Desgaste y reparación del tornillo de la extrusora
El desgaste del tornillo de la extrusora es inevitable en la producción de película soplada debido a la naturaleza abrasiva de algunas resinas (por ejemplo, compuestos cargados, materiales reciclados, negro de carbón) y las altas presiones y temperaturas involucradas. El desgaste ocurre típicamente en los filetes del tornillo y en la pared interior del cañón, aumentando la holgura entre ellos. A medida que aumenta la holgura, la fuga de fundido (reflujo) aumenta, reduciendo la producción para una velocidad de tornillo dada, aumentando la temperatura del fundido debido a un mayor cizallamiento y causando oleaje (fluctuaciones de producción). Los signos de desgaste excesivo del tornillo incluyen: una disminución gradual de la producción a la misma velocidad de tornillo (más del 5-10% con el tiempo), una temperatura de fundido más alta sin cambios en los puntos de consigna, un aumento de las fluctuaciones de presión del fundido y problemas de calidad de la película como geles o puntos negros (debido a la degradación por un tiempo de residencia más largo). El tornillo generalmente se extrae para su inspección durante el mantenimiento anual o cuando el rendimiento disminuye. El desgaste se mide comparando el diámetro del filete con el orificio del cañón; una holgura superior a 0.5-1.0 mm (dependiendo del tamaño) indica un desgaste significativo.
Las ubicaciones de desgaste más comunes son la zona de alimentación (donde se transportan los sólidos) y la zona de compresión (donde el polímero se funde y se comprime). Las cargas abrasivas como el carbonato de calcio o el talco aceleran el desgaste; los materiales reciclados que contienen fragmentos de metal o polvo también son agresivos. La pared del cañón también puede desgastarse, especialmente en la sección de alimentación, creando una forma ovalada. Para detectar el desgaste sin extraer el tornillo, puede medir la producción a diferentes velocidades de tornillo y compararla con los datos de referencia: una tendencia a la baja sugiere desgaste. Además, monitoree el consumo específico de energía (kWh/kg): si aumenta, el tornillo es menos eficiente. Otro signo es que el ajuste de la velocidad del tornillo ya no proporciona el cambio de producción esperado. Para un mantenimiento proactivo, muchas plantas programan la extracción del tornillo cada 2-3 años, dependiendo de los materiales procesados. Las opciones de reparación dependen de la gravedad: si el desgaste es leve, el tornillo se puede reacondicionar aplicando una aleación de revestimiento duro (por ejemplo, carburo de tungsteno) a las superficies de los filetes y luego rectificando para restaurar el diámetro original. Esto lo realizan talleres especializados. Si el desgaste es severo, es posible que el tornillo deba reemplazarse por completo, lo cual es costoso pero proporciona una nueva línea base de rendimiento.
Máquina de Película Soplada
El proceso de reparación: el tornillo se retira del cañón mediante un extractor de tornillos o una grúa. Se limpia a fondo para eliminar todos los residuos de polímero (a menudo mediante combustión o un baño cáustico). Los filetes se miden con micrómetros para determinar el perfil de desgaste. El técnico luego aplica una soldadura de revestimiento de material duro (por ejemplo, Colmonoy o Stellite) mediante soldadura por arco de plasma transferido (PTA), reconstruyendo las áreas desgastadas. Después de la soldadura, el tornillo se mecaniza (torneado) a las dimensiones originales y se pule hasta obtener un acabado suave. El cañón también se inspecciona; si el cañón está desgastado, se puede escariar o perforar y encamisar. El costo del reacondicionamiento es típicamente del 30-50% de un tornillo nuevo, y el tornillo reacondicionado puede tener una mejor resistencia al desgaste si se aplica una aleación más dura. El tiempo de entrega es de 1 a 3 semanas. Algunas empresas mantienen un tornillo de repuesto para minimizar el tiempo de inactividad: intercambian los tornillos y envían el desgastado para reparación. Al reinstalar el tornillo, asegure una alineación adecuada con el cañón y la caja de cambios; use sellos nuevos. El arranque después de la reparación del tornillo requiere purgado y una rampa de temperatura cuidadosa para evitar dañar la nueva superficie.
Medidas preventivas: use un cañón hecho de material bimetálico (con un revestimiento resistente al desgaste) para prolongar la vida útil. Use mallas para filtrar partículas duras. Evite operar el tornillo a RPM demasiado altas, lo que aumenta el desgaste. Procese resinas abrasivas a velocidades más bajas. Para compuestos cargados, considere un tornillo con un revestimiento especial (por ejemplo, nitruración o cromado). El mantenimiento regular incluye la verificación de la alineación del tornillo y la lubricación de la caja de cambios. Mantenga registros de las mediciones de desgaste del tornillo para predecir los intervalos de reemplazo. En resumen, el desgaste del tornillo de la extrusora es una parte natural de la operación, pero un monitoreo adecuado y una reparación oportuna pueden prolongar la vida útil del tornillo y mantener la calidad del producto. Un tornillo bien mantenido asegura una producción constante, un menor consumo de energía y una reducción del desperdicio, lo que amortiza rápidamente el costo de la reparación.
