INFORME PRCTICA DE CONFORMADO PARA PLSTICOS
RESUMENLa prctica se realiz en la planta piloto de ingeniera
qumica de la universidad nacional de Colombia con el fin de conocer
las mquinas y los procesos ms importantes para el procesamiento de
plsticos tales como lo son los procesos de extrusin, inyeccin y
reciclado.INTRODUCCIONNormas de seguridadAntes de realizar
cualquier prctica relacionada con actividades de manufactura es de
vital importancia hacer una revisin de los procesos a conocer y de
all mismo deducir que elementos de seguridad deben ser necesarios
para llevar a cabo la prctica sin inconvenientes. En el caso del
tratamiento de plsticos debe tenerse en cuenta las siguientes
consideraciones: Riesgos fsicos: Hay exposicin a riesgos mecnicos
debido al movimiento de las maquinas, de los sistemas de presin, al
ruido, calor y vibraciones: Se recomienda el uso de elementos de
proteccin el uso de tapa odos y gafas de seguridad. Riesgos
elctricos: Debe tenerse especial atencin el no trabajar en
ambientas de alta humedad, el uso de joyas y el trabajo con las
manos humedecidas con el fin de evitar corto circuito. Es
indispensable la apropiacin del funcionamiento de cada mquina para
evitar mala manipulacin que ocasione fallas elctricas. Riesgos
trmicos: Es el ms frecuente en los procesos que involucran plsticos
ya que tanto la unidad de inyeccin como la de extrusin requieren el
calentamiento del material y por tanto de los equipos involucrados
en esta operacin. Se recomienda como elementos de proteccin
personal el uso de guantes de carnaza, overol, pinzas, esptula y
mascarilla.ACTIVIDADES DURANTE LA PRCTICATipos de materialDe los
tres tipos de plsticos (elastmeros, termofijos y termoplsticos) los
ms utilizados para el trabajo del plstico son los termoplsticos
debido a que estos permiten su reutilizacin en caso de ser
necesario puesto que no requieren proceso de cura durante su
tratamiento y por tanto su estructura molecular no se ve afectada;
hoy en da es clave la bsqueda de polmeros naturales que tengan como
propiedad importante su fcil degradacin, es decir que sus molculas
se vayan separando fcilmente a medida que pasa el tiempo, uno de
los materiales con los que se est trabajando es el almidn de donde
se busca obtener a partir de l los envases plsticos conocidos como
biodegradables.
OPERACIONES OBSERVADASExtrusin:
Se compone de un tornillo de extrusin, el cual contribuye en las
funciones de transportar, calentar, fundir y mezclar el material,
es muy importante en el diseo del tornillo tener en cuenta
parmetros tales como su longitud, dimetro, ngulo de filete y el
paso de la rosca, que es la distancia que hay entre dos filetes del
tornillo. Se pueden definir tres zonas importantes en el tornillo
de extrusin: zona de alimentacin, donde el material entra por la
tolva de alimentacin y se precalienta, seccin de compresin, el
polmero se transforma para adquirir consistencia liquida y seccin
de medicin donde se homogeniza el fundido y se genera presin para
bombearlo a travs del troquel.Adems se compone de un cilindro o
barril de calefaccin, el cual alberga en su interior al tornillo,
sus superficie debe ser rugosa para aumentar las fuerzas de cizalla
que soportara el material y permitir as que este fluya a lo largo
de la extrusora, este se caracteriza por tener sistemas de
transferencia de calor, el calentamiento normalmente se hace
mediante resistencias elctricas circulares localizadas en toda su
longitud.Otro elemento importante es loa tolva de alimentacin, el
cual es un contenedor utilizado para introducir el material
(generalmente en forma de pellets) en la mquina, otro elemento
importante es el plato rompedor, que se ubica al final del cilindro
el cual sirve de soporte a una serie de filtros que permite atrapar
los contaminantes del producto extruido, a su vez los filtros
permiten homogenizar el fluido.Y el cabezal y la boquilla, el
cabezal entre sus funciones tiene facilitar el flujo de material
hacia la boquilla, la cual es la encargada de finalmente moldear el
plstico Importancia de esta maquinaEsta mquina es una de las ms
importantes para el conformado de polmeros pues mediante algunas
variaciones en los procesos seguidos a este permiten obtener
diferentes formas, tales como: Lnea de extrusin de tubos y tuberas:
la cual consiste en una extrusora, una boquilla anular, un sistema
de calibrado y uno de enfriamiento, una zona de tensionado y un
cortador.
Lneas de pelculas y lminas: Se realiza mediante un proceso con
pila de rodillos, el cual est compuesto por una extrusora, la pila
de rodillos, la seccin de enfriamiento, la seccin de tensionado y
el recogedor. La funcionalidad de la pila de rodillos se basa en
ejercer presin sobre la lmina permitiendo as corregir variaciones
en el espesor y determinacin de la textura final del producto
manufacturado.
Moldeo por inyeccin:Proceso en el cual se calienta un polmero
hasta que alcanza un estado muy plstico y se fuerza a que fluya a
alta presin, hacia la cavidad de un molde donde se solidifica. Es
un proceso que permite la obtencin de formas complejas y en masa
sin la necesidad de llevar a cabo operaciones de acabado, a
diferencia de los procesos de fundicin de metal.El equipo consta de
dos componentes principales: la unidad de inyeccin de plstico
constituida por un barril que es alimentado por una tolva, dentro
del cual hay un tornillo el cual cumple la misma funcin de una
extrusora con una funcionalidad adicional la cual consiste en
llevar a cabo la inyeccin del plstico fundido hacia el molde y la
unidad de sujecin la cual est relacionada con las operaciones de
moldeo, es decir, tiene como funcin mantener cerrado al molde
durante la inyeccin, mantener el molde alineado y manipular el
molde (abrirlo y cerrarlo) dependiendo de las necesidades del
proceso.
Secuencia de procesos:1. Cerrado del molde y sujecin2. Inyeccin
del fundido a alta presin hacia la cavidad del molde.3. El tornillo
se retrae para permitir el ingreso de material hacia la parte
delantera del barril4. Apertura del molde y retirado de las piezas
elaboradas.Reciclado:Debido a la difcil degradacin de los polmeros
debido a sus cadenas de elevado tamao molecular es muy importante
tanto para la reduccin de los costos en la industria como para la
responsabilidad ambiental buscar la manera de reutilizar los
elementos defectuosos o los excesos obtenidos durante los
diferentes procesos de conformado de los plsticos.Para la
realizacin de esta actividad es muy importante la clasificacin del
material a reciclar con el fin de obtener el mayor grado de pureza
de la materia obtenida, para llevar a cabo el proceso de reciclado
los materiales a usar deben ser sometidos a un proceso de
compactacin y trituracin que permitan obtener luego la forma
deseada para el ingreso a procesos tales como extraccin e
inyeccin.En la prctica se identific como equipo para este proceso
una aglutinadora la cual es usada comnmente para compactar bolsas
plsticas que pueden volver a ser usadas como materia prima, el
proceso se basa en el uso de cuchillas giratorias como
herramientas, encargadas de la trituracin del material hasta
obtener el tamao necesario para su reutilizacin.CONCLUSIONES Se
logra diferenciar el proceso de extrusin e inyeccin en cuanto al
proceso de flujo de material, siendo clave entender que el proceso
de extrusin es un proceso de flujo de material continuo, mientras
que el de inyeccin por moldeo es un proceso de flujo de material
discontinuo. La naturaleza qumica de los polmeros requiere disear
procesos que permitan el reciclado de materia prima la cual puede
provenir de elementos defectuosos o elementos ya usados previamente
tratados para su adecuada manipulacin.
BIBLIOGRAFIA Groover, Mikell P. Fundamentros de manufactura
moderna 3. Ed. Mxico: Mc Graw-Hill, 2007 Askeland, Donald R.
Ciencia e ingeniera de los materiales 4a. ed. Mxico : Thomson,
2004Ingenieria, E. C. (2007). Curso de procesos de manufactura -
Plsticos. Obtenido de
http://www.escuelaing.edu.co/uploads/laboratorios/2734_plimeros.pdf
