Los extrusoras utilizan cada vez más la pelea submarina para producir polímeros de ingeniería, incluidas resinas como PET, nylon y policarbonato. Estas resinas tienen características "difíciles", como la baja viscosidad y/o el enfriamiento rápido o la alta temperatura de fusión.
En comparación con la granulación de la tira, la granulación submarina tiene las ventajas de una buena calidad de partículas, alto grado de automatización y bajo costo. Sin embargo, en comparación con las resinas de productos básicos menos sensibles, como el polietileno, el polipropileno o el poliestireno, existe un mayor riesgo de congelación de moho al producir resinas de ingeniería como las mencionadas en el párrafo anterior.
Los pelletizadores submarinos generalmente usan troqueles circulares con 10 a 20 o incluso cientos de agujeros. El sistema se puede diseñar para combinar entre unos pocos cientos a casi 20000 libras por hora. (Incluso los pelletizadores más grandes se utilizan para la producción de extrusión).
Razones para la congelación del agujero de moho
El diámetro del orificio del molde suele ser de 0.125 pulgadas, pero para partículas más pequeñas, puede ser tan pequeño como 0.01 pulgadas o tan grande como 0.20 pulgadas. La salida de cada orificio es de aproximadamente 25-100 libras por hora, pero la salida promedio de un orificio de molde de 0.125 pulgadas es de aproximadamente 30 libras por hora.
La clave para la granulación submarina es transportar suficiente termoplástico a través de los agujeros de moho para mantener los agujeros a la temperatura de fusión de la resina, mientras que la cabeza de fusión y el moho entran en contacto con agua a una temperatura varios cientos de grados más bajos. Los moldes de metal son excelentes conductores térmicos, por lo que a menos que haya suficiente flujo de polímero a través de los agujeros de moho, el agua enfriará los agujeros y el polímero se solidificará dentro de ellos. Sin embargo, el procesador no puede saber de inmediato que este bloqueo ha ocurrido.
El problema es que si uno o más agujeros de moho están bloqueados por un polímero, la eficiencia de la cabeza del molde disminuirá. En última instancia, los agujeros bloqueados afectarán el flujo de los agujeros circundantes, lo que resulta en partículas terminadas más grandes e irregulares y una disminución en el rendimiento. En última instancia, es necesario apagar completamente la línea de producción para limpiar los agujeros de moho.
Las principales razones para la congelación del moho son las siguientes: secuencia inicial inadecuada de polímero, flujo de agua y operación de cortador; Calentamiento insuficiente y aislamiento del molde, así como fluctuaciones de procesos. No considerar la fórmula del material (resina, nivel de relleno y tipo de relleno: absorción de calor o conducción) también puede provocar problemas. Pero no puede cambiar la receta para complacer al granulador, debe estar diseñado para ejecutar la mayoría de las recetas.
Ajuste el proceso de inicio del granulador
La mayoría de las congelamiento del orificio del moho ocurre durante el inicio, cuando la resina, el agua de enfriamiento y el cortador deben iniciarse en el orden correcto. Si la resina comienza a fluir a través del molde y la herramienta se involucra antes de que el agua llegue a la superficie del molde, causará un bloqueo de manchado y resina fuera de los agujeros del tanque de agua. Si el agua alcanza la superficie del molde antes de que el polímero comience a fluir, el enfriamiento excesivo puede hacer que los poros se congelen.
En los primeros sistemas de granulación submarina, los operadores calificados controlaron manualmente esta secuencia. A partir de principios de la década de 1990, la automatización y el control se pueden lograr a través de sistemas comerciales de control del PLC. La válvula de desvío de polímeros y el sistema de bypass de agua de proceso permiten a PLC controlar con mayor precisión el momento del polímero y el agua que ingresa al molde. Los granuladores fabricados desde mediados de la década de 1990 ofrecen sistemas de corte automáticos que utilizan motores hidráulicos, neumáticos y servo para controlar la presión de corte. Por lo tanto, los sistemas totalmente automatizados de hoy pueden controlar la secuencia de inicio en una fracción de segundo.
Optimizar el diseño de moho
Una vez que la línea de producción se inicia y se ejecuta, la mayoría de los moldes se pueden evitar que se congelen manteniendo un flujo de material muy constante a través de los agujeros de moho. Pero algunos problemas de congelación están relacionados con el diseño del molde en sí.
El molde se calienta por un calentador de linterna o aceite caliente. La calefacción eléctrica no será completamente uniforme porque los cartuchos de tinta se colocan principalmente en el anillo alrededor de los orificios del molde, cerca del borde exterior de la placa del molde. Por lo tanto, los agujeros alrededor del exterior del troquel a menudo son más calientes que los agujeros en el centro. El fabricante de moho una vez intentó agregar un cilindro en el centro del molde, pero la ingeniería demostró ser torpe
Por lo tanto, los calentadores cilíndricos pueden no ser adecuados para moldes o materiales grandes con un rango de temperatura de fusión estrecha, como el nylon, que puede tender a congelarse en el centro del molde.
En comparación con los calentadores cilíndricos, el calentamiento de aceite puede aplicar un calor más uniforme sobre un área más grande. El sistema de aceite está configurado con hasta ocho zonas de moho. Pero la calefacción de aceite es más costosa que los calentadores cilíndricos. El calentamiento de aceite se usa comúnmente en líneas de producción de alta producción de fabricantes de resina o grandes plantas de mezcla. Recientemente, se ha aplicado en sistemas más pequeños para lograr un mejor control de temperatura.
Si la válvula de aceite está bloqueada, los agujeros de moho en el área afectada del molde se volverán más fríos y pueden congelarse, pero el resto del molde estará bien. Al principio, la salida puede no cambiar. Del mismo modo, como los calentadores cilíndricos, el problema se manifestará como partículas defectuosas.
Todos los chips tienen algún tipo de capa de aislamiento. La mayoría de los moldes usan placas especiales unidas en el medio de la superficie del molde. Pero la placa puede aflojarse. Luego, el agua fluye detrás de ellos, enfriando los moldes y potencialmente causando congelación.
Otro método de aislamiento es utilizar un diseño de moho "hueco" con espacios que contienen vacío. Si no forma parte del diseño de plantilla original, se puede adaptar en la mayoría de los sistemas. El vacío es un buen aislante y no puede dañarse como tableros de aislamiento sólido.
Reducir las fluctuaciones del proceso
Cualquier tipo de interrupción del proceso de extrusión o fluctuación de salida puede causar congelación. Por ejemplo, la extrusión de materiales reciclados con baja densidad de empaquetado puede causar fluctuaciones en la salida de la extrusora, lo que lleva a un flujo de polímero inconsistente y congelación de los agujeros de moho de manera aleatoria. Las bombas de fusión de polímeros se pueden usar para evitar estas fluctuaciones y proporcionar un flujo de matriz constante.
El uso de los cambiadores de pantalla de tipo de skate discontinuo también puede causar interrupción del flujo y aire de trampa, lo que resulta en una pérdida temporal de polímero que fluye hacia los agujeros de moho. Puede causar congelación aleatoria de agujeros de moho. La solución es usar un cambiador de pantalla continuo, que puede reemplazar instantáneamente las pantallas sucias sin interrumpir el proceso o atrapar el aire.