Manejo de una Operación de Extrusión

 

Una operación de extrusión no es una tarea difícil, pero exige del operador un buen conocimiento:

  • Del equipo, de sus posibilidades y sus limitaciones;
  • De los compuestos de caucho a extrudir y sus características, tales como: viscosidad, hinchamiento a la salida del dado (el hinchamiento a la salida de dado es una característica de cada compuesto de caucho y se debe a fenómenos de recuperación elástica) y de sus características de vulcanización, para poder jugar con todas las variables de que dispone, en concreto la velocidad del husillo y las temperaturas en las varias zonas de la extrusora, para obtener un producto extrudido de excelente calidad.

Las condiciones de extrusión deben estar plasmadas en una Instrucción de Trabajo, donde, necesariamente, estén mencionados:

    1. Designación y/o referencia del extrudido;
    2. Diseño o esquema con cotas del extrudido a producir, con la indicación de las cotas críticas; cotas a controlar y sus tolerancias;
    3. Referencia del compuesto de caucho;
    4. Color y densidad del compuesto de caucho;
    5. Cono que utilizar;
    6. El número o referencia del dado;
    7. Posición del dado en el ensamble;
    8. Posición del extrudido encima de la banda de salida (tiene que ver con la posición de ensamble del dado;
    9. Cual la máquina o máquinas en las cuales se puede llevar a cabo la operación;
    10. Tipo de alimentación a utilizar (ancho y espesor de la tira o banda o dosis de granulado);
    11. Valores máximo y mínimo de la viscosidad del compuesto de caucho;
    12. Valores máximo y mínimo del tiempo de prevulcanización del compuesto de caucho;
    13. Posición en que el extrudido debe entrar en la línea de vulcanizado;
    14. Condiciones operacionales de la extrusora, en concreto:
        • Número de rotaciones por minuto del husillo;
        • El flujo de la extrusora en metros/minuto;
        • Intensidad de corriente absorbida por la extrusora o potencia absorbida por la extrusora;
        • Presión máxima en la cabeza;
        • Las temperaturas en las varias zonas de la extrusora (cuerpo de la extrusora, cabeza y dado);
        • Posicionamiento de collares de calentamiento;
        • Bomba de vacío;
        • Introducción de aire, nitrógeno o talco (transportado por aire o nitrógeno);
        • Aplicación de dispositivos guía del extrudido (si se aplica);
        • Aplicación de suspensión de silicona, para evitar que el extrudido se pegue;

La extrusora no debe funcionar sin que haya sido alimentada con el compuesto de caucho, para evitar el atrito entre el husillo y la camisa.

Todos los órganos de la extrusora se deben calentar (cuerpo, cabeza, dado y husillo) antes de iniciar la operación, a una temperatura que debe ser la temperatura de operación. La Tabla 3 muestra, a título meramente indicativo, perfiles de temperatura utilizados para compuestos de los tipos más corrientes de caucho. Estos perfiles de temperatura dependen de las características reométricas de los compuestos y, como tal, se deben validar caso por caso.

Dependen aun de los equipos, de su estado de conservación y de su capacidad para mantener las temperaturas solicitadas en las varias partes de la extrusora.

 

Tabla 3 – Perfiles de temperatura utilizados en la extrusión de algunos tipos de cauchos
Tipo de caucho Zona de alimentación Zona de vacío Cuerpo Cabeza Dado Husillo
Caucho Natural (NR) 60-65 65-75 50-55 80-85 80-85 65-75
Estireno butadieno (SBR) 60-65 70-75 50-55 75-80 75-80 65-75
Acrilonitrilo butadieno (NBR) 65-70 70-75 55-60 85-95 85-95 65-75
Etileno Propileno Dieno (EPDM) 60-65 70-80 50-55 80-85 80-85 65-75
Policloropreno (CR) 60-65 70-75 50-55 70-75 70-80 65-70
Poliisobutadieno Isopreno (IIR) 65-70 75-80 55-60 85-95 85-95 65-70

 

Después de haber empezado la alimentación del compuesto de caucho, se debe dejar fluir una cantidad de compuesto hacia afuera de la extrusora, sin el dado armado. Se monta el dado, se prende de nuevo la extrusora y se deja fluir más una cantidad de caucho. Se deben realizar estas operaciones preparatorias en la velocidad mínima. Entonces ajustar la velocidad de la extrusora y la velocidad de la banda transportadora de salida a las velocidades especificadas, dejar fluir más una cierta cantidad de caucho hasta que, sea en los temas dimensionales, sea en la geometría, el extrudido se presente satisfactorio. En principio no se debe reutilizar el material pasado en la extrusora, Pero, muchas empresas reutilizan ese material, lo que, si ocurre, no debe rebasar los 5% de material alimentado.

El operador debe, periódicamente, controlar el aspecto, forma y dimensiones del extrudido, de manera a garantizar su buena calidad. Para eso debe proceder al corte periódico de muestras. En líneas de moderna concepción, el controlo se puede hacer de manera no destructiva, o sea, no es necesario cortar el extrudido, por lo tanto, sin cualquiera interrupción. El control manual se hace con el auxilio de calibrador, bascula – para control del peso por unidad de largo y la sección se puede observar con un magnificador (normalmente de 10X) por comparación con un diseño estándar de la sección del extrudido, con la misma ampliación.

Al final del día de trabajo, hay que terminar la alimentación y cuando el flujo de salida sea casi nulo (o sea, casi todo el caucho fue expulsado) se debe apagar la máquina; proceder a desarmar el dado y los restantes elementos de la cabeza, y proceder entonces a su limpieza. No se debe, en circunstancia alguna, dejar compuesto de caucho en el cuerpo o en la cabeza de la extrusora, ni tampoco suspender la operación por periodos de tiempo más o menos prolongados. Hay el riesgo de ocurrir la prevulcanización, siendo entonces mucho más difícil la operación de limpieza de la extrusora. Hay veces que se procede a la limpieza de la extrusora con caucho sin acelerantes (llamada mezcla de limpieza).

 La manipulación de todos los órganos de la extrusora se debe hacer con mucho cuidado, para no dañar; las mismas herramientas auxiliares deben ser de material suave (latón o nylon); los martillos deben ser de madera o de plástico.