Universidad Politécnica Politécnica Salesiana S alesiana Tema: Cálculo Extrusora (Film) Profesor : Ing. Jhon Calle Integrantes: Juan Pablo Marín Lazo – Víctor Víctor Israel Yanza Jaramillo
Objetivos
Conseguir algún catálogo de una extrusora para poder r ealizar los cálculos necesarios.
Calcular con los datos obtenidos en la extrusora y calcular el caudal de salida comparándolo con el que se da como dato en el catálogo.
Introducción [1] La palabra extrusión proviene del latín "extrudere" que significa forzar un material a través de un orificio. La extrusión consiste en hacer pasar bajo la acción de la presión un material termoplástico a través de un orificio con forma más o menos compleja (hilera), de manera tal, y continua, que el material adquiera una sección transversal igual a la del orificio.
Marco Teórico [1] En la extrusión de termoplásticos el proceso no es tan simple, ya que durante el mismo, el polímero se funde dentro de un cilindro y posteriormente, enfriado en una calandria, Este proceso de extrusión tiene por objetivos, proceso que es normalmente continuo, usarse para la producción de perfiles, tubos, películas plásticas, hojas plásticas, etc.
Cálculos Datos Generales de Maquina Extrusora E 20 T(UPS)
Angulo del Filete: El ángulo de hélice del canal helicoidal aumenta desde su valor mínimo, en el
diámetro exterior, hasta el máximo, en el núcleo del husillo, este ángulo se lo encuentra a partir de:
( ) ) ( Altura del filete: La altura del filete es tomada desde la zona final del tornillo ya que es donde más
influye en la salida del caudal.
Con los datos Obtenidos se procede a c alcular A
…………………………………………………………………… .
…………………………………………………………………… .
Constante K (Boquilla Anular Film)
K es una constante que depende del orificio de la boquilla, en este caso se usa una boquilla o dado anular cuyo espesor es de
en este caso de 0.9mm, lo que luego mediante un proceso de
calandrado el espesor del film se reducirá.
A continuación seleccionamos los valores de k para determinar geometrías del orificio:
Donde Ro es el diámetro interior, R1 diámetro exterior y L la longitud (obtención de tubos) Ro =15 mm
=0.015 m
R1 =15.9mm = 0.0159 m L=253mm
=0.253 m
Reemplazando los datos obtenidos de la boquilla
9.54x10
-5
En los puntos operativos se cumple que el caudal que pasa por el tornillo es el mismo que el caudal que pasa por la boquilla, por lo que igualamos las ecuaciones y se obtiene:
Viscosidad Polietileno de Baja Densidad
Tabla de Viscosidades Temperatura ˚C 160 170 180 190 200 210
Viscosidad Pa.s 100 89.84 78.67 63.23 56.45 50
Trabaja a temperaturas de 180 ˚C
Caudal Calculado Caudal de la Máquina
Con todos los datos obtenidos anteriormente se calcula el Q y se compara
⁄ ⁄ ⁄ Extrusión de Film [2] Para llegar a espesores muy pequeños (20-200µm) es necesario deformar el extruido mediante estirado (flujo extensional). Tres técnicas: 1. Laminación (casting): extrusión de lámina + rodillos de tiraje + rodillos de enfriamiento + corte
de bordes.
2. Extrusión y soplado (blowing): extrusión de tubo de paredes delgadas (distribuidor helicoidal) +
inyección de aire + guías + plegado.
3. Estirado biaxial: estirado longitudinal + calentamiento y estirado transversal con sistema de
cremallera. Para materiales con burbuja no e stable: PP, PA, PET.
Conclusiones En el trabajo realizado la parte complicada es tomar los datos técnicos precisos para poder con ellos calcular un caudal de salida de la extrusora y si este está con un rango de erros mínimo al del catálogo, en nuestro caso la diferencia no es grande y se aproxima en buena manera al caudal que da la extrusora, otro de los inconvenientes fue conseguir datos propios de un tornillo extrusor ya que no hay catálogos libres sino solo en versión de paga, pero ya de allí en adelante mediante las copias que se nos dio y las fórmulas dadas solamente se procedió al reemplazo de datos.
Bibliografía [1] http://www.slideshare.net/betorossa/proceso-de-extrusin-de-plsticos [2] http://www.mater.upm.es/polimeros/Documentos/Cap6_2Extrusion.pdf
