Características y usos del extrusionado

El extrusionado es un proceso habitual en la industria. En este post te explicamos detalladamente en qué consiste y cuáles son sus principales usos en el mundo del packaging. 

Qué es la extrusión

La palabra extrusión procede del latín extrudere que significa (ex) fuera y (trudere) empujar. Se trata de un proceso utilizado para crear objetos con sección transversal definida y fija. Para ello, el material se empuja a través de un molde o matriz con la sección transversal deseada. Los materiales más comunes que se extruyen son el plástico, el aluminio, la cerámica. El proceso de extrusión puede realizarse con el material en caliente o en frío. 

Características del extrusionado

Las dos principales ventajas del extrusionado sobre otros procesos de fabricación son su capacidad para crear secciones transversales muy complejas y trabajar materiales que son frágiles, porque el material sólo se somete a tensiones de compresión y cizallamiento. También forma piezas acabadas con un excelente acabado superficial. 

¿Cómo es el proceso de extrusión?

La extrusión es un proceso simple basado en la  compresión. En este proceso, se utiliza un pistón o émbolo para aplicar una fuerza de compresión al material. Este proceso puede resumirse como sigue.

  1. Se parte de un tocho o lingote de tamaño estándar del material. El proceso de extrusión puede realizarse con el material en caliente o en frío. Así que el tocho se calienta en la extrusión o permanece a temperatura ambiente y se coloca en una prensa de extrusión (la prensa de extrusión es como un dispositivo de cilindro de pistón en el que el metal se coloca en el cilindro y es empujado por un pistón. La parte superior del cilindro está provista de una matriz). 

  2. Ahora se aplica una fuerza de compresión a esta pieza mediante un émbolo instalado en la prensa que empuja el tocho hacia la matriz.

  3. La matriz es una pequeña abertura de la sección transversal requerida. Esta gran fuerza de compresión permite que el material fluya a través de la matriz y se convierta en la forma deseada.

  4. Ahora la pieza extruida se retira de la prensa y se somete a un tratamiento térmico para mejorar sus propiedades mecánicas.

Este es el funcionamiento básico del proceso de extrusión. La extrusión puede ser continua o semicontinua. Las cavidades huecas dentro del material extruido no pueden producirse utilizando una simple matriz de extrusión plana, porque no habría forma de apoyar la barrera central de la matriz. En su lugar, la matriz adopta la forma de un bloque con profundidad, comenzando primero con un perfil de forma que soporta la sección central. A continuación, la forma de la matriz cambia internamente a lo largo de su longitud hasta alcanzar la forma final, con las piezas centrales suspendidas apoyadas desde la parte posterior de la matriz.

Tipos de extrusión

Los métodos de extrusión más comunes son:

 

  • Extrusión de láminas. Se toma una hoja grande de plástico grueso y se la hace pasar por un troquel para cambiar la consistencia de la hoja. Una vez que la lámina se ha reformado y está lista para convertirse en un envase, se termoforma o se calienta y se moldea para darle una forma específica.

  • Película soplada. Una vez que el material fundido se encuentra con la matriz en este proceso, se dirige alrededor de un espacio o espacios abiertos en el centro. A partir de ahí, el material se enfría y el plástico se estira con aire a presión y rodillos. Durante este proceso, el plástico se vuelve bastante fino antes de enfriarse por completo. Las bolsas de plástico se crean con este método.

  • Extrusión de tubos. De forma similar al proceso de extrusión de película soplada, la extrusión de tubos crea plásticos más gruesos y densos que están huecos en el centro. Las tuberías y otras piezas de ferretería se suelen fabricar con este método.

Como dijimos, existen dos grandes tipos de extrusión según la temperatura a la que se produzca el proceso:

  • Extrusión en caliente

  • Extrusión en frío (a temperatura ambiente)

La extrusión en caliente es más fácil porque se necesita menos fuerza, pero al mismo tiempo aumenta el desgaste de matriz y la maquinaria necesita un alto mantenimiento. 

El proceso de extrusión también se puede clasificar en los siguientes tipos según la dirección del flujo del material.

  • Extrusión directa: En este tipo de proceso de extrusión, el metal es forzado a fluir en la dirección de alimentación del punzón. El pistón se mueve hacia la matriz durante la extrusión. Este proceso requiere una mayor fuerza debido a la mayor fricción entre el tocho y el recipiente.

  • Extrusión indirecta: En este proceso, el metal fluye hacia la dirección opuesta al movimiento del émbolo. La matriz se coloca en el lado opuesto al movimiento del pistón. En este proceso, el metal fluye a través del espacio anular entre el punzón y el recipiente.

Otro tipo de extrusión es la hidrostática.

  • Extrusión hidrostática: Este proceso utiliza un fluido para aplicar presión sobre el tocho. En este proceso se elimina la fricción porque el tocho no está en contacto con la pared del cilindro ni con el émbolo. Hay un fluido entre el tocho y el émbolo. El émbolo ejerce una fuerza sobre el fluido, que a su vez se aplica sobre el tocho. Normalmente se utilizan aceites vegetales como fluido, pero este proceso se ve afectado por el problema de las fugas y la velocidad incontrolada de extrusión.

Usos del extrusionado en packaging

El material que se extruye determina qué tecnología de extrusionado se necesita. Las extrusoras de doble barril se utilizan principalmente para componer en línea plásticos básicos con diferentes plastificantes, cargas, colorantes y otros ingredientes. La extrusión se presta a la fabricación de tubos, varillas, perfiles, películas o láminas de plástico en una gran variedad de anchos y espesores.

El extrusionado de polímeros es un proceso habitual en el envasado. La extrusión de polímeros es un proceso de fabricación de gran volumen que funde y da forma al material plástico en bruto en un perfil continuo. La extrusión de polímeros es un proceso que crea formas bidimensionales en longitudes que proporcionan la tercera dimensión de tubos, bordes, molduras de vallas, barandillas, marcos de ventanas, burletes, cinta adhesiva y aislamiento de cables y productos similares en longitudes continuas o secciones cortas. Los productos extruidos pueden utilizarse tal cual, o pueden transformarse en conjuntos más complejos mediante perforación, moldeo, conformación y otras técnicas. 

Visto 26 veces Modificado por última vez en Martes, 02 Marzo 2021 10:20
Rate it
(0 votos)