UNA DE LAS CARACTERÍSTICAS MÁS DESTACADAS DE LOS MATERIALES PLÁSTICOS ES LA GRAN FACILIDAD Y ECONOMÍA CON LA QUE

PUEDEN SER PROCESADOS A PARTIR DE UNAS MATERIAS PRIMAS CONVENIENTEMENTE PREPARADAS, A LAS QUE SE LES HAN AÑADIDO

LOS PIGMENTOS, CARGAS Y ADITIVOS NECESARIOS PARA CADA APLICACIÓN.

EN ALGUNOS CASOS PUEDEN PRODUCIRSE ARTÍCULOS SEMIACABADOS COMO PLANCHAS Y BARRAS Y POSTERIORMENTE OBTENER LA FORMA

DESEADA USANDO MÉTODOS CONVENCIONALES TALES COMO MECANIZADO MEDIANTE MÁQUINAS HERRAMIENTAS Y SOLDADURA.

SIN EMBARGO, EN LA MAYORÍA DE LOS CASOS EL PRODUCTO FINAL, QUE PUEDE SER BASTANTE COMPLEJO EN SU FORMA, SE

OBTIENE EN UNA SOLA OPERACIÓN, CON MUY POCO DESPERDICIO DE MATERIAL, COMO POR EJEMPLO LA

FABRICACIÓN DE TUBERÍA POR EXTRUSIÓN (PROCESO CONTINUO) O LA FABRICACIÓN DE TELÉFONOS POR MOLDEO POR

INYECCIÓN (CICLO REPETITIVO DE ETAPAS)

LOS POLÍMEROS TERMOPLÁSTICOS SUELEN TRABAJARSE PREVIAMENTE FUNDIDOS O REBLANDECIDOS POR EFECTO SIMULTÁNEO DE LA

APLICACIÓN DE CALOR, PRESIÓN Y ESFUERZOS DE CIZALLA.

Shaping Processes for Plastics: THERMOPLASTIC MATERIALS

Raw Material Shape Solidification

(solid pellets)

Melt

Heat Heat

Solid Shape SolidificationMelt

Heat Chemical Reaction

network

Shaping Processes for Plastics: THERMOSETS MATERIALS

Sheet & film extrusions

- Polymer extruded onto a chilled roller & formed- Referred to as “CAST FILM”

Sheet & film extrusionsBlown film is less expensive and more widely used

Orientacion

CD: Tender Frame

Extrusion Blow Molding (EBM) // MOLDEO POR SOPLADO

Extrusion Blow Molds• Made of Aluminum or copper

• Lower clamp forces (vs injection molds)

• Lower cost vs injection molds

• Secondary operations normally required (trimming, finishing, etc.)

Parison

programming

Multi-layer EBM

- Material distribution becomes critical- Parison programming helps this process

Injection Blow Molding (process)

• Extrusion vs. Injection Blow molding

Properties of bottle plastics

SHAPING PLASTICSTHERMOFORMING• Principles & Applications

• Materials

• Methods

• Principles & Applications – Polymer heated to just below Tm

– Formed by vacuum, cooled

– Adaptable to most thermoplastics

– Advantages: inexpensive molds, short lead times

– Disadvantages: poor dimensional tolerance, slow process, uneven wall thickness

TERMOFORMADO

TERMOFORMADO

MATERIALES

ESTE PROCESO ES MUY POPULAR EN LA FABRICACIÓN DE MATERIALES PARA EMBALAJE Y PARA PRODUCTOS MOLDEADOS DE GRAN TAMAÑO,

COMO BAÑOS Y REVESTIMIENTOS REFRIGERANTES.

TERMOFORMADO

METODOS

A TRAVÉS DE ESTE MÉTODO SE PUEDEN PRODUCIR PELÍCULAS Y FORMAS EN LÁMINA GOFRADAS O TEXTURIZADAS. LAS PELÍCULAS GOFRADAS O CON UNA TEXTURA

ESPECIAL SE EMPLEAN PARA FABRICAR PRENDAS DE VESTIR,

BOLSOS, ZAPATOS Y MALETAS DE IMITACIÓN DE PIEL.

CALANDRADO

LA PELÍCULA PLÁSTICA Y LA HOJA PUEDEN SER PRODUCIDAS COMPRIMIENDO EL POLÍMERO FUNDIDO ENTRE RODILLOS

CONTRA - ROTATIVOS. ESTE PROCESO SE PREFIERE A LA EXTRUSIÓN, CUANDO HAY QUE TRABAJAR CON MATERIALES SENSIBLES AL CALOR, COMO ES EL

CASO DEL CLORURO DE POLIVINILO (PVC). ES CAPAZ DE PRODUCIR HOJAS CON VELOCIDADES DE HASTA 2 m/s.

LAS ETAPAS PRINCIPALES EN TODOS LOS PROCESOS DE ELABORACIÓN DE LOS MATERIALES PLÁSTICOS SON:

(I).- FUSIÓN (II).- MEZCLADO Y HOMOGENIZACIÓN

(III).- TRANSPORTE DEL FUNDIDO.

LAS TRES ETAPAS ANTERIORES, USUALMENTE, SE LOGRAN POR MEDIO DE UN TORNILLO DE ARQUÍMEDES QUE IMPLICA LA DISPERSIÓN DE

LOS ESTABILIZANTES, PIGMENTOS Y OTROS ADITIVOS, LA EXCLUSIÓN DEL AIRE Y LOS VOLATILES Y LA TRANSFORMACIÓN DE LA ALIMENTACIÓN EN

FORMA DE POLVO O GRÁNULOS EN UN FUNDIDO UNIFORME.

(IV) .-CONFORMADO PRIMARIO

ESTE PUEDE SER LOGRADO, EN DOS DIMENSIONES, POR EL FLUJO DEL FUNDIDO A TRAVÉS DE UN DADO O BOQUILLA Y EN TRES DIMENSIONES POR EL FLUJO EN UN MOLDE DE VARIAS PARTES O POR PRENSADO EN UN MOLDE

ABIERTO.

ALGUNOS TERMOESTABLES SON PROCESADOS, SIMPLEMENTE, POR VERTIDO EN UN MOLDE ABIERTO.

EXTRUSION

(V). - CONFORMADO SECUNDARIO

ESTE PUEDE IMPLICAR EL CORTE O EL ARRASTRE DE UNA MASA DE POLÍMERO, COMO OCURRE EN LA PRODUCCIÓN DE FIBRAS,

PELÍCULAS O EL MOLDEO POR SOPLADO.

(VI).- ESTABILIZACIÓN DE LA FORMA

PARA LOS TERMOPLÁSTICOS ESTO CONSISTE EN EL PROCESO DE ENFRIAMIENTO (Y DE AHÍ LA SOLIDIFICACIÓN), MIENTRAS

QUE PARA LOS TERMOESTABLES Y ELASTÓMEROS ES EL PROCESO DE CURADO (ENTRECRUZADO DE LAS CADENAS).

(VII).- OPERACIONES DE ACABADO

ESTAS PUEDEN INCLUIR EL TEMPLADO, EL MECANIZADO O EL RECUBRIMIENTO.

EXTRUSION

LAS MÁQUINAS DE EXTRUSIÓN CONSTAN DE UN CILINDRO O BARRIL EN CUYO INTERIOR SE ALOJA UN HUSILLO O TORNILLO, QUE AL GIRAR RECOGE EL MATERIAL DE LA TOLVA DE ALIMENTACIÓN, LO

HACE AVANZAR A LO LARGO DEL CILINDRO, LE SOMETE A IMPORTANTES ESFUERZOS DE CIZALLA A LA VEZ QUE LO COMPRIME

Y LO DOSIFICA A TRAVÉS DE UN PLATO ROMPEDOR HASTA LA BOQUILLA O DADO QUE PROPORCIONA EL PERFIL O LA FORMA FINAL

DESEADA.

El DADO PUEDE CONSIDERARSE COMO UNA RESISTENCIA AL FLUJO. ENTRE MÁS LARGO Y PEQUEÑO SEA EL ORIFICIO DE PASO, MAYOR SERÁ LA RESISTENCIA Y MAYOR SERÁ LA POTENCIA NECESARIA

PARA EMPUJAR EL MATERIAL FUNDIDO A TRAVÉS DEL DADO.

UNA VEZ QUE SALE DEL DADO, EL FLUIDO DEBE SER ENFRIADO RÁPIDAMENTE PARA MANTENER LA FORMA QUE SE OBTIENE.

LA “RAÍZ” O NÚCLEO DEL TORNILLO ES DE DIÁMETRO VARIABLE, DE MANERA QUE EL CANAL EN ESPIRAL VARÍA EN PROFUNDIDAD.

EN GENERAL, LA PROFUNDIDAD DEL CANAL DISMINUYE DESDE EL EXTREMO DE ALIMENTACIÓN HASTA EL EXTREMO DEL DADO AUNQUE EXISTEN

MODIFICACIONES CON FINES ESPECIALES.

(L/D)=16:1 A 32:1

LAS MAQUINAS NUEVAS TIENDEN A TENER RELACIONES (L/D) ELEVADAS

EXTRUSION

UNA CONSECUENCIA DE QUE DISMINUYA LA PROFUNDIDAD DEL CANAL ES ELINCREMENTO DE LA PRESIÓN A LO LARGO DEL EXTRUSOR , QUE ES LA

QUE IMPULSA EL MATERIAL FUNDIDO A PASAR A TRAVÉS DEL DADO.

EXTRUSION

LA FINALIDAD DEL CONJUNTO TORNILLO-CILINDRO ES:

(1).- PRESURIZAR EL MATERIAL

(2).- FUNDIR O PLASTIFICAR EL POLÍMERO (CALENTAR)

(3).- ASEGURAR UNA MEZCLA ADECUADA (HOMOGENEIZACIÓN)

(4).- ACTUAR COMO MEDIO DE TRANSPORTE DEL POLÍMERO FUNDIDO HACIA EL DADO (BOMBEAR).

EXTRUSION

PARA HACER CADA FUNCIÓN MÁS EFICIENTE SE DIVIDE EL EXTRUSOR EN TRES ZONAS:

ALIMENTACIÓN, COMPRESIÓN Y DOSIFICACIÓN. LA ZONA DE DOSIFICACIÓN VA SEGUIDA POR EL CABEZAL Y EL DADO

(A).- ZONA DE ALIMENTACIÓNLA FUNCIÓN DE LA ZONA DE ALIMENTACIÓN ES RECOGER LOS

GRÁNULOS DE LA TOLVA Y TRANSPORTARLOS HACIA ADELANTE EN EL CANAL DEL HUSILLO.

AL MISMO TIEMPO, LOS GRÁNULOS EMPIEZAN A PRECALENTARSE Y A COMPRIMIRSE A MEDIDA QUE AVANZAN POR EL CANAL DEL

HUSILLO.

LA PROFUNDIDAD DEL TORNILLO ES LA MAYOR Y CONSTANTE.LA LONGITUD DE ESTA ZONA ES TAL QUE SE PRODUZCA UNA

ALIMENTACIÓN CORRECTA, NI DEFICIENTE NI EXCESIVA, HACIA LAS ZONAS DE DELANTE DEL TORNILLO.

LA OPERACIÓN Y DISEÑO ÓPTIMO DE ESTA ZONA ESTA INFLUENCIADO POR:

1.- LA NATURALEZA Y FORMA DE LA ALIMENTACIÓN

2.- LAS PROPIEDADES DE FRICCIÓN DEL TORNILLO Y LA CAMISA EN RELACIÓN CON EL MATERIAL PLÁSTICO

3.- LA GEOMETRÍA DEL TORNILLO.

EL COMPORTAMIENTO ANTE FRICCIÓN DE LA ALIMENTACIÓN TIENE UNA CONSIDERABLE INFLUENCIA EN LA VELOCIDAD DE FUSIÓN QUE

PUEDE LOGRARSE.

(A).- ZONA DE ALIMENTACIÓN

PARA UN TRANSPORTE (BOMBEO) EFICIENTE, LOS GRÁNULOS DEBEN ADHERIRSE A LA PARED DEL BARRIL Y

MOSTRAR UN ALTO GRADO DE DESLIZAMIENTO EN LA PARED DEL CANAL DEL HUSILLO.

PARA UN TRANSPORTE (BOMBEO) EFICIENTE, LOS GRÁNULOS DEBEN ADHERIRSE A LA PARED DEL BARRIL Y

MOSTRAR UN ALTO GRADO DE DESLIZAMIENTO EN LA PARED DEL CANAL DEL HUSILLO.

PARA ALCANZAR UN MAYOR TRANSPORTE DE GRÁNULOS EN LA ZONA DE ALIMENTACIÓN SE RECOMIENDA:

(I).- CANAL PROFUNDO (EN COMPARACIÓN CON EL RESTO DEL HUSILLO).

(II).- BAJO GRADO DE FRICCIÓN ENTRE GRÁNULOS Y HUSILLO.

(III).- ALTO GRADO DE FRICCIÓN ENTRE GRÁNULOS Y BARRIL.

(IV).- OPTIMO ÁNGULO DE LA HÉLICE. MUCHOS HUSILLOS TIENEN EL PASO IGUAL AL DIÁMETRO D.

ESTO DA COMO RESULTADO UN ÁNGULO DE LA HÉLICE IGUAL A 17.7 GRADOS.

1.- SE EXPULSA EL AIRE ATRAPADO ENTRE LOS GRÁNULOS ORIGINALES (COMPACTACIÓN) FORZÁNDOLA A IR HACIA ATRÁS (EN

DIRECCIÓN A LA TOLVA)2.- SE MEJORA LA TRANSFERENCIA DE CALOR DESDE LAS PAREDES DE LA CAMISA CALENTADA CONFORME DISMINUYE EL ESPESOR DE

LA CAPA DE MATERIAL 3.- SE DA EL CAMBIO DE DENSIDAD QUE OCURRE DURANTE LA

FUSIÓN.

LA PROFUNDIDAD DEL CANAL DISMINUYE GRADUALMENTE

(A MENUDO LINEALMENTE)

ZONA DE COMPRESIÓN (O DE TRANSICIÓN)

(SE COMPACTA Y FUNDE EL POLIMERO)

PARA FUNDIR LOS GRÁNULOS SE GENERA CALOR INTERNAMENTE POR FRICCIÓN O SE APLICA CALOR DEL EXTERIOR POR MEDIO DE

CALENTADORES ELÉCTRICOS (COLOCADOS ALREDEDOR DEL BARRIL), QUE LO TRANSMITEN POR CONDUCCIÓN, A LO QUE AYUDA

LA REDUCCIÓN DEL ESPESOR DEL MATERIAL

SE NECESITA UN BUEN CONTROL DE LA CANTIDAD DE CALOR QUE SE APLICA, PORQUE SI EL MATERIAL SE CALIENTA DEMASIADO SE

PUEDE DEGRADAR O HACER DEMASIADO FLUIDO. POR OTRO LADO, SI EL MATERIAL SE ENFRÍA DEMASIADO, LA PLASTIFICACIÓN SERÁ

INSUFICIENTE.

VARIACIONES EN TEMPERATURA PRODUCEN ADEMÁS VARIACIONES EN FLUJO DE SALIDA.

FUSION DEL POLÍMERO

EL CONTROL DEL MECANISMO DE FUSIÓN PERMITIRÁOBTENER UN PRODUCTO SIN INFUNDIDOS, HOMOGÉNEO Y

EXENTO DE DEGRADACIÓN

NUMERO DE BRINKMAN

VELOCIDAD LINEAL EQUIVALENTE DE LA CAMISA

MECANISMO DE PLASTIFICACIÓN

δf = Distancia existente entre la camisa y la arista del hilo de la hélices

δ =Espesor de la capa de polímero fundido

PUEDE ESTABLECERSE UN BALANCE DE ENERGÍA, POR UNIDAD DE SUPERFICIE, IGUALANDO EL

CALOR TRANSMITIDO POR CONDUCCIÓN A TRAVÉS DE LA PELÍCULA DE POLÍMERO PLASTIFICADO JUNTO A LA CARCASA,

MÁS EL GENERADO POR ESFUERZOS CORTANTES EN DICHA PELÍCULA, AL CALOR NECESARIO PARA LLEVAR AL SÓLIDO A LA TEMPERATURA DE

FUSIÓN, MÁS EL CALOR PROPIO DEL CAMBIO DE ESTADO:

( ) ( )2

1

2m

mS S S S

k T T VV c T Tω η ρ λ

δ δ−

⎡ ⎤+ = − +⎣ ⎦Tw, Tm y Ts = Temperaturas de la pared, del sólido fundido y del sólido a la

entrada de la zona de fusión, respectivamentek1 = Conductividad térmica del polímero fundido (W/m.ºC)

cs = Calor específico del sólido (J/kg.ºC)

λ = Calor de cambio de estado (J/kg)(Entalpía de fusión)η = Viscosidad del fundido (Pa.s)

V = Velocidad lineal del tornillo en el extremo del hilo de la hélice (m/s)VS= Velocidad del sólido (m/s)ρs= Densidad del sólido (kg/m3)

δ =Espesor de la capa de polímero fundido

LA CAPACIDAD DE PLASTIFICACIÓN DEL TORNILLO PUEDE EXPRESARSE MEDIANTE EL PARÁMETRO:

( )

( )

2

1 1 2mX

mS S

VV k T T

c T T

ωρ η

λ

⎡ ⎤− +⎢ ⎥

⎣ ⎦Φ =− +

QUE EQUIVALE A LA RELACIÓN EXISTENTE ENTRE LA ENERGÍA QUE SE PROPORCIONA AL POLÍMERO Y LA QUE ÉSTE NECESITA PARA

QUEDAR FUNDIDO.

PARA AUMENTAR LA CAPACIDAD DE PLASTIFICACIÓN DEBERÁAUMENTARSE EL VALOR DE LA ENERGÍA SUMINISTRADA

- AUMENTANDO LA VELOCIDAD DE GIRO DEL TORNILLO(LO QUE SUPONE AUMENTAR VX )

- AUMENTANDO LA TEMPERATURA DE LA CARCASA TW,, HASTA EL VALOR MÁXIMO COMPATIBLE CON LA ESTABILIDAD

TÉRMICA DEL POLÍMERO

CONDUCCIÓNDESDE LA CAMISA

DISIPACIÓNVISCOSA

Debe observarse que la relación entre los dos sumandos del numerador del parámetro Φ

( )2

1r

m

VB

k T Tω

η=

−

que adquiere valores elevados cuando la generación de calor viscoso es preponderante sobre la transmisión del calor por conducción.

( )

( )

2

1 1 2mX

mS S

VV k T T

c T T

ωρ η

λ

⎡ ⎤− +⎢ ⎥

⎣ ⎦Φ =− +

corresponde al número adimensional de Brinkman:

El perfil de temperatura en la capa límite de espesor δ de polímero fundido próximo a la pared de la extrusora queda definido en la figura, en

función del número de Brinkman.Mientras Br < 2 la temperatura en el polímero estará siempre por debajo de la de la carcasa, sin ningún peligro de recalentamiento. Para números

de Brinkman superiores puede adquirir temperaturas mucho mayores, con peligro de degradación.

En tales casos debe reducirse la velocidad de extrusión para que Br sea igual a 2, disponiendo en la carcasa una temperatura igual a la máxima

admisible por el polímero, Tw. La velocidad máxima tangencial será:

( )12 mMAX

k T TV ω

η−

=

DEBIDO AL MOVIMIENTO RELATIVO ENTRE EL TORNILLO Y EL CILINDRO, EL MATERIAL SE MEZCLA ÍNTIMAMENTE, SE CALIENTA POR EFECTO, NO SÓLO DEL CALOR APLICADO AL CILINDRO, SINO, SOBRE TODO, POR LA ENERGÍA

DISIPADA POR LOS ESFUERZOS CORTANTES.

EXTRUSION

Tipos de extrusor: (a).- Tradicional de tres zonas (b).- De tres zonas con una sección de aireación (c).- Tipo PVC para polímeros amorfos (d).- Tipo Nylon para polímeros cristalinos con punto de fusión abrupto.

Para un polímero que funde poco a poco, como por ejemplo, el polietileno

de baja densidad, es apropiado un tornillo

como el que se muestra en la figura a, con la

longitud total dividida en tres zonas iguales

Los tornillos de este tipo se conocen a menudo

como tornillos para polietileno.

EXTRUSION

Tipos de extrusor: (a).- Tradicional de tres zonas (b).- De tres zonas con una sección de aireación (c).- Tipo PVC para polímeros amorfos (d).- Tipo Nylon para polímeros cristalinos con punto de fusión abrupto.

Si el polímero funde en forma abrupta (Intervalo de fusión estrecho), el criterio general es que se requiere una zona de compresión

muy corta, por lo común, de una longitud de sólo una

vuelta de la espiral o hélice del tornillo.

Un ejemplo de tal polímero son las poliamidas (nylons),

de donde proviene el nombre común tornillo para nylon para este diseño (la

figura d).

EXTRUSION

Tipos de extrusor: (a).- Tradicional de tres zonas (b).- De tres zonas con una sección de aireación (c).- Tipo PVC para polímeros amorfos (d).- Tipo Nylon para polímeros cristalinos con punto de fusión abrupto.

El cloruro de polivinilo (PVC) es un polímero difícil de extruir, ya que funde aún

más lentamente que el polietileno. Realmente es un caucho termoplástico y tiene inusuales propiedades a la fricción. Con frecuencia, se procesa mejor utilizando un tornillo que tenga una larga zona de compresión en toda

su longitud (Figura c), algunas veces con la adición de una zona de dosificación

o de bombeo.

EXTRUSION

Tipos de extrusor: (a).- Tradicional de tres zonas (b).- De tres zonas con una sección de aireación (c).- Tipo PVC para polímeros amorfos (d).- Tipo Nylon para polímeros cristalinos con punto de fusión abrupto.

Para polímeros de viscosidad alta (por ejemplo,

PP, HDPE, ) se utiliza un tornillo de tres zonas con una sección de aireación

(Figura b),

LA PROFUNDIDAD DE TORNILLO ES CONSTANTE Y PEQUEÑA. SU FUNCIÓN ES LA DE HOMOGENEIZAR EL MATERIAL FUNDIDO

(MEZCLA DISTRIBUTIVA) Y CON ELLO SUMINISTRAR A LA REGIÓN DEL DADO UN MATERIAL DE CALIDAD HOMOGÉNEA A

TEMPERATURA Y PRESIÓN CONSTANTES.

ASÍ, LA FUNCIÓN DE LA ZONA DE DOSIFICACIÓN ES HACER QUE LA MASA DE PLÁSTICO FUNDIDO ALCANCE LA CONSISTENCIA Y

PRESIÓN REQUERIDAS PARA EXTRUSIÓN.

EN LA ZONA DE DOSIFICACIÓN SE REQUIERE DE UNA PRESIÓN RELATIVAMENTE ALTA PARA OBTENER UN MEJOR MEZCLADO

DEL MATERIAL. ESTE INCREMENTO EN LA PRESIÓN SE OBTIENE AL IMPONER RESTRICCIONES AL FLUJO DEL PLÁSTICO

FUNDIDO, YA SEA EN LA ZONA DE DOSIFICACIÓN DEL HUSILLO O EN EL CABEZAL.

ESTO TAMBIÉN SE LOGRA AL AUMENTAR LA VISCOSIDAD DEL PLÁSTICO (POR EJEMPLO AL DISMINUIR LA TEMPERATURA EN

ESE PUNTO).

ZONA DE DOSIFICACIÓN

ALGUNAS MANERAS DE IMPONER RESTRICCIONES PARA EL FLUJO DEL PLÁSTICO FUNDIDO EN LA ZONA

DE DOSIFICACIÓN SERÍAN:

(I).- DISMINUCIÓN DE LA PROFUNDIDAD DEL CANAL.

(II).- DISMINUCIÓN DEL ANCHO DEL CANAL.

(III).- REEMPLAZAR LA ÚLTIMA PARTE DEL HUSILLO POR UNA CABEZA RESTRICTORA, QUE PASA A

FORMAR PARTE DEL HUSILLO.

(IV).- AGUA DE ENFRIAMIENTO PARA EL HUSILLO. EL ENFRIAMIENTO DEL HUSILLO ES EFECTIVO POR EL

HECHO DE ENFRIAR Y SOLIDIFICAR LA CAPA DE PLÁSTICO ADYACENTE AL HUSILLO, REDUCIENDO ASÍ

LA PROFUNDIDAD EFECTIVA DEL CANAL

Placa rompedora y juego de mallas. 1.- EVITAR EL PASO DE MATERIAL EXTRAÑO, POR EJEMPLO,

POLÍMERO NO FUNDIDO, POLVOS, CUERPOS EXTRAÑOS.

2.- CREAR UN FRENTE DE PRESIÓN CUANDO SE OPONE UNA

RESISTENCIA AL BOMBEO DE LA ZONA ANTERIOR, REGULARIZANDO

ASÍ EL FLUJO DEL MATERIAL.

Esta presión es la que proporciona la fuerza impulsora para vencer la

resistencia del dado.

3.- ELIMINAR LA “MEMORIA DE GIRO” DEL MATERIAL FUNDIDO, ES

DECIR TRANSFORMAR EL FLUJO HELICOIDAL DEL MATERIAL EN

FLUJO PARALELO MÁS REGULAR

EXTRUSIONEn algunos usos, es

necesario tomar precauciones para tener

buena ventilación de substancias volátiles

durante la extrusión. Estas máquinas están equipadas

con una compuerta de ventilación en el cuerpo del extrusor. Desde luego, es necesario descomprimir el

material fundido en este punto para evitar que salga

expulsado por la compuerta. El tornillo tiene, por lo tanto, una región de descompresión, seguida

por una zona de recompresión y una zona

posterior de bombeo

Tornillo con descompresión. Variación de la presión.

DADO EXTRUSOR

EL DADO TIENE COMO FUNCIÓN EL OBTENER LA FORMA FINAL DESEADA DEL MATERIAL EXTRUIDO (AUNQUE PUEDE REALIZARSE UN CONFORMADO

POSTERIOR). EL DADO ESTA CALENTADO EXTERNAMENTE Y DEBE ASEGURAR QUE EL

FLUJO DE MATERIAL FUNDIDO CAMBIE DE FORMA SUAVEMENTE DESDE LA CONFIGURACIÓN PROVENIENTE DEL TORNILLO HASTA LA FORMA DESEADA DEL PRODUCTO FINAL. POR EJEMPLO, PARA LA PRODUCCIÓN DE BARRAS

CIRCULARES SE REQUIERE UN DADO DE FORMA TRONCO-CÓNICA

DD = Diámetro del orificio del dado DB = Diámetro del barril

α = Angulo de entrada del dado P = Longitud paralela del dado

LA PRESIÓN A LA ENTRADA DEL DADO (AL FINAL DEL HUSILLO) ES ALTA Y LA PRESIÓN A LA SALIDA DEL DADO ES BAJA (ATMOSFÉRICA)

ES IMPORTANTE MANTENER UNA PRESIÓN ALTA EN EL INTERIOR DEL DADO PARA CONSOLIDAR EL PLÁSTICO FUNDIDO ANTES DE QUE

SALGA DEL DADO. ESTO SE LOGRA AL DISEÑAR RESTRICCIONES AL FLUJO EN EL INTERIOR DEL DADO. POR EJEMPLO, LA RELACIÓN DD/DB

DEBE SER MENOR QUE 1, Y EN LA PRÁCTICA ÉSTA SIEMPRE ES MENOR QUE 1/2.

UNA RESTRICCIÓN MAYOR PUEDE OBTENERSE AL AUMENTAR P, ES DECIR, LA LONGITUD PARALELA DEL DADO.

UNA VARILLA PUEDE OBTENERSE A PARTIR DE PLÁSTICOS DIFERENTES - INCLUYENDO NYLON, QUE TIENE BAJA VISCOSIDAD, O

PVC, QUE TIENE ALTA VISCOSIDAD.

ENTRE MÁS VISCOSO SEA EL PLÁSTICO FUNDIDO MENOR SERÁ EL ÁNGULO DE ENTRADA DEL DADO (α)

NECESARIO PARA OBTENER UN FLUJO SUAVE Y CONSTANTE.

LAS MOLÉCULAS DE UN PLÁSTICO CUALQUIERA CONSISTEN DE LARGAS CADENAS QUE TIENDEN A TOMAR UNA CONFIGURACIÓN AL

AZAR —EN FORMA DE OVILLO—SIEMPRE QUE SEA POSIBLE

CUANDO ESTOS MATERIALES FLUYEN A TRAVÉS DE UN CANAL, LAS MOLÉCULAS TIENDEN A ORIENTARSE, ES DECIR, A QUEDAR ALINEADAS EN LA DIRECCIÓN DEL FLUJO. ASÍ, CUANDO EL

PLÁSTICO FUNDIDO SALE DEL DADO, MUCHAS DE SUS MOLÉCULAS HABRÁN SIDO ORIENTADAS EN LA DIRECCIÓN DEL FLUJO.

A LA SALIDA, LAS MOLÉCULAS TIENDEN A TOMAR DE NUEVO UNA CONFIGURACIÓN AL AZAR EN FORMA DE OVILLO, CAUSANDO ASÍ

UNA CONTRACCIÓN EN LA DIRECCIÓN LONGITUDINAL PARALELA AL FLUJO Y UNA EXPANSIÓN EN LA DIRECCIÓN RADIAL, CONOCIDA

COMO HINCHAMIENTO DEL EXTRUIDO

POR ESTA RAZÓN, LA SECCIÓN TRANSVERSAL DE LOS EXTRUIDOS SERÁ SIEMPRE MAYOR QUE LA SECCIÓN TRANSVERSAL DEL DADO

(A MENOS QUE LA VELOCIDAD LINEAL DE LA EXTRACION DEL EXTRUIDO SEA MAYOR QUE LA VELOCIDAD DE EXTRUSIÓN)

BAJO CIRCUNSTANCIAS NORMALES, EL HINCHAMIENTO DEL EXTRUIDO PUEDE REDUCIRSE DE LA

SIGUIENTE FORMA:(I).- DISMINUYENDO LA VELOCIDAD DE EXTRUSIÓN

(II).- AUMENTANDO LA TEMPERATURA DEL PLÁSTICO FUNDIDO

(III).- AUMENTANDO LA LONGITUD PARALELA DEL DADO

(IV).- AUMENTANDO LA VELOCIDAD DE TIRON DE EXTRUIDO

UN DADO TÍPICO PARA LA PRODUCCIÓN DE TUBOS DISPONE DE UN NÚCLEO CENTRAL (TORPEDO), SOPORTADO POR UNA SERIE DE ALETAS. EL MATERIAL

FLUYE A SU ALREDEDOR EN FORMA DE CORONA CIRCULAR, HASTA ALCANZAR LA BOQUILLA, QUE DEBE ESTAR SUFICIENTEMENTE ALEJADA DE LAS ALETAS PARA QUE EL FLUJO VUELVA A SER UNIFORME, ELIMINÁNDOSE

LA DISTORSIÓN DEL MISMO ORIGINADA POR ÉSTAS. EN LA BOQUILLA EL MATERIAL ASOMA AL EXTERIOR, ENFRIÁNDOSE UNIFORMEMENTE.

DADO PARA EL RECUBRIMIENTO DE HILOS

Patrones de un dado para varilla.

¿Por qué razón un perfil de longitud cero, como el que se

muestra en la parte (a) no sirve, y por qué los

ahusamientos o convergencia del esquema (c) son

necesarios, en contraposición con los cambios abruptos de (a) y (b). Las respuestas se hallan en la necesidad de

mantener un flujo laminar en el material fundido. Si los

cambios son abruptos como en (a) y en (b), se producen

“puntos muertos” en las esquinas donde circula el

material fundido como en un remanso y esto conduce a una pieza obtenida por extrusión con temperatura y tensiones

cortantes no uniformes.

EXTRUSION

Ejemplos de sistemas de arrastre

CARACTERÍSTICAS DEL EXTRUSOR

EXTRUSION / TRANSPORTE

DOS CASOS EXTREMOS.

1.- EL MATERIAL SE ADHIERE ÚNICAMENTE AL TORNILLO Y SE DESLIZA SOBRE LA CAMISA. BAJO ESTAS

CONDICIONES, EL TORNILLO Y EL MATERIAL SIMPLEMENTE GIRARÍAN COMO UN CILINDRO SÓLIDO Y

NO HABRÍA TRANSPORTE.

2.-EL MATERIAL RESISTE LA ROTACIÓN EN LA CAMISA Y SE DESLIZA SOBRE EL TORNILLO.

AHORA TIENDE A SER TRANSPORTADO AXIALMENTE COMO UN TORNILLO DE ARQUÍMEDES NORMAL DE CANAL PROFUNDO QUE SE USA PARA TRANSPORTAR SÓLIDOS.

EXTRUSION / TRANSPORTE

PARA SER TRANSPORTADO HACIA ADELANTE, EL MATERIAL NO DEBE GIRAR JUNTO CON EL TORNILLO, O AL MENOS DEBE GIRAR A

UNA MENOR VELOCIDAD QUE EL TORNILLO.

LA ÚNICA FUERZA QUE PUEDE EVITAR QUE EL MATERIAL DE VUELTAS JUNTO CON EL TORNILLO Y, POR TANTO, HACER QUE EL MATERIAL AVANCE A LO LARGO DE LA CAMISA ES LA FUERZA DE FRICCIÓN ENTRE EL MATERIAL Y LA SUPERFICIE INTERNA DE LA

CAMISA.

A MAYOR FRICCIÓN MENOR ROTACIÓN DEL MATERIAL JUNTO CON EL TORNILLO Y, POR LO TANTO, MÁS MOVIMIENTO HACIA

ADELANTE.

EL CAUDAL SE HACE TANTO MAYOR CUANTO MAYOR SEA EL COEFICIENTE DE ROZAMIENTO DEL SÓLIDO CON LA CARCASA CON RESPECTO AL DEL SÓLIDO CON EL EJE DEL TORNILLO. POR ELLO LAS CARCASAS DE LAS EXTRUSORAS EN ESTA SECCIÓN SUELEN

RANURARSE SEGÚN LAS GENERATRICES DEL CILINDRO.

EN LA PRÁCTICA, HAY FRICCIÓN TANTO CON EL EJE DEL TORNILLO COMO CON LA CAMISA, Y ESTO CONDUCE AL MECANISMO

DE TRANSPORTE PRINCIPAL

EL FLUJO POR ARRASTRE DEL MATERIAL FUNDIDO A LO LARGO DEL TORNILLO COMO RESULTADO DE LAS FUERZAS DE FRICCIÓN,

Y ES EL

EQUIVALENTE AL ARRASTRE VISCOSO ENTRE LAS PLACAS ESTACIONARIA Y MÓVIL SEPARADAS POR UN MEDIO VISCOSO.

ESTO CONSTITUYE LA COMPONENTE DE TRANSPORTE DEL EXTRUSOR.

AL FLUJO DE ARRASTRE SE LE OPONE LA COMPONENTE DEL FLUJO DE PRESIÓN, PRODUCIDO POR EL GRADIENTE DE PRESIÓN

QUE HAY A LO LARGO DEL EXTRUSOR. ES IMPORTANTE COMPRENDER QUE NO HAY FLUJO REAL RESULTANTE DEBIDO A

LA PRESIÓN, ÚNICAMENTE ES UNA OPOSICIÓN.

EL COMPONENTE FINAL EN EL MODELO DE FLUJO ES EL FLUJO DE FUGA. HAY UN ESPACIO FINITO ENTRE EL TORNILLO

Y LA CAMISA A TRAVÉS DEL CUAL SE PUEDE FUGAR EL MATERIAL. ESTE ES TAMBIÉN UN FLUJO IMPULSADO POR EL

GRADIENTE DE PRESIÓN QUE TAMBIÉN SE OPONE AL FLUJO DE ARRASTRE

POR LO TANTO, EL FLUJO TOTAL ES EL BALANCE DE ESTOS COMPONENTES

FLUJO TOTAL = = FLUJO DE ARRASTRE - FLUJO DE PRESIÓN - FLUJO DE FUGA.

EXTRUSION

Flujo de arrastre.

dQ Vdxdy= dy

V VH

⎡ ⎤= ⎢ ⎥⎣ ⎦d

ydQ V dxdy

H⎡ ⎤= ⎢ ⎥⎣ ⎦

0 0

H T

d dy

Q V dxdyH

⎡ ⎤= ⎢ ⎥⎣ ⎦∫ ∫12d dQ THV=de donde:

AHORA SE APLICA ESTA SITUACIÓN DE PLACAS PARALELAS AL TORNILLO DE UN EXTRUSOR. SE PUEDE IMAGINAR AL CANAL DEL TORNILLOCOMO UN CANAL SIMILAR, EXCEPTO QUE LA DISPOSICIÓN ES EN ESPIRAL.

LA CAMISA SIMULA LA PLACA ESTACIONARIA, Y EL TORNILLO GIRATORIO, LA PLACA MÓVIL. EL ELEMENTO DE MATERIAL FLUIDO SE HALLA ENTRE LA CAMISA Y EL TORNILLO GIRATORIO. H ES AHORA LA PROFUNDIDAD

DEL CANAL, T ES LA DISTANCIA PERPENDICULAR ENTRE HILOS Y N ES LA VELOCIDAD DEL TORNILLO EN REVOLUCIONES POR SEGUNDO.

SE SUPONDRÁ LO SIGUIENTE:

1.- EL MATERIAL SE COMPORTA COMO UN FLUIDO NEWTONIANO

2.- LA VISCOSIDAD ES LA MISMA EN TODOS LOS PUNTOS DEL CANAL DEL TORNILLO

3.- LA VELOCIDAD DEL MATERIAL EN LA PARED DE LA CAMISA ES

cosdV DNπ= Φ

4.- LA VELOCIDAD DEL MATERIAL EN LA PARED DEL TORNILLO ES CERO.

HAY QUE TENER PRESENTE, SIN EMBARGO, QUE EL MATERIAL SE COMPORTA POR LO GENERAL COMO UN FLUIDO

NO-NEWTONIANO DE TIPO PSEUDOPLÁSTICO. ADEMÁS, LA VISCOSIDAD NO ES LA MISMA EN TODOS LOS PUNTOS DEL

CANAL, PUES COMO EN TODO MATERIAL PSEUDOPLÁSTICO, LA VISCOSIDAD DISMINUYE AL AUMENTAR LA VELOCIDAD DE

CORTE. ASÍ, LA VISCOSIDAD SERÁ MENOR CERCA DE LA PARED DEL

BARRIL, DONDE LA VELOCIDAD DE CORTE ES MAYOR, Y SERÁMAYOR HACIA EL INTERIOR DEL CANAL, DONDE LA VELOCIDAD

DE CORTE ES MENOR

FINALMENTE, LA VELOCIDAD DEL MATERIAL EN LA PARED DEL TORNILLO NO ES IGUAL A CERO. SI ASÍ FUERA, ESTA CAPA DE

MATERIAL EN LA PARED DEL TORNILLO PERMANECERÍA INDEFINIDAMENTE EN EL INTERIOR DEL EXTRUSOR Y SE

DEGRADARÍA, Y ESTO NO SUCEDE. POR LO TANTO, EL MATERIAL TIENE QUE DESLIZARSE EN LAS

SUPERFICIES METÁLICAS DEL TORNILLO Y DE LA CAMISA. ESTE DESLIZAMIENTO DEPENDE DE LA FRICCIÓN ENTRE EL

MATERIAL Y LA SUPERFICIE DEL TORNILLO Y DE LA CAMISA.

EXTRUSION

12d dQ THV=

SUSTITUYENDO ESTOS VALORES EN:

SE DEDUCE QUE EL FLUJO DE ARRASTRE DEPENDE DE:

• DIÁMETRO DEL TORNILLO AL CUADRADO D2

• VELOCIDAD DEL TORNILLO N• PROFUNDIDAD DEL CANAL H• ÁNGULO DE HÉLICE Φ

EXTRUSION

TENSIONCORTANTE

EXTRUSION

SE DEDUCE QUE EL FLUJO DE PRESIÓN DEPENDE DE:

• DIÁMETRO DEL TORNILLO • PROFUNDIDAD DEL CANAL H• ÁNGULO DE HÉLICE Φ• GRADIENTE DE PRESIÓN• VISCOSIDAD DEL FLUIDO

EXTRUSION / FLUJO DE FUGA

cose Φ

cos

DπΦ

EL FLUJO DE FUGA TIENE LUGAR ENTRE LA PARTE

SUPERIOR DE LOS REBORDES DEL TORNILLO Y

LA CAMISA COMO RESULTADO DE LA PRESIÓN

DE RETROCESO. ESTE TIPO DE FLUJO PUEDE SER ANALIZADO COMO UN FLUJO DE PRESIÓN ENTRE PLANOS PARALELOS CON:

UNA SEPARACIÓN δ,

UNA ANCHURA

UNA LONGITUD

El flujo de fuga normalmente es pequeño en comparación con el flujo de arrastre y el flujo de presión y, por tanto, para la mayoría de los casos prácticos reales

puede despreciarse al calcular el flujo total.

Únicamente tiene significado práctico en máquinas desgastadas en las cuales se vuelve grande el espacio libre que hay entre el tornillo y la camisa.

EXTRUSION

REALIZANDO LAS SIGUIENTES SUSTITUCIONES EN LA EXPRESIÓN

3112p

dPQ TH

dzη= −

DESARROLLO DEL TORNILLO

El flujo de fuga ocurre debido a la presión diferencial, ΔP, existente a través de una sección tal como la CD.

El incremento de presión desde A hasta B viene dado por:

ABdP

P DtagdL

πΔ = Φ

SI EL INCREMENTO DE PRESIÓN ES LINEAL, ENTONCES LA

PRESIÓN DIFERENCIAL QUE ACTÚA EN C

PERPENDICULARMENTE HACIA A, A TRAVÉS DE LOS REBORDES

SERÁ PROPORCIONAL A LA RELACIÓN:

( )( ) Φ=Φ−=

Φ

ΦΦ−Φ=−

==ΔΔ 22 cos1

cos

cos senD

senDtagD

AB

BCAB

AB

AC

P

P

ABπ

ππ

2cosdP

P DtagdL

πΔ = Φ Φ2 2 3

12LD dP

Q tage dL

π δη

= Φ3112 cos cosL

P DQ

eπ δ

ηΔ

= −Φ Φ

FLUJO

πη

Φ−

3 2

12DH sen P

Lπ δ

η− Φ

2 2 3

12D P

tage L

π Φ Φ2 21cos

2D NHsen=TQ

EXTRUSION

EXTRUSION

Curva característica de un extrusor.

1 2 4η η⎛ ⎞

= − −⎜ ⎟⎝ ⎠

TP P

Q C N C C

EXTRUSION

K = Factor que depende de la forma

3P

Q Cη

=4

3 8

RC

L

π=

Ecuaciones características del dado.

EXTRUSION

Características del extrusor y del dado. Punto de operación.

La gráfica de la figura es muy útil, ya que nos permite analizar el efecto que producen los cambios de los valores de los parámetros.

Las posiciones de las líneas de la gráfica se modifican por cambios en las condiciones de operación.

Un aumento en la viscosidad tiene un efecto opuesto sobre el caudal de salida del tornillo y del dado, incrementa el del

tornillo y disminuye el del dado

1 2 4η η⎛ ⎞

= − −⎜ ⎟⎝ ⎠

TP P

Q C N C C

3P

Q Cη

=

Un aumento en la presión tiene un efecto opuesto sobre el caudal de salida del tornillo y del dado, incrementa el del

tornillo y disminuye el del dado

1 2 4η η⎛ ⎞

= − −⎜ ⎟⎝ ⎠

TP P

Q C N C C

3P

Q Cη

=

Un incremento en la velocidad del tornillo, N, moverá la línea característica del tornillo hacia arriba.

Lo mismo ocurre con la curva característica del dado al aumentar su radio (aumenta su pendiente).

El ambos casos la capacidad de producción de la máquina extrusora aumentará.

1 2 4η η⎛ ⎞

= − −⎜ ⎟⎝ ⎠

TP P

Q C N C C

3P

Q Cη

=4

3 8

RC

L

π=

Curva característica de un extrusor.

1 2 4η η⎛ ⎞

= − −⎜ ⎟⎝ ⎠

TP P

Q C N C C

PARA UNA LÍNEA CARACTERÍSTICA ESCARPADA, EL SISTEMA ES SENSIBLE A CAMBIOS DE PRESIÓN, UN PEQUEÑO INCREMENTO EN LA

PRESIÓN FRONTAL DISMINUYE ABRUPTAMENTE LA PRODUCCIÓN. PARA UNA LÍNEA CARACTERÍSTICA PLANA, LA PRODUCCIÓN NO SE MODIFICA DE

MANERA MARCADA SI CAMBIA LA PRESIÓN

EL PUNTO DE OPERACIÓN DE UNA MÁQUINA DE EXTRUSIÓN DEPENDE TANTO DE LAS CARACTERÍSTICAS DEL TORNILLO COMO DEL DADO, LAS

CUALES SON OPUESTAS. ASÍ, EL TORNILLO TIENE UNA CAPACIDAD (CAUDAL DE SALIDA) ALTA SI LA PRESIÓN A LA SALIDA ES BAJA, MIENTRAS

QUE, LA CAPACIDAD DEL DADO AUMENTA AL HACERLO LA PRESIÓN A SU ENTRADA, QUE SE CORRESPONDE CON LA DE SALIDA DEL TORNILLO.

3P

Q Cη

=

1 2 4η η⎛ ⎞

= − −⎜ ⎟⎝ ⎠

TP P

Q C N C C

2 21

1cos

2C D Hsenπ= Φ Φ 3 2

2 12DH sen

CL

π Φ=

1 2 4η η⎛ ⎞

= − −⎜ ⎟⎝ ⎠

TP P

Q C N C C

3P

Q Cη

=

4

3 8

RC

L

π=

En la práctica se usan diferentes acoplamientos de tornillo y dado. Los puntos de intersección muestran que al usar un dado abierto, se obtendrían los mejores resultados con un

tornillo de canal profundo, mientras que si se utiliza un dado restringido, lo mejor sería un canal de poca profundidad.

Diferentes acoplamientos de

líneas características de tornillo y dado.

ANGULO DE HÉLICE ESCARPADO CONTRA EL DE POCA PROFUNDIDAD. EL ÁNGULO ESCARPADO RESISTE AL FLUJO DE PRESIÓN DE RETROCESO Y

EL ÁNGULO DE POCA PROFUNDIDAD PROPORCIONA UNA RUTA MENOS TORTUOSA AL FLUJO DE ARRASTRE.

COMPORTAMIENTO ELÁSTICO DE POLÍMEROS FUNDIDOS. HINCHAMIENTO DEL DADO.

DEL MISMO MODO, QUE LOS POLÍMEROS SÓLIDOS EXHIBEN UN COMPORTAMIENTO VISCOELÁSTICO, ES DECIR RECUPERACIÓN

ELÁSTICA Y FLUJO VISCOSO, LOS POLÍMEROS FUNDIDOS POSEEN PROPIEDADES ELÁSTICAS

QUE ACOMPAÑAN AL COMPORTAMIENTO VISCOSO

DURANTE EL FLUJO CUANDO EL FUNDIDO ESTA SUJETO A TENSIONES DE CORTE Y TRACCIÓN TIENEN LA CAPACIDAD DE

ALMACENAR ENERGÍA DE DEFORMACIÓN Y CUANDO SE LIBERAN LAS TENSIONES, DICHA DEFORMACIÓN SE RECUPERA.

COMPORTAMIENTO ELÁSTICO DE POLÍMEROS FUNDIDOS. HINCHAMIENTO DEL DADO.

EL GRADO DE LA DEFORMACIÓN RECUPERABLE DEPENDE DEL NIVEL DE TENSIÓN Y DE LAS PROPIEDADES ELÁSTICAS DEL

FUNDIDO

UN BUEN EJEMPLO DE RECUPERACIÓN ELÁSTICA ES EL HINCHAMIENTO QUE TIENE LUGAR DESPUÉS DE LA EXTRUSIÓN. ASÍ, LAS DIMENSIONES DEL PRODUCTO EXTRUIDO SON MÁS GRANDES QUE LAS DEL DADO, LO CUAL PUEDE PRESENTAR PROBLEMAS SI

TALES DIMENSIONES SON CRÍTICAS. EN ESTAS CIRCUNSTANCIAS ES NECESARIO TENER CONOCIMIENTO

DE LA CANTIDAD DE HINCHAMIENTO QUE SE VA A PRODUCIR, CON EL OBJETO DE DISEÑAR EL DADO

SI EL DADO ES DE SECCIÓN TRANSVERSAL NO UNIFORME, POR EJEMPLO CONVERGENTE, ENTONCES HABRÁ DEFORMACIÓN

RECUPERABLE, TANTO DE CORTE COMO DE TENSIÓN. PERO SI EL DADO ES DE SECCIÓN TRANSVERSAL UNIFORME Y ES LARGO EN RELACIÓN CON SUS DIMENSIONES TRANSVERSALES, ENTONCES

SOLAMENTE LA TENSIÓN DE CORTE CONTRIBUYE AL HINCHAMIENTO DEL PRODUCTO A LA SALIDA DEL DADO, YA QUE CUALQUIER

TENSIÓN DE TRACCIÓN DESARROLLADA A LA ENTRADA DEL DADO TIENE EL TIEMPO SUFICIENTE PARA RELAJARSE.

LO CONTRARIO OCURRE CUANDO LA LONGITUD DEL DADO ES MUY PEQUEÑA.

PARA ANALIZAR EL FENÓMENO DEL HINCHAMIENTO DESPUÉS DE LA EXTRUSIÓN SE DEFINE LA RELACIÓN DE

HINCHAMIENTO, B, COMO SIGUE:

Dimensiones del extrusionadoB

Dimensiones del dado=

RELACIÓN DE HINCHAMIENTO DEBIDO A LA TENSIÓN DE CORTE.(A).- CAPILAR LARGO.

( )1

3 22 322

( 1 )3 R R RSRB γ γ γ− −⎡ ⎤

= + −⎢ ⎥⎣ ⎦

(B).- CANAL RECTANGULAR LARGO.

( ) ( ){ } 31

21

221

2 12

11

2

1⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡++++= RR

RRST LnB γγ

γγ

2SH STB B=

RELACIÓN DE HINCHAMIENTO DEBIDO A LA TENSIÓN DE TRACCIÓN.

(A).- CAPILAR CORTO.

12( )

ε= R

ERB e

CANAL RECTANGULAR CORTO.MEDIANTE UN ANÁLISIS SE PUEDE MOSTRAR QUE PARA UNA

ABERTURA ESTRECHA Y CORTA LAS RELACIONES DE HINCHAMIENTO EN LAS DIRECCIONES DE LA ANCHURA (T) Y DEL

ESPESOR (H) VIENEN DADAS POR:

14( )

ε= R

ETB e

12( )

ε= R

EHB e