Qué es la extrusión de plásticos: Tipos y aplicaciones
El plástico es el material más común que nos rodea. Para fabricar componentes de plástico se utilizan diversos procesos, como la extrusión de plástico.
Esta guía detalla qué es la extrusión de plástico, los distintos procesos que implica, los materiales utilizados, así como sus pros y sus contras. Sigamos leyendo.
¿Qué es la extrusión de plásticos?
La extrusión de plásticos es un proceso utilizado para fabricar componentes con termoplásticos en grandes cantidades. Los termoplásticos se funden y se dejan en moldes para que adopten las formas deseadas. A continuación, se utiliza una extrusora para extraer el plástico fundido del molde y conseguir la forma deseada.
Hay varias partes de la extrusora, que son las siguientes:
Hopper: Esta parte de la extrusora tiene plástico en forma de pellets, polvo o gránulos.
Alimentar la garganta: Une el barril y la tolva para canalizar el plástico de la tolva hacia el barril durante el proceso.
Placa de ruptura: Una placa rompedora mantiene la presión y funciona como un filtro para evitar que otros materiales entren en el cañón.
Barril: Utiliza calor para fundir el plástico; tiene un tornillo giratorio que aplica la presión necesaria, lo que ayuda a dirigir el plástico al tubo de alimentación.
Tubo de alimentación: Se utiliza para transportar plástico fundido del barril a la matriz.
Muere: La matriz permite que el plástico fundido tome forma y alcance la geometría requerida.
Sistema de refrigeración: Los sistemas de refrigeración facilitan el enfriamiento del plástico y permiten que se solidifique rápidamente.
Ventajas de la extrusión de plástico
El proceso de extrusión de plásticos tiene varias ventajas, algunas de las cuales son las siguientes:
- El proceso ofrece la facilidad de que, cuando se produce la extrusión y el componente aún no se ha enfriado, se puede cambiar la forma del plástico caliente. De este modo, los fabricantes pueden mejorar la calidad del componente final.
- En comparación con otros procesos de fabricación de componentes de plástico, el proceso de extrusión de plástico es bastante asequible porque no necesita utillaje.
- La extrusión de plásticos es un método muy flexible que ofrece perfiles y formas de plástico, siempre que la sección transversal sea constante.
Contras de la extrusión de plástico
Junto con las ventajas, el proceso de extrusión de plásticos tiene algunos inconvenientes, que son los siguientes:
- Al sacarlo de la extrusora de plástico, el plástico caliente puede expandirse y provocar una diferencia de dimensiones con respecto al producto deseado.
- Este proceso de extrusión de plásticos está limitado en cuanto a los tipos de productos fabricados, ya que algunos diseños requieren inversiones en equipos de extrusión diferentes.
¿Cómo funciona la extrusión de plásticos?
En el proceso de extrusión de plásticos intervienen cuatro etapas, que son las siguientes:
Adición de aditivos
La extrusión de plástico comienza añadiendo aditivos al plástico utilizado en los procesos. Estos aditivos pueden ser inhibidores de UV o colorantes.
Fundición de plástico
En la segunda etapa, el plástico se funde al introducirse en la tolva. Pasa a la garganta de alimentación y al barril, donde una alta temperatura ayuda a que el plástico se funda. El tornillo giratorio del barril permite que el plástico permanezca en estado fundido.
Formación de moho
Cuando el material fundido se empuja hacia el extremo del barril, pasa a través de unas rejillas situadas en el extremo. Se permite que el material fundido pase a través de la matriz, lo que ayuda a conseguir el componente deseado.
Refrigeración
Cuando el plástico fundido ha pasado por la matriz, se deja enfriar mediante duchas de agua o rodillos de refrigeración. El proceso de enfriamiento garantiza que la forma siga siendo la misma que la extruida.
Diferentes tipos de extrusión de plásticos
Existen distintos tipos de procesos de extrusión de plásticos, algunos de los cuales se describen a continuación:
Extrusión de tubos
El proceso de extrusión de tubos lleva a cabo la extrusión de plástico en general. Es adecuado para artículos que tienen una estructura tubular con forma hueca, como tuberías y tubos. También es adecuado para fabricar tubos y pajitas para uso médico.
Para obtener la forma hueca, se añade un pasador o mandril a la matriz, que crea estos orificios mediante la presión ejercida sobre el plástico fundido.
Extrusión de película soplada
El proceso de extrusión de película por soplado es adecuado para fabricar bolsas de la compra. Consta de un cilindro vertical con una abertura circular. Durante el proceso, el plástico fundido se extrae de la matriz con la ayuda de rodillos nip. Los rodillos se colocan a una altura determinada en función de la refrigeración necesaria.
Hay una salida de aire en el centro del troquel, que ayuda a soplar el aire y crear una burbuja. Esto expande la sección transversal del plástico. A continuación, la burbuja se aplana con la ayuda de rodillos nip y se produce una película de doble capa.
Extrusión de láminas
El proceso de extrusión de láminas es un proceso de enrollado y estirado. En el proceso, el laminado ayuda a conseguir la forma requerida e incluso favorece el enfriamiento. Las características superficiales de la lámina también se determinan mediante el laminado.
Sobrecubierta Extrusión
La extrusión de revestimiento ayuda a fabricar alambres aislantes. Las herramientas utilizadas en este proceso de extrusión, que ayudan a recubrir los alambres, son el encamisado y la presión.
Estos tipos de utillaje tienen sus usos; si se necesita adherencia entre el material y el alambre, se opta por el utillaje de presión. Sin embargo, si no se necesita dicha adherencia, se opta por el utillaje de camisa.
La diferencia entre el utillaje de presión y el de camisa es la posición del pasador. Si el pasador se extiende a ras de la matriz, se trata de un utillaje de encamisado. Cuando el pasador está dentro de la cruceta, se trata de un utillaje de presión.
Selección de materiales para la extrusión de plásticos
La extrusión de plásticos puede realizarse en diversos materiales, y algunos de estos termoplásticos son los siguientes:
ABS: ABS se compone de acrilonitrilo y estireno polimerizados juntos, lo que lo hace resistente e impermeable. Tiene un aspecto brillante y funciona a diferentes temperaturas.
Acrílico: Se utiliza en diversas industrias y tiene transmisión de luz, claridad y resistencia.
PVC: Se puede optar por el PVC para distintos tipos de aplicaciones mediante extrusión de plástico. Existen dos tipos de PVC: el PVC flexible y el PVC rígido.
El PVC flexible tiene una gran resistencia al desgaste y una resistencia a la tracción sin fisuras. El PVC rígido es resistente a los impactos; incluso ofrece estabilidad a los rayos UV y se utiliza en perfiles de plástico para ventanas, puertas y refrigeración.
Polipropileno relleno de minerales: Es adecuado para trabajar en un amplio rango de temperaturas gracias a su estabilidad térmica.
Policarbonato: Ofrece resistencia a la abrasión, al impacto, rigidez y coloración.
Estireno: Estireno se opta por la extrusión de plástico, ya que ofrece resistencia, rigidez y tenacidad.
TPA: Se utiliza para fabricar juntas y burletes. Ofrece alargamiento, una excelente compresión y estabilidad a bajas temperaturas.
Aplicaciones de la extrusión de plásticos
El proceso de extrusión de plásticos se utiliza en una amplia gama de aplicaciones, y algunas de ellas son las siguientes:
Aislamiento de cables
Los plásticos ofrecen propiedades aislantes y también son muy flexibles. Por tanto, cuando se trata de aislar cables, el proceso ayuda a crear un revestimiento duradero.
Tubos y tuberías
La extrusión de plásticos se utiliza para fabricar tubos y tuberías, y este proceso es capaz de fabricar tuberías utilizando diferentes termoplásticos.
Puertas y ventanas
La extrusión de plástico ayuda a fabricar ventanas y puertas. La mayoría se fabrican con PVC, que ofrece una excelente resistencia a los rayos UV.
Persianas y estores
La extrusora de plástico, que utiliza termoplástico de poliestireno, se utiliza habitualmente para fabricar persianas y estores.
Consejos para diseñar productos para extrusión de plástico
Para conseguir productos adecuados y bien diseñados utilizando la extrusión de plástico, algunos de los consejos que debe tener en cuenta son los siguientes:
- Garantiza siempre que los diseños tengan una sección transversal uniforme, lo que ayuda a optimizar el proceso de extrusión.
- Mantenga uniforme el grosor de las paredes para evitar alabeos y defectos de calidad.
- Para liberar el producto extruído de las matrices, se necesitan los ahoyadores, de modo que se incorporen los ángulos de desmoldeo y se facilite la liberación de la matriz.
- Tenga siempre en cuenta la contracción durante el proceso de enfriamiento.
Extrusión de plásticos frente al moldeo por inyección
Extrusión de plásticos y moldeo por inyección son dos procesos que trabajan con plásticos y fabrican componentes de plástico. Sin embargo, estos dos procesos difieren entre sí, y algunas de estas diferencias son las siguientes:
- La extrusión de plástico es adecuada para componentes con formas 2D, mientras que el moldeo por inyección es idóneo para fabricar productos 3D.
- La extrusión de plástico produce componentes en los que la forma del componente es la misma que la de la matriz. En el moldeo por inyección, la forma del componente es la misma que la del molde.
- La extrusión de plástico produce muy fácilmente una sección transversal consistente. Sin embargo, el moldeo por inyección ayuda a conseguir estas secciones transversales con matrices intrincadas.
- Los componentes fabricados mediante moldeo por inyección son más resistentes que los fabricados mediante extrusión de plástico.
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Conclusión
El proceso de extrusión de plásticos utiliza diversos tipos de plásticos y también puede emplearse en diversas industrias. Esta guía le habrá proporcionado una visión clara del proceso, los tipos y las aplicaciones de la extrusión de plásticos.
Preguntas frecuentes
¿Cuánto cuesta la extrusión de plástico?
El coste de la extrusión de plástico puede variar en función del diseño y el tipo de plástico elegido.
¿Puede la extrusión de plásticos producir láminas?
Sí, las planchas pueden fabricarse mediante el proceso de extrusión de plásticos.
¿Para qué sirven las extrusoras?
Las extrusoras ayudan a fabricar productos continuos y largos, como tubos, tuberías y revestimientos para cables.
¿Cuáles son los tipos de extrusoras de plástico?
Los tipos de extrusoras de plástico son las extrusoras múltiples, las extrusoras monohusillo y las extrusoras de cilindro.
