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May 30, 2023

Las extrusoras también necesitan combatir el calor

Alan Griff | 18 de septiembre de 2022 La semana pasada hizo mucho calor en la mayor parte de América del Norte

Alan Griff | 18 de septiembre de 2022

La semana pasada hizo mucho calor en la mayor parte de América del Norte, un poco menos aquí en el este de la Bahía de California, donde cualquier temperatura superior a 80 °F se denomina ola de calor. Algunos de ustedes en otros estados podrían considerarlo un alivio de verano. Hace algunos años, visité a un cliente en el valle central de California cuando la temperatura era de 105 °F cerca de la extrusora y 105 °F afuera. Creo que fue aún peor la semana pasada.

No existe tal cosa como el frío. Mencioné esto en mi artículo sobre el calor, "Un tema candente, literalmente, en la tecnología de extrusión".

El calor es el movimiento de las moléculas, por lo que sin moléculas no tenemos temperatura, pero toda la materia está formada por moléculas, incluidos el agua, el aire, todos los plásticos y nosotros. Todo es química, nada de magia orgánica o natural de ningún otro tipo.

Nos refrescamos sudando: se pierden 540 calorías por cada gramo de agua que se nos escapa y se convierte en agua en el aire o en nuestra ropa. El agua en el aire es la humedad. Si el aire está "lleno" (saturado), no podemos refrescarnos sudando. Podemos ducharnos con agua más fría, beber algo frío o evitar el movimiento que genera calor, pero una extrusora no puede hacer nada de eso. Tanto nosotros como la extrusora podemos usar ventiladores, pero la máquina no sudará.

En una extrusora, debemos poner calor para ablandar el plástico lo suficiente como para formarlo, pero luego tenemos que sacar el calor nuevamente para usar el producto. Esto se hace a menudo pasando el producto por agua. Esto funciona porque el agua a la presión del nivel del mar es lo suficientemente fría como para endurecer (congelar) cualquier plástico. Algunas extrusiones, como láminas y películas fundidas, se enfrían pasándolas sobre rodillos de metal, que generalmente se enfrían con agua. Algunos productos, en particular la película soplada, se enfrían soplando aire sobre el plástico emergente. Este aire puede enfriarse previamente para acelerar la producción, pero cuando la humedad es alta, el aire demasiado frío puede condensar agua en las superficies de los anillos de aire. Además, al igual que el aire acondicionado en el hogar o la oficina, hay un costo para hacer que el aire se enfríe. Conozca los números de dinero y mantenga las mangueras aisladas para mantener bajos los costos. Recuerde también que la velocidad de enfriamiento afecta las propiedades físicas, por lo que es posible que se enfríe demasiado rápido.

Todos los plásticos se encogen cuando se enfrían, algunos mucho más que otros. Se debe gestionar el enfriamiento, ni demasiado rápido ni demasiado lento, y de la manera más uniforme posible alrededor de la superficie del producto. Piense en un tubo que flota en agua fría, la mitad inferior sumergida y la mitad superior abierta al aire (o al vacío). Esto puede explicar las variaciones de espesor dentro del producto.

La medición de la temperatura también forma parte de la gestión de la refrigeración. Tenemos termómetros infrarrojos para medición sin contacto y termopares de inmersión en el cabezal de extrusión además de una ubicación tradicional pero menos útil al final del tornillo. La temperatura del metal (cabeza y matriz) no es la temperatura de fusión. No olvide registrar y mostrar los valores para que no tenga que escribirlos. Incluso puede configurar alarmas si se salen del rango deseado.

Medir un producto irregular o redondo con infrarrojos a medida que sale de su troquel requiere una mano muy firme o, mejor aún, un dispositivo de medición fijo. Haga rondas escaneando el dispositivo hacia arriba y hacia abajo y observando el punto más alto. Los medidores basados ​​en láser son comunes en algunos mercados. Todavía hay necesidad de registrar la historia. Asegúrate de hacer algo, ya que no querrás quedarte ciego con una variable tan importante. Conozca las respuestas a la pregunta: "¿Qué sucede si la masa fundida sale demasiado caliente o demasiado fría?"

El agua de la ciudad es el medio de enfriamiento más común, pero puede ser asistida con refrigeración a un costo adicional. En algunos casos, el agua se puede enfriar por evaporación y recirculación. La tecnología para los sistemas de enfriamiento en la planta es bien conocida y debería ser posible comparar los costos para ayudar a decidir la acción. En áreas donde la temperatura exterior varía ampliamente, ya sea de una estación a otra o de día y noche, se debe prestar atención a cómo esto podría mantener bajos los costos de enfriamiento. Recuerdo una pequeña línea en la que el dispositivo de control de la temperatura era un gran tambor lleno de agua que un hombre alimentaba continuamente con nieve del exterior para mantenerla a 0 °C. Esto fue invierno en el noreste. No estoy seguro de lo que hicieron cuando la nieve se derritió afuera.

A veces se usa más de un refrigerante o ubicación, especialmente en película soplada, donde el enfriamiento interno de la burbuja es común (más aire), así como los separadores de iris, segundos anillos de aire e incluso anillos de vacío. El enfriamiento por aspersión es eficiente y tentador, pero necesita aspersiones finas y evitar goteos. Algunas líneas han agregado refrigeración por agua en el exterior.

Para las secciones huecas, es tentador enfriar desde adentro, pero eso no es fácil y rara vez se hace. Recuerde el factor de contracción. Las secciones muy gruesas, como las varillas macizas o los tablones, tienen problemas de transferencia de calor y esto puede limitar la velocidad de enfriamiento.

Gran parte del esfuerzo de enfriamiento tiene como objetivo aumentar la tasa de producción, pero al hacer ese esfuerzo, también debe preocuparse por perder precisión en el espesor y si el aumento de la producción se puede vender de manera rentable. Hay pocas ganancias en llenar un almacén.

Por último, pero no menos importante, no desperdicie agua ni calefacción. El agua de refrigeración y el aire se calientan (la energía tiene que ir a alguna parte), pero su reutilización es poco común. Es posible reutilizar el aire de enfriamiento del barril para precalentar el alimento que se almacenó al aire libre en un clima frío, obteniendo también la ventaja de una temperatura de alimentación más uniforme.

Vivo en un área donde la sequía afecta nuestra agricultura, desde alcachofas hasta uvas zinfandel, por lo que soy sensible a la pérdida de agua, lo que puede justificar más tuberías y películas de riego extruidas y menos zanjas sin revestimiento. Esa es una inversión que podría dar sus frutos, no solo en dinero sino también como ayuda ecológica. Incluso podría darnos algo responsable para publicitar y mostrar a los que critican los plásticos que podemos hacer el bien además de obtener ganancias, lo que aprendí hace años fue el interés ganado en la inversión.

Y tampoco desperdicies comida (ni agua) en casa. Equilibra tus nutrientes, come lo que pones en tu plato, sé un modelo para tus hijos y cuenta. Cuánto importa, al menos tanto como el gusto y la imagen.

Sobre el Autor

Allan Griff es un ingeniero de extrusión veterano, comenzó en el servicio técnico para un importante proveedor de resinas y ahora trabaja por su cuenta durante muchos años como consultor, testigo experto en casos legales y, especialmente, como educador a través de seminarios web y seminarios, ambos públicos. e in-house, y ahora en su versión virtual. Escribió Tecnología de Extrusión de Plásticos, el primer libro práctico de extrusión en los Estados Unidos, así como el Manual Operativo de Extrusión de Plásticos, actualizado casi todos los años, y disponible en español, francés e inglés. Obtenga más información en su sitio web, www.griffex.com, o envíele un correo electrónico a [email protected].

No se planean seminarios en vivo en el futuro cercano, o tal vez nunca, ya que su seminario audiovisual virtual es incluso mejor que en vivo, dice Griff. Sin viajes, sin esperar fechas en vivo, las mismas diapositivas de PowerPoint pero con explicaciones de audio y una guía escrita. Mire a su propio ritmo; La asistencia en grupo se ofrece por un precio único, incluido el derecho a realizar consultas y obtener respuestas detalladas por correo electrónico. Llame al 301/758-7788 o envíe un correo electrónico [email protected] para obtener más información.

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