Nuevas tendencias en equipos de preparación de compuestos

Las máquinas de tornillos gemelos siguen su tendencia iniciada en la K’95, hacia tener mayores velocidades y capacidad de torque, que resultan en una mayor productividad. Esta mayor generación de potencia incrementa el precio de los equipos de 10 a 20%, pero este aumento de precio queda compensado por el hecho de que la productividad se asemeja a la de máquinas de mayor tamaño.

Son varios los proveedores de maquinaria que hoy siguen los pasos de los pioneros en los equipos de mayor productividad, iniciados por Krupp Werner&Pfleiderer y Berstorff. Ahora, American Leistritz Extruder Corp. presenta su serie HP de extrusores gemelos. Y un nuevo diseño de barril, usando 20 canales de enfriamiento en lugar de 12 y un nuevo sistema de flujo turbulento en los canales, incrementa ostensiblemente la capacidad de enfriamiento de los extrusores de tornillos gemelos. El nuevo diseño de barril ha sido usado ya en cuatro modelos de máquinas, desde 0,75 a 5 pulgadas de diámetro. La mayor capacidad de enfriamiento esta siendo aprovechada para hacer la extrusión de espumas y el mezclado de colores concentrados en resinas de baja viscosidad.

B&P Process Equipment and Systems presentó su nueva serie de máquinas CT, en tamaños desde 25 a 133 mm. Por otro lado, esta empresa también está lanzando al mercado una serie de equipos amasadores de materiales compuestos, CK y CKS, con un tornillo simple reciprocante que interactúa con pines estacionarios colocados sobre las paredes del barril. Con diámetros entre 30 y 220 mm, proporcionan productividades desde 11 22.000 libras por hora de termoplásticos de ingeniería, materiales sensibles a la cizalladura, polvos para recubrimientos, pigmentos y termofijos. Se afirma que la serie CK ofrece un incremento de 25 a 50% de volumen libre, comparado con otros amasadores del mercado, además de velocidades de hasta 500 rpm en el tornillo. La serie CKS ofrece hasta 1000 rpm y el mismo incremento en volumen libre, cuando la capacidad de producción es máxima. Y Kobelco Stewart Bolling, Inc. presenta su nueva línea HyperKTX para la fabricación de materiales compuestos con alta productividad.

Las noticias de innovaciones siguen llegando de Krupp Werner&Pfleiderer, que ha extendido su serie Mega Compounder con el nuevo modelo ZSK 58-mm para la preparación de resinas rellenas con harina de madera. Un proyecto, que a la fecha ha completado nueve meses de desarrollo, ha logrado recortar el tiempo de entrega del modelo Mega Compounder ZSK 25, de cuatro a ocho semanas. Para ello, KW&P optimizó los componentes modulares, redujo el número de partes y estandarizó las bases de las máquinas para acomodar motores de mayor tamaño. Estos cambios aceleraron los tiempos de entrega y redujeron el costo de la máquina en 10%. Pasos similares se realizarán con los modelos ZSK 40 y ZSK 50, próximamente. Un recubrimiento altamente resistente al desgaste, con base en carburo de tungsteno, está ahora disponible para la reparación de extrusores gemelos y otros componentes. El recubrimiento fue desarrollado hace diez años por Conforma Clad Inc. y KW&P, y era fabricado exclusivamente para los equipos de esta última compañía. Pero un nuevo acuerdo entre estas firmas permite ahora a Conforma Clad ofrecer el recubrimiento de manera amplia en el mercado. Este se aplica directamente sobre el tornillo o el barril usando un adhesivo metalúrgico.

Berstorff Corp. presentó recientemente las líneas ZE Ultra Torque y ZE Ultra Glide, esta última de máquinas de laboratorio y para producciones pequeñas. Pero Berstorff también está presentando una nueva máquina de bajo torque principalmente para procesar materiales sensibles a la cizalladura.

NFM/Welding Engineers lanzaron al mercado un extrusor de 93 mm, de alto torque y alta velocidad, correspondiente a la serie TEM. Por otro lado, otro extrusor de dimensiones largas, 60:1 L/D, se subdivide en tres secciones pivotadas, que pueden ser abiertas para efecto de limpieza. Este modelo, el 58SS, es una máquina corrotacional para fabricar materiales compuestos, que emplea tecnología japonesa, licenciada de Toshiba. NFM también está desarrollando un barril con abertura ajustable para variar el espacio entre los tornillos y el barril, con el objeto de poder controlar la cizalladura durante el mezclado y operaciones con volatilización. Este mecanismo sustituye una sección "blister" del tornillo, correspondiente a un modelo más antiguo.

En otras innovaciones de extrusores, Century Extruders, Inc muestra el extrusor 3+ Extruder por primera vez en Norteamérica. Antes lo había lanzado en la Feria K’98, y la máquina tiene como característica principal un anillo de hasta 12 tornillos corrotacionales alrededor de un centro estático, un modelo inusual desarrollado originalmente por 3+ Extruder GMBH, de Alemania. Los tornillos intercalan las aletas entre si alrededor del centro ya mencionado. De acuerdo con reportes, genera una cizalladura baja por lo que se presta para preparar materiales con rellenos abrasivos. Equipos con siete tornillos ya han sido vendidos en Europa, incluyendo uno para hacer nylon relleno con fibra de vidrio.

Entek Extruders cuenta con tres nuevos modelos de máquinas corrotacionales de 36, 53 y 103 mm, adaptadas a un nuevo dado de fácil remoción. También está optando a una nueva patente para un proceso de extrusión con tornillos gemelos, mediante el cual se puede fabricar una nueva generación de polímeros de litio para baterías. Entek también está construyendo una línea de extrusión para producir materiales de separación para las baterías de litio usadas en los computadores y los teléfonos celulares.

HPM Corp. presenta un equipo de extrusión con tornillos gemelos de 50 mm, que se construye debido a un acuerdo con APV Baker Perkins del Reino Unido.

Farrel Corp. debutó recientemente con su nuevo modelo Ultima Compounder, una máquina de dos etapas que, según sus fabricantes, ofrece la mayor capacidad disponible de mezclado dispersivo. El equipo es una combinación de un mezclador continuo FMC de dos etapas y un extrusor de tornillo simple, reunidos en un soporte común. Una versión de alto torque desarrolla hasta 1000 rpm y casi el doble de la potencia de sus modelos tradicionales. El mezclador equivale a dos modelos FMC unidos en serie. Cuenta con dos rotores, con dos secciones mezcladoras de aletas separadas por un barril de espaciamiento ajustable. La primera etapa tiene un modelo estándar de mezclador, pero la segunda esta diseñada para realizar el mezclado altamente dispersivo, con la adición de rellenos minerales o de fibra de vidrio. Es posible aplicar un venteo en este extrusor. Después de pasar por las etapas de mezclado, la resina cae a un extrusor de descarga, que también puede tener un sistema de venteo. Esta máquina esta diseñada para trabajar con cargas muy altas de rellenos, como negro de humo o harina de madera. Con la harina de madera, la humedad puede reducirse desde niveles de 10% hasta por debajo de 1%, empleando solamente los sistemas de venteo, de acuerdo con reportes de Farrel. Un extrusor de laboratorio nuevo de Farrel, modelo FTX-20, tiene el doble de productividad que el modelo previo, con la misma designación. El ultimo FTX-20 tiene un diámetro de 26 mm, contra 22,5 mm del antiguo. La potencia se dobló a 15 hp, y la productividad puede ser de hasta 80 lb/hr.

Extruder Technologies, Inc. presenta su modelo ET-20CE de tornillos gemelos, con un motor fácilmente intercambiable. Y Buss (America) extiende el rango de operación y flexibilidad de sus amasadores al introducir un modelo con módulos de barriles de 3:1 L/D, permite que su serie de amasadores MKS se puedan adaptar a una variedad de aplicaciones. La línea de amasadores MKS llega hasta 20:1 L/D. Esta última máquina puede acomodar dos alimentadores volumétricos de tornillos gemelos en los costados, con puertos de entrada de 2 pulgadas de diámetro. Esta característica incrementa la flexibilidad del amasador para preparar resinas de ingeniería con cargas altas de rellenos. La máquina puede operar con torques altos, calentamiento eléctrico en lugar de con aceite térmico, para que las temperaturas puedan superar 788º F. Cuando se opera con materiales abrasivos, se puede agregar una bomba de engranajes Maag.

American Maris, que mostró recientemente su modelo HT (High Torque), de extrusor de tornillos gemelos corrotacionales, capaz de operar a velocidades de 1300 rpm. C. A. Lawton Co. trajo al mercado la tecnología de plastificación de materiales compuestos con tornillo simple. Esta tecnología la adquirió de Kannegiesser KMH, Alemania. El proceso se denomina Moldeo por Deposición/Compresión Reforzada con Fibra Larga, y está diseñado para extruir y luego moldear por compresión materiales vírgenes con altos contenidos de fibra de vidrio y desperdicio mezclados. Pero también puede procesar materiales con adiciones de lino, cáñamo, y otras fibras naturales. Recientemente fue probado operando con una mezcla de PP y hasta 30% de lino, para hacer cajas de baterías para Volkswagen AG, Alemania.

Thyssen Henschel Industrietechnik terminó el año pasado su asociación con Henschel Mixers America, con sede en Houston, y organizó su propia compañía de ventas y servicios, Thyssen Henschel America Inc. Esta nueva compañía lanzó al mercado recientemente su nuevo mezclador CM Container, que crea un flujo reverso de material del centro hacia arriba y que baja por las paredes del contenedor del mezclador. La compañía también mostró en el mercado una nueva serie de cajas reductoras de alto torque para tornillos gemelos, que proporcionan de 20 a 30% más de torque que otras cajas comerciales, de acuerdo con fuentes de Thyssen Henschel. Su nuevo modelo T2Max será usado en tres marcas comerciales de extrusores corrotacionales y contrarrotacionales. Las cajas reductoras T2Max aplican el torque a los dos ejes, aun en la versión corrotacional. El modelo T2Max-C aplica un total de 50.000 ft-lb de torque a tornillos contrarrotacionales, situados a una distancia de 4,3 pulgadas entre centros. Por otro lado, el modelo T2Max S aplica 31.000 ft-lb de torque a tornillos corrotacionales, con la misma distancia entre centros. Con anterioridad, el torque máximo disponible era de 34.000 ft-lb para dos tornillos contrarrotacionales y 25.000 ft-lb para los modelos corrotacionales. Las dos cajas pueden ser instaladas en extrusores existentes.

Más noticias de mezcladores por tandas
Un nuevo nombre en mezcladores de alta intensidad es Merlín Process Equipment Inc. antes parte de Henschel Mixers America. El año pasado, Merlín lanzó al mercado un nuevo mezclador con acoplamiento directo al motor, modelo FM 2000, con controles nuevos, los cuales facilitan el manejo del proceso. Por otro lado, también introdujo el nuevo extrusor planetario Entex de 250 mm, modelo TP-WE250/2000N M2, de Entex Rust & Mitscheke GMBH, Alemania. Merlín es el nuevo representante de esta firma. Este equipo se usa tradicionalmente con PVC, pero puede también emplearse con TPO, TPU y PP.

Charles Ross and Son Co. presenta su línea de mezcladores planetarios HV Blade, que permiten manejar viscosidades ultra altas que antes requerían mayor potencia y con mezcladores reforzados. Draiswerke, Inc. trae una nueva generación de mezcladores de ultra alta velocidad Drais Gelimat Compounder. Readco Manufacturing Inc. ofrece una línea de mezcladores de tanda que por 10 años ha sido usada en la industria de los cosméticos pero que ahora se aplica al mezclado continuo de harina de madera. El sistema CBM (containerized batch mixer) puede tener una capacidad hasta de 150 pies cúbicos. Esta misma firma también ofrece un procesador continuo corrotacional de tornillos gemelos, de una longitud de 7:1 L/D, que anteriormente era usado en la industria de alimentos pero que ahora ha probado ser útil para mezclar harina de madera con HDPE reciclado de botellas o para la adición de fibra de vidrio a PET proveniente de los desperdicios de alfombras. Estas máquinas tienen una capacidad de operación hasta de 10.000 lb/hr.