la tolva de secado o hacia uno o dos equipos de transformación. El sistema desecador genera aire caliente y se integra a la unidad de transporte con aire seco a través de un control con pantalla táctil. Todo esto está montado en una plataforma portátil que permite una ubicación muy flexible en la planta. 

Wittmann también modificó su línea de secadores compactos Drymax para ofrecer una nueva línea portátil que integra el secado con un sistema de transporte de hasta dos zonas de carga; una para enviar materia prima a la tolva de secado y otra para enviar el material seco a la máquina de transformación. El diseño es muy flexible y apropiado para alimentar material seco a máquinas de moldeo por inyección, a tasas de hasta 240 kg/h con las dos zonas de carga ó 200 kg/h con sólo una zona de carga. La nueva línea se denomina Drymax PDC, y permite alimentar el material al equipo de inyección usando aire seco. Adicionalmente es posible hacer una purga después de cada ciclo de secado para evitar la re-humidificación de cualquier material remanente en la línea de alimentación. El transporte de material a la máquina de moldeo está optimizado por su configuración "justo a tiempo", que minimiza el almacenamiento de material en la zona de carga. No obstante se garantiza también una alimentación continua, ya que los requerimientos de material de la zona de carga a la máquina tienen prioridad sobre los requerimientos de carga del secador, incluso si es necesario hacer una interrupción en el ciclo transporte de este último, que es menos crítico. 

Colortronic también cuenta con un sistema de secado portátil, integrado a un sistema de alimentación al equipo de transformación. Se denomina Dry-Flex S 40 Mobile, y cuenta con una capacidad de secado de 40m3/h con una temperatura de rocío promedio de -50ºC. El secador utiliza un diseño de doble celda, con el cual genera un flujo constante de aire seco y hace innecesaria una etapa de purga. Para lograr esto una de las celdas se conecta al circuito de secado, mientras que la otra esta en su etapa de regeneración.

Mejore su mezcla 
La compañía Maguire realizó modificaciones al diseño de su mezclador Microblender del cual dice es el mezclador más pequeño del mundo. El equipo ha sido reconocido por su precisión, durabilidad, la facilidad con que se acomoda a los cambios de materiales y la homogeneidad de las mezclas que produce. Ahora el mezclador cuenta con una tolva en acero inoxidable y un nuevo sistema en sus válvulas verticales que facilita la remoción de material atascado. El Microblender cuenta con precisiones que están dentro del 0.1% para baches de hasta 400 gramos. Esta precisión la atribuyen a sus válvulas verticales neumáticas y a que su controlador elimina lecturas erróneas de la celda de carga, que puedan ser causadas con la vibración de la máquina. 

En materia de mezclado se destaca también la oferta de Conair con su sistema TrueBlend, que mejora el mezclado y provee una alimentación precisa, dentro de rangos de 0,5% en peso. Las puertas abisagradas de acceso lateral reducen el tiempo de parada durante los períodos de limpieza. Una importante característica del sistema es que previene las fugas, ya que las unidades de mezclado y pesaje están completamente aisladas. La pantalla de control táctil favorece un control intuitivo del sistema.

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