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Extrusion Dies Industries es el mayor productor mundial de cabezales para película plana, láminas y recubrimientos. Con sede central en Chippewa Falls, Wisconsin (EEUU), EDI nace hace más 30 años con la firme voluntad de convertirse en el líder tecnológico en el sector. Hoy por hoy sigue desarrollando continuamente nuevos sistemas de cabezales planos y bloques de coextrusión para ofrecer a los transformadores la oportunidad de reducir sus costes de materias primas y tiempos inactivos y permitirles poder alcanzar mayor rentabilidad en sus series productivas. EDI ofrece al mercado los siguientes productos i servicios: |
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“Avances en la tecnología de cabezales planos: claves para la contención de los costes de extrusión:En una línea de extrusión, los cabezales desempeñan un papel esencial en la determinación de los volúmenes de producción y la velocidad de la línea, la uniformidad del espesor, la calidad del producto, el tiempo inactivo requerido así como otros factores que afectan la eficiencia del proceso de transformación y la productividad. Flexibilidad en el proceso de manufaturaEDI ha desarrollado diversas tecnologías que permiten a los procesadores
acomodar productos con anchos y grosores diferentes, lo que a la vez
minimiza el tiempo inactivo. En la actualidad, dicha tecnología permite
abrir las separaciones entre los labios del orden de +/- 0,254 cm.,
lo que posibilita el cambio de productos “sobre la marcha” y una limpieza
rápida de la superficie de los labios del cabezal, con el consecuente
ahorro en tiempo. Los cabezales convencionales tienen usualmente un labio inferior
fijo y un labio superior móvil o flexible. Éste último se usa para controlar
el perfil del grosor transversal del producto y cambiar la apertura
operativa, cuyo proceso requiere una larga interrupción de las labores
productivas, durante la cual un operador debe reajustar manualmente
y con sumo cuidado las tuercas del labio flexible. Si la nueva apertura
que se necesita está fuera del rango de cobertura del labio flexible,
entonces debe cambiarse el labio inferior por otro que permita una mayor
apertura. Por otro lado, los sistemas duales de ajuste labio-apertura permiten
que el control de espesor se realice con el labio superior y el control
de apertura con el labio inferior. Esto hace posible el ajuste de la
apertura en un punto determinado junto a la capacidad de ajustar el
grosor del producto sin un tiempo prolongado de inactividad. Además,
tales sistemas permiten a los procesadores regresar exactamente a la
apertura de labios original para una pasada de máquina posterior del
mismo producto. Por último, se acelera la limpieza de los labios y otras
labores de mantenimiento, de especial importancia en los procesos termoplásticos
que tienden a dejar depósitos en las superficies de los labios. Sistemas automatizados modulares de control de espesorEs conocido que una buena forma de incrementar la rentabilidad de
los procesos pasa por reducir las variaciones del grosor. Esto es necesario
para asegurar que las películas, las láminas y los revestimientos monolaminares
o coextruidos cumplan con las especificaciones mínimas de grosor de
los productos a lo largo de todo el perfil transversal de los rollos
de cinta. Muchos sistemas automatizados de control de espesor pueden
eliminar variaciones en el perfil de grosor transversal, usualmente
empleando pernos que se activan mecánica o térmicamente, para ajustar
firmemente la apertura operativa del labio. Una reciente innovación en el control automatizado de espesor
desarrolla esta capacidad reduciendo el tiempo inactivo para los ajustes
del cabezal, las labores de mantenimiento programadas y la limpieza
de los labios. Los sistemas convencionales de control de espesor están integrados
al cuerpo y requieren varios pasos de desarme para su remoción. El nuevo
sistema es un módulo autónomo que puede separarse más rápidamente. Además de proveer acceso rápido a áreas clave del cabezal, tales
como los pernos del cuerpo, este esquema modular permite a los transformadores
usar la unidad indistintamente en dos o más cabezales sucesivamente.
Esto hace posible mantener un cabezal fuera de la línea para labores
de mantenimiento, mientras se continúa con la producción con el otro. Esta capacidad es especialmente valiosa en operaciones complejas:
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Al comprar tres cabezales del mismo ancho y dos módulos
automatizados de control de espesor, los procesadores deben limpiar
cabezales o afilar los labios del cabezal, podrán a menudo mantener un
cabezal en línea de producción y otro listo para su reemplazo, mientras el
tercero es sometido a labores de mantenimiento. Para las películas PET de
orientación biaxial, por ejemplo, podría ser necesario sacar un cabezal de
la línea a intervalos de una a tres meses por un periodo de cuatro a ocho
horas. La corrección de irregularidad en la deflexión del cuerpo, en cabezales de canales de distribución o “manifold” múltiples, se simplifica debido a que el sistema modular proporciona rápido acceso a los pernos del cuerpo.
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Reducción de las tolerancias a las variacionesRecientes avances en la tecnología de los cabezales hacen posible
ahora reducir el consumo de resinas caras y de materiales de capas
exteriores coextruidas, mediante la reducción de las "ventanas" de
tolerancia para las variaciones en el grosor de los productos o las
capas. Los canales de distribución o "manifolds" de los cabezales son claves en la reducción de estas tolerancias. Usando información reológica sobre las fórmulas exactas de las resinas que han de pasarse por la máquina, los proveedores de cabezales pueden modelar superficies de cabezales complejas y no lineales, y optimizar la distribución de la masa fundida por medio de la simulación por ordenador. Estos diseños pueden reproducirse posteriormente con precisión por medio de maquinado CNC en el diseño final de un cabezal de producción. El resultado puede ser el mejoramiento considerable de la uniformidad del espesor a través del ancho completo del cabezal en comparación con los cabezales convencionales "de fabricación en serie" y, en el caso de estructuras coextruidas, una distribución de capa a capa con mayor precisión.
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| Las nuevas generaciones
de canales de distribución o "manifolds" de cabezales son igualmente
importantes. Estos manifolds del tipo "colgadores híbridos" se diferencian
de los diseños convencionales tipo colgador en tres aspectos
importantes:
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- Los pernos del cuerpo (que mantienen juntas la mitad superior y la inferior del cabezal en un cierre de metal a metal) están dispuestos en una línea paralela a la salida del cabezal, mientras que en los cabezales colgadores los pernos al centro de la vía de circulación están a mayor distancia de la apertura del cabezal que aquellos que están cerca de los costados. Esta disposición en línea recta genera una deflexión en el cuerpo del cabezal (ocasionada por la considerable presión dentro de un cabezal en funcionamiento) que es más uniforme, lo que evita las distorsiones de productos denominadas usualmente "desconchado de almeja".
- La interfaz entre la sección inicial del canal de distribución o
"manifold" (llamado el canal de distribución o "manifold" primario) y la
siguiente sección (la "preland") no es lineal, lo que toma en cuenta el
hecho de que la viscosidad del polímero fundido varía en forma no lineal
con las condiciones del proceso. La interfaz lineal en los canales de
distribución o "manifolds" convencionales, usualmente ocasiona
deformaciones en forma de M ó W, debido a que las condiciones a lo largo
del ancho del producto son diferentes entre el centro y los costados. - A diferencia de la sección transversal de dirección de máquina en forma de lágrima de un canal de distribución o "manifold" convencional, la sección transversal de un canal de distribución o "manifold" híbrido es más alargada, reduciendo así considerablemente el esfuerzo de corte en la pared trasera del canal de distribución o "manifold". En los productos coextruidos, este esfuerzo es una fuente primaria de distorsiones ocasionadas por la encapsulación viscosa, que es la tendencia del menos viscoso de dos polímeros a encapsular al más viscoso, formando una interfaz de capa a capa en forma de "U" (desde la perspectiva en la sección transversal de dirección transversal).
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Los
canales de distribución o "manifolds" híbridos tipo colgador son asimismo
especialmente ventajosos para la optimización de la distribución de
la masa fundida hasta los puntos más alejados de un cabezal muy ancho,
aun con resinas de alta viscosidad, proporcionando la capacidad de reducir
significativamente las variaciones de capas para productos como película
estirada coextruida. No obstante, los canales de distribución o "manifolds"
se emplean sobre todo en líneas de extrusión dedicadas a pasar por la
máquina una sola clase de materiales (por ejemplo, LDPE).
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