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PRACTICA No 1: ELABORACION DE PELCULAS DE LDPE
OBJETIVO.- Para la elaboracin de pelculas de Polietileno de baja
densidad usamos
una mquina extrusora y su respectivo herramental (Cabezal o dado
de extrusin), porlo que se torna fundamental el manejo correcto de
sta mquina y la puesta a punto
de los diferentes parmetros que permitan reducir tiempos muertos
(set up) y evitar
accidentes.
En sta prctica se pretende que:
1. Conozca las partes que componen la mquina extrusora de
pelculas.
2. Conocer los parmetros fundamentales del proceso de extrusin
en relacin con el
material, la mquina y el producto.
3. Calibrar el perfil de temperatura longitudinal del husillo de
la extrusora.
TEORIA: El proceso de extrusin consiste, bsicamente, en la fusin
de un materialtermoplstico, forzndolo a pasar a travs de una
boquilla o dado para producir un
artculo continuo de corte seccional deseado. No siempre la forma
final del artculo
extruido corresponde a la del dado o boquilla, sino que se lo
puede obtener con
algn proceso posterior a base aplicar presin o temperatura.
El proceso de extrusin est limitado a materiales termoplsticos y
entre las
formas de productos que se puede obtener estn: Filamentos,
varillas, perfiles de
diversos tipos, pelculas, entre otros.
Atencin especial merece el conocimiento de las caractersticas
fsico qumicas de
cada termoplstico ya que fija en parte las condiciones de
procesamiento y
variables de la mquina.
El operador de la extrusora debe tener perfecto conocimiento de
las partes que
forma el equipo para producir pelculas de polietileno. Un
esquema de partes se
muestra en la siguiente figura:
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OPERACIN DE LA EXTRUSORA:
En forma general, para operar una extrusora observe:
ARRANQUE DEL EQUIPO (EXTRUSORA)
1. Conectar el interruptor principal del tablero de mando.
2. Conectar todos los interruptores de las zonas de
calentamiento de la extrusora.
3. Conectar todos los interruptores de las zonas de
calentamiento del cabezal.
4. Ajustar la temperatura de las zonas de calentamiento de la
extrusora por medio
de sus reguladores de acuerdo con las especificaciones del
fabricante de la resina
usada.
5. Ajustar la temperatura de las zonas de calentamiento del
cabezal por medio de
sus reguladores de acuerdo con las especificaciones del
fabricante de la resina
usada. Simultneamente comenzar la circulacin del agua a la caja
de
refrigeracin de la camisa debajo de la tolva de alimentacin.
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6. Cuando los indicadores de temperatura alcanzaron los valores
especificados,
ajustar el regulador de velocidad del motor principal a la
velocidad mnima y
conectarlo. Si hubiera residuos de la operacin anterior en la
extrusora;despus de que la temperatura alcanz el valor
especificado, esperar hasta que
la resina este completamente rundida (aproximadamente 30
minutos) antes de
conectar el interruptor.
ATENCION:
NUNCA ARRANCAR EL MOTOR PRINCIPAL CON LA MAQUINA FRIA. LA RESINA
FRIA
(NO FUNDIDA) EN EL INTERIOR DE LA EXTRUSORA PUEDE OCASIONAR
SERIOS
DAOS AL EQUIPO.
7. Esperar hasta que el material salga de la extrusora.
8. Aumentar lentamente la velocidad del tornillo.
9. Conectar el interruptor del motor del ventilador del anillo
de aire (ring de aire).
10. Comenzar a levantar la pelcula, y abrir la llave del aire
para inflar el globo, arrastrar
manualmente el material extruido del cabezal con la ayuda de una
pelcula o cinta
adecuada. Durante el levantamiento de la pelcula mantener los
rodillos de tiro
abiertos hasta que pase entre ellos la unin del material
extruido y la pelcula auxiliar.
Esta operacin evitar una posible deformacin del revestimiento de
goma de losrodillos de tiro.
11. Conectar el interruptor del motor de los rodillos de tiro y
ajustar la velocidad
por medio del regulador de acuerdo al espesor deseado.
12. Una vez que se encuentre el ancho y espesor deseado conectar
el interruptor
del motor del bobinador y ajustar la velocidad por medio del
regulador.
13. Conectar el interruptor del motor del cabezal giratorio si
los tuviese.
TEMPERATURAS RECOMENDADAS PARA EL TRABAJO
Como regla general, se deber trabajar dentro del intervalo de
temperaturas
recomendado por el fabricante de la resina usada.
El polietileno de baja densidad se procesa a temperaturas entre
130C y 200C, de
acuerdo con su ndice de fluidez (M.I.).
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El polietileno lineal de baja densidad se procesa en un
intervalo de temperaturas entre
190 C y 230 C de acuerdo a su ndice de fluidez (M.I) y
caractersticas de flujo.
El polietileno de alta densidad se procesa en un intervalo de
temperaturas entre 175C
y 220C de acuerdo con su ndice de fluidez (M.I).
PARADA DE LA EXTRUSORA
1. Reducir la velocidad del motor principal.2. Desconectar
(apagar) el rodillo de tiro y bobinador.3. Apagar el motor
principal siempre y cuando no haya quedado resina en el tornillo.4.
Apagar el motor del ventilador (ring de aire).5. Apagar el motor
del giratorio si lo tuviese.6 . Apagar todas las zonas de
calentamiento de la extrusora.7. Desconectar todas las zonas de
calentamiento del cabezalATENCION:
Nunca se debe apagar la maquina si todava hay resina en el
tornillo, esto puede ocasionar el
trabado del mismo.
CONTROLES DURANTE LA OPERACIN DE EXTRUSION
Todos estos parmetros deben ser controlados permanentemente para
verificar si
es necesario realizar algn ajuste:
Velocidad del tornillo Corriente del motor principal.
Temperaturas de las zonas de calentamiento de la extrusora y
del cabezal.
Refrigeracin de la zona de la tolva de alimentacin Temperatura y
presin del aire de enfriamiento de la pelcula. Espesor y ancho de
la pelcula (centrado de la matriz). Plastificacin y transparencia
de la pelcula. Irregularidades de la pelcula (Geis o puntos
oscuros)
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LIMPIEZA DE LA EXTRUSORA Y SUS COMPONENTES
En largos periodos de operacin en forma continua, la extrusora
de polietilenoforma una capa de polmero oxidado especialmente en
las paredes interiores de la
camisa, tornillo y matriz. Este material degradado se va
desprendiendo de a poco e
incorporndose a la pelcula en forma de gels o partculas
oxidadas, afectando
negativamente su aspecto. Especialmente en los espesores menores
pueden
aparecer agujeros y puede llegar a romperse la pelcula a la
salida de la matriz. El
punto crtico se alcanza cuando el juego de mallas filtro ya no
puede retener las
impurezas. Se hace necesario en ese caso, una limpieza general
incluyendo el
tornillo, camisa, porta mallas, adaptador y matriz.
Si la extrusora se para frecuentemente por un cierto periodo de
tiempo, el
polmero se oxida con mayor velocidad y en ese caso la extrusora
debe delimpiarse con mayor frecuencia.
La experiencia determina el mejor intervalo entre limpiezas.
Si la extrusora opera en rgimen continuo, recomendamos un
intervalo de dos
meses.
Para evitar prdidas de produccin, es fundamental definir un
intervalo
determinado entre limpiezas.
La cantidad deGels y/o partculas oxidadas es el mejor indicador
de la necesidadde limpieza.
Los medidores de presin de la masa fundida montados antes de las
mallas
de filtro son excelentes indicadores de la necesidad de su
sustitucin.
Los medidores de presin se los suministra como Componente
opcional a las
extrusoras.
CAMBIO DE MALLA
El juego de mallas o filtros debe ser cambiado
peridicamente.
La obstruccin aumenta en la operacin continua de la extrusora y
puede llegar a
interrumpir el paso del material.
Normalmente las mallas o filtros se daan al retirarlas por medio
de un cuchillo o
esptula. Por eso no es recomendable limpiarlas.
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La experiencia determinara el mejor intervalo entre los cambios
depende del tipo
de resina usada.
Los medidores de presin de masa fundida, montados antes de las
mallas o filtros
son excelentes indicadores de la necesidad de su reemplazo.
Para realizar el cambio de mallas o filtros se lo debe realizar
con la extrusora
parada y preferentemente con la camisa (tnel) vaca.
Se debe usar solo mallas con los dimetros adecuados.
RECOMENDACIONES IMPORTANTES
Con la intencin de reducir al mnimo los problemas, relacionamos
algunas
recomendaciones importantes, que debidamente observada por todos
los operadores
ya que ayudar mucho para evitar paradas de la maquina.
1. Reajustar todas las conexiones de cables de los disyuntores,
conectores,
resistencias, relays, alimentacin general, etc.
2. Limpieza frecuente del filtro de aire del motor de la
extrusora.
3. Verificar si los carbones de los motores de corriente
continua no estn gastados.
4. Verificar si hay resistencias elctricas quemadas (abiertas) y
si estn apretadas.
5. Verificar el nivel de aceite y su estado diariamente.
6. Verificar si no hay humedad (agua) en las lneas de aire
comprimido, esto puede
daar los cilindros y vlvulas y como consecuencia perjudicar el
funcionamiento de
la extrusora.
7. Verificar la temperatura de agua de refrigeracin de la
mquina, debe de estar
como mximo a 35 C.
8. Corriente de aire extraa puede perjudicar la calidad de la
pelcula.9. Que la caja reductora de la extrusora tenga el
enfriamiento apropiado.
LIMPIEZA DE LA EXTRUSORA
1. Hacer funcionar la mquina con resina, sin alimentacin, hasta
que quede vacio el
canal helicoidal del tornillo debajo de la tolva.
2. Desconectar las mangueras de aire y retirar el anillo de
aire.
3. Retirar el conjunto del cabezal y el filtro, aflojando los
pernos que fijan la brida delcabezal al soporte del porta
mallas.
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4. En las extrusoras con cambio de mallas tipo abanico accionar
el tomillo a velocidad
mnima con resina en el interior de la camisa , esto origina de
que expulse la
vlvula y el anillo de retencin asentados en el extremo de la
camisa
5. Retirar el tornillo de la camisa por medio de un extractor
especial y colocarlo
sobre un caballete de madera.
6. Usaruna lamina de cobre o latn para retirar la mayor parte de
resina adherida al
tornillo.
ATENCION
NUNCA USAR UNA LAMINA DE ACERO, YA QUE POR SU DUREZA PUEDE DAAR
EL
TORNILLO
Completar la limpieza con esponja de cobre o latn. Pulverizar
con silicona para ayudar
a retirar las partes ms adheridas de resina, luego proteger el
tornillo con una capa
fina de silicona.
LIMPIEZA DEL TUNEL O BARRIL
Usar una varilla larga con un cepillo o esponja de latn atada en
su extremo para
retirar la resina restante adherida a las paredes inferiores de
la camisa. Con una
herramienta similar, lubricar el interior de la camisa con grasa
de silicona.
LIMPIEZA DE LA VALVULA Y ANILLO DE TEFLON
(Para mquina con cambio de mallas tipo abanico)
Limpiar la vlvula con herramienta de cobre o latn similar a la
usada para la limpieza
del tornillo, cuidando de no daar el anillo de tefln.
Lubricar la vlvula con grasa de silicona.
El material adherido al anillo de tefln puede ser desprendido
fcilmente con un
pedazo de tejido (tela).
ATENCION:
El anulo de tefln es frgil y debe ser tratado y limpiado con
cuidado.
LIMPIEZA DE LAS CAVIDADES DEL PORTAMALLA
Retirar el juego de mallas o filtro por medio de un cuchillo de
latn afilado.
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La resina que no est alojada en los orificios del portamallas se
retira con una lmina
de latn.
La resina oxidada que obstruye las cavidades del portamalla,
debe ser quemada con un
quemador.
LIMPIEZA DEL CABEZAL O MATRIZ
Cuidados Especiales:
La matriz y el cabezal estn constituidos por piezas de alta
precisin. No pueden ser
golpeados, rayadas o daadas y se deber tomar especial cuidado en
su limpieza,
como por ejemplo, limpiarse sobre una mesa de madera.
Todos los componentes del cabezal debern ser sometidos al
siguiente proceso delimpieza:
Retirar la resina adherida a la pieza usando guantes aislantes.
Raspar la resina restante usando una lamina de cobre o latn con la
ayuda de
grasa de silicona.
Usar esponja o cepillo de cobre o latn para terminar la
limpieza, Finalmente usar grasa de silicona para lubricar las
partes.IMPORTANTE:
El ajuste usado en los pernos de fijacin de la matriz externa,
es muy inferior al ajuste
usado en la fijacin del calibrador y de la matriz interna para
poder desplazar la matriz
externa y poder regular su abertura, durante la operacin de la
extrusora.
ATENCION:
El uso de herramientas o esponja de acero para limpiar los
componentes del
componente del cabezal y la matriz es sumamente peligroso, ya
que pequeas
rayaduras o imperfecciones afectan en forma significativa a la
pelcula extrada.
LIMPIEZA DEL ANILLO DE AIRE
El intervalo entre limpiezas del anillo de aire depende de la
contaminacin del
ambiente donde est instalada la extrusora (polvo, partculas
suspendidas en el aire,
etc.)
Pelculas de espesores variables, excediendo los valores
especificados, son el mejor
indicador de que el anillo est sucio.
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OBSERVACION:
Para limpiar el anillo de aire no es necesario limpiar los
adaptadores superior e
inferior.
CUIDADO.
Siempre esperar hasta que el anillo est feto para
desmontarlo.
Los componentes sucios debern limpiarse con un cepillo, arre
comprimido o un
pedazo de tejido (tela) empapado en alcohol.
La reduccin superior puede ser girada por medio de sus manijas
de baquelita
modificando as, la regulacin de aire sobre el globo
(pelcula).
PLAN DE MANTENIMIENTO
Un buen plan de mantenimiento preventivo y verificaciones
peridicas son
imprescindibles en toda fabrica reducen el tiempo improductivo
costos de
operacin y porcentaje de rechazo.
En general el operador de la extrusora no est capacitado para
efectuar las
verificaciones necesarias para el mantenimiento de la
maquina.
Equipos como motores y partes mecnicas deben ser atendidos por
electricistas o
mecnicos.
PERDIDA DE RESINA
El operador de la extrusora debe de estar siempre atento a
posibles prdidas de
resina ej: en el cabezal, matriz o cambiador de filtros y deber
corregir sta
irregularidad cuanto antes.
CAMBIOS DE ACEITE
Los cambios de aceite tanto en las cajas reductoras de la
extruder, rodillos de tiro y
bobinadores se los debe realizar de acuerdo a las
recomendaciones de losfabricantes.
IMPORTANTE:
La falta de aceite en partes que requieren lubricacin eficiente
puede provocar
grave daos al equipo.
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HOJA DE EVALUACION
PRACTICA 1: IDENTIFICACION DE PARTES Y VARIABLES DE LA
EXTRUSORA
FECHA: _____________________ CALIFICACION: _______________
ALUMNO:__________________________
1. Indique los nombres de las partes de la extrusora, que se
indican:
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2. Dado el molde indicado por el Profesor, determine la relacin
de soplado e
indicar el mximo ancho de pelcula que se puede producir.
Indquelo en el
grfico que se muestra:
3. Tabule los datos de la prctica:
Voltaje (V) [voltios]
Corriente (i) [Amperios]
Peso del material extrudo (Kg)
Temperatura zona 1 (T1) [0C]
Temperatura zona 2 (T2) [0C]
Temperatura zona 3 (T3) [0C]
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HOJA DE EVALUACION
PRACTICA 2: ORDEN DE PRODUCCION DE PELCULA
FECHA: _____________________ CALIFICACION: _______________
ALUMNO:__________________________
Ud. como operador de la extrusora Venus No. 1, recibe la rden de
fabricar pelcula
con las caractersticas que se detallan en la rden de produccin
siguiente:
ORDEN DE PRODUCCION No. 001
GRUPO DE PRACTICA No. ________
MATERIAL: MEZCLA:
MEDIDAS: ESPESOR:
PESO m/lineal (g): FUELLE:
Realice el pedido, segn lo solicitado.
El participante debe:
1. Encender la extrusora.
2. Poner los valores de las variables de trabajo.
3. Formar el globo.
4. Trenzar la pelcula.
5. Calibrar el fuelle (si se lo pide).
6. Bobinar la pelcula.
7. Realizar inspeccin de calidad especificada en el pedido.
