Novedades tecnológicas para la extrusión de perfiles plásticos, en la feria K

La extrusión de perfiles plásticos incluye la extrusión de perfiles regulares (por ejemplo, tuberías) y la extrusión de perfiles irregulares (por ejemplo, perfiles para ventanas). En la extrusión de tubería las principales aplicaciones son tubería a presión, tubería para alcantarillado, tubería industrial, tubería para gas, tubería para agua caliente, tubería para irrigación, tubería corrugada y tubería multicapa. 

En la Tabla 1 se pueden apreciar estos tipos de tubería o aplicaciones, sus rangos de diámetro aproximados y los polímeros más utilizados para su fabricación. Existen también otras especialidades en el sector de tuberías que no serán mencionadas en el presente artículo.

En el mercado de coextrusión de tuberías, se observa una tendencia creciente hacia las aplicaciones de baja presión que involucran un núcleo espumado. Dentro de las aplicaciones de baja presión se consideran: Tubería de drenaje, tubería para alcantarillado y ductos para cables. Las ventajas más destacadas de este tipo de tubería, cuyos diámetros oscilan entre Ø32 mm y 630 mm, son las siguientes:

• Ahorro de materia prima y disminución de peso de la tubería
• Disminución de costos asociados al producto
• Se puede utilizar material reciclado o regranulado
• Se puede obtener una mayor productividad, kg/m de tubería

Cincinnati Extrusion ofrece la tecnología para fabricar este tipo de tubería, así como un software especial que permite calcular los ahorros en peso y costo. Ver figura 1.

Extrusión de perfiles, eficiencia en el proceso
En la extrusión de perfiles una tendencia reciente es el incremento en la productividad de las extrusoras doble husillo en la aplicación de perfiles para ventanas.

La figura 2 muestra una extrusora doble husillo del tipo BEX 2-135V de alta productividad de la empresa Battenfeld Extrusionstechnik. Se trata de una extrusora de 75 mm de diámetro con una longitud que varía entre 30 D y 40 D y genera una producción de 1.000 kg/h en PVC para perfiles de ventanería.

Las aplicaciones en perfilería de madera plástica (WPC) continúan creciendo en el ámbito mundial con una tendencia hacia una productividad cada vez mayor. La extrusión se realiza en extrusoras de doble husillo en diámetros que varían entre Ø75 mm y 135 mm y longitudes entre 25D y 36D. Los rangos de productividad oscilan entre 120 y 650 kg/h dependiendo del diámetro, la longitud de la extrusora y el tipo de perfil. La figura 3 ilustra una extrusora doble husillo de Coperion para perfiles fabricados en madera plástica. La tecnología ha llegado a un nivel de madurez que se refleja en el procesamiento de perfiles con un alto contenido de madera hasta 70% y un alto contenido de humedad de la misma hasta 8 % gracias a una buena desgasificación durante la extrusión.

Perfiles de silicona
La extrusión de perfiles de silicona es también una tecnología creciente. Esta tecnología ya permite exactitud en dimensiones, contornos y tolerancias. Los perfiles de silicona poseen un buen balance de propiedades, tales como, resistencia térmica, resistencia química y a la radiación ultravioleta a costos muy comparables con otros elastómeros de referencia en el mercado. Las aplicaciones en aumento de este tipo de perfiles son en la ingeniería biomédica, industria farmacéutica y productos en contacto con alimentos. La figura 4 muestra una extrusora doble husillo de Berstorff para perfiles en silicona de contornos regulares e irregulares.

Las configuraciones típicas de extrusoras doble husillo para perfiles de silicona están caracterizadas por diámetros Ø45, 60 y 90 mm y longitudes cortas que oscilan entre 10 y 12D. Las productividades se elevan en la medida en que se garantice un buen control térmico de cilindro, husillo y cabezal. Este control es aún más exigente que en la extrusión de termoplásticos.

En la última Feria K, realizada en octubre de 2007 en Alemania, se mostraron cabezales para la extrusión de tubería en poliolefinas para productividades hasta 1.700 kg/h en diámetros que varían entre Ø1.000 y 1.600 mm. Con esta tecnología se pueden producir tubos hasta con 100 mm de espesor. Este tipo de tuberías se utilizan en aplicaciones de acueducto y tubería a presión, especialmente para el transporte de agua potable para grandes distancias. La figura 5 muestra un cabezal de este tipo de la empresa Krauss Maffei.

En el caso de cabezales para la coextrusión de tubería, ETA presentó en la misma feria su portafolio de cabezales para la extrusión de tubos multicapa hasta 5 capas para poliolefinas y otros termoplásticos de ingeniería. Los cabezales son diseñados para diámetros de tubería hasta Ø1.600 mm con distribuidores en espiral. Los distribuidores en espiral poseen amplias ventajas en comparación con los distribuidores convencionales de portamandril:

• Tubos sin marcas de líneas de unión
• Distribución uniforme de espesores
• Tubos de superficies lisas
• Alta productividad en la extrusión
• Cambios rápidos de material y/o de color
• Facilidad en el montaje

La figura 6 ilustra un distribuidor en espiral y un corte esquemático de un cabezal para la coextrusión de tubería de 5 capas.