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Problemas más Frecuentes que Ocurren en la Extrusión
El rendimiento de una operación de extrusión y la calidad del extrudido depende, además de un conjunto de factores relacionados con el equipo (su estado de conservación, deterioro por uso de la camisa y del husillo), de la variabilidad de las características del compuesto de caucho (sobre todo de la viscosidad, del tiempo de prevulcanización y de la velocidad de vulcanización) y de las condiciones operacionales (temperaturas en las varias partes de la extrusora y velocidad de husillo).
- Variabilidad de los compuestos: la variabilidad de los compuestos de caucho es más crítica con algunos tipos de polímeros, más sensibles en las fases de procesamiento y, por eso, más susceptibles de originar variaciones, sobre todo en la viscosidad. Es el caso de los compuestos de caucho natural. También algunos compuestos de Policloropreno presentan algunas dificultades de procesamiento por extrusión. Por ese motivo el operador es muchas veces obligado a cambiar los parámetros operacionales definidos en la Instrucción de Trabajo – alteraciones dictadas por su experiencia o por recomendación del área técnica. Sea como sea, estos ajustes provocan, por lo regular, quiebras de rendimiento de la operación y la productividad puede ser sensiblemente afectada. Por esta razón, los compuestos de caucho que se van a utilizar en procesos de extrusión deben ser producidos con mucho cuidado y su control laboratorial debe llevarse a cabo con mucho rigor.
- Estabilidad dimensional: la estabilidad dimensional de un extrudido depende de varios factores, en concreto:
- De las variaciones de temperatura que originan variaciones de viscosidad del compuesto y, por lo tanto, subida o bajada en el flujo de material;
- De las fluctuaciones en la velocidad del husillo y en la banda de recepción, por variaciones de la tensión en la red eléctrica;
- De la irregularidad de la alimentación de la extrusora;
- De la variabilidad de las características del compuesto de caucho (variaciones en su composición que se traducen en variaciones de viscosidad y de tiempo de prevulcanizado).
- Prevulcanización: La ocurrencia de prevulcanización del compuesto de caucho puede tener diferentes orígenes:
- Temperatura anormalmente elevada en cualquiera zona de la extrusora, por deficiencia del sistema de calentamiento o de enfriamiento;
- Velocidad elevada del husillo, con la resultante elevación de temperatura del compuesto de caucho (más fricción y acciones de corte más intensas);
- Viscosidad de la mistura elevada, lo que origina, de igual manera, elevación de la temperatura debido a más fricción y acciones de corte más intensas.
- Apariencia de superficie rugosa: suponiendo que la rugosidad no es provocada por irregularidades en el dado, hay las siguientes posibles causas de esta anomalía:
- Prevulcanización del compuesto: puede ser causada por deficiencias del compuesto (viscosidad elevada y/o tiempo de prevulcanizado más corto);
- Temperatura elevada en zona o zonas de la extrusora o en el husillo;
- Velocidad elevada del husillo;
- Temperatura baja en el dado y/o en la cabeza. Es costumbre decirse que este efecto es culpa de “caucho frío”.
- Porosidad en el extrudido (se aplica a extrusoras con zona de desgasificación): las extrusoras con zona de desgasificación son normalmente utilizadas cuando de seguida hay un proceso de vulcanización sin presión. El aparecimiento de porosidad se puede deber a:
- Deficiencia en el sistema de desgasificación – la succión provoca el desplazamiento de pequeños trozos de caucho no vulcanizado hacia la tubería del sistema; cuando se acumula en cierta cantidad, incluso puede cerrar la tubería, terminando por eso la desgasificación del compuesto. Y, de hecho, resulta el aparecimiento de porosidad en el vulcanizado;
- Deficiencia en la bomba de vacío, por razones que hay que evaluar;
- El compuesto de caucho posee en su composición, una determinada dosis de absorbedor de humedad (oxido de calcio), que se supone suficiente para los niveles de humedad presentes en los demás ingredientes. Si por alguna razón uno o más de los ingredientes presentan un nivel anormal de humedad, puede quedarse excedida la capacidad del ingrediente absorbedor y presentarse porosidad en el vulcanizado.
- En la preparación de las tiras de alimentación de la extrusora, puede permanecer una cantidad excesiva de la suspensión o solución de antiadherente en la superficie de las tiras, por deficiente soplo y secado de las mismas. Seguramente que el agua presente en la superficie de las tiras va a originar porosidad en el vulcanizado.
- Sí el compuesto de caucho permanecer mucho tiempo en almacén, la eficacia del ingrediente absorbedor de humedad disminuye progresivamente a lo largo del tiempo, pues que absorbe la humedad atmosférica. Perdiendo su eficacia, así están también creadas las condiciones para que se presente porosidad.
Nota final
Un excelente artículo sobre Extrusión, del Ing. Francesc Vilella, fue publicado en la Enciclopedia Latinoamericana de Tecnología del Caucho, editada por la Federación Argentina de Industriales del Caucho (FAIC), Año III, Número 12, Marzo 1997.
