Ingeniero

Informe:

EXTRUSIÓN DE TERMOPLÁSTICOS I

Profesor:

Tnlg. Luis Manuel Vargas Ayala

Tema:

Diseño de Tornillo de Extrusión

Guayaquil 2 de diciembre del 2011

EXTRUSIÓN DE TERMOPLÁSTICOS I

A.- TITULO.- Geometría del tornillo

B.- OBJETIVO

Comprender qué parámetros geométricos son importantes en el diseño de un tornillo de extrusión, y cómo se relacionan con su desempeño.

C.- FUNDAMENTACION TEORICA.

EL TORNILLO DE EXTRUSIÓN

El tornillo o husillo consiste en un cilindro largo rodeado por un filete helicoidal. El tornillo es una de las partes más importantes ya que contribuye a realizar las funciones de transportar, calentar, fundir y mezclar el material. La estabilidad del proceso y la calidad del producto que se obtiene dependen en gran medida del diseño del tornillo. Los parámetros más importantes en el diseño del tornillo son su longitud (L), diámetro (D), el ángulo del filete (α) y el paso de rosca (w).

Característica geométrica de los tornillos

Diámetro del cilindro (D): Es representativo del tamaño de la extrusora y afecta en gran medida a la velocidad de flujo. Como deduciremos más adelante, el caudal de material que proporciona la extrusora es proporcional al cuadrado del diámetro del tornillo. La mayoría de las extrusoras tiene diámetros comprendidos entre 2 y 90 cm.

Relación longitud/diámetro (L/D): Para un diámetro de tornillo dado, la capacidad para fundir, mezclar y homogeneizar a una velocidad de giro del tornillo determinada incrementa al aumentar la longitud del tornillo, y por tanto la relación L/D. Sin embargo tornillos excesivamente largos son difíciles de construir y alinear dentro del cilindro, de modo que no resultan operativos. La relación L/D típica para la extrusión de polímeros termoplásticos varía generalmente entre 20:1 y 25:1.

Relación de compresión: Una definición exacta de este parámetro es “la relación volumétrica de las vueltas del filete en las zonas de alimentación y de dosificado”. Se suele expresar, sin embargo, en términos de la relación de profundidades del canal en ambas zonas, una aproximación que es únicamente válida si el ángulo de los filetes y la anchura del canal se mantienen constantes. Las relaciones de compresión típicas oscilan entre 2.0 y 4.0. Una zona de dosificado de pequeña profundidad (alta relación de compresión) impone mayor velocidad de cizalla sobre el fundido (para una velocidad de tornillo dada), y se asocia también con un gradiente de presión mayor.

Configuración del tornillo: es un aspecto de gran importancia. La elección definitiva del número y del diseño geométrico de las zonas del tornillo es un proceso complejo. Esta decisión depende no solo del diseño de la boquilla y de las velocidades de flujo esperadas, sino también de las características de fusión del polímero, de su comportamiento reológico y de la velocidad del tornillo. Un tornillo simple, de tres zonas, se define usualmente según el número de vueltas de hélice en las zonas de alimentación, compresión y dosificado. Un ejemplo de diferentes configuraciones de tornillo se muestra en las figuras:

D.- PROCEDIMIENTO.

Primero dibujamos un boceto del tornillo o husillo indicado, para luego proceder a tomar sus respectivas medidas.

Una vez obtenidas todas las medidas necesaria del tornillo se realizo el dibujo en autocad.

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