Cosa Causa l'Irregolarità dell'Espulsione nelle Macchine Estrusori di Plastica per Strisce Isolanti Termiche?

Squilibrio termico nella macchina estrusore in plastica

Gradienti di temperatura assiali e radiali che alterano l'omogeneità della fusione

Le differenze di temperatura lungo la lunghezza della canna e le variazioni trasversali provocano una viscosità irregolare del polimero, compromettendo l'omogeneità della massa fusa necessaria per produrre buoni profili termici. Quando la zona di alimentazione diventa troppo fredda, il processo di fusione rallenta. Allo stesso tempo, se la sezione di dosaggio è troppo calda, le catene polimeriche iniziano a degradarsi termicamente. Questi gradienti termici causano svariati problemi, tra cui flussi non uniformi, filamenti di spessore variabile e fastidiose ondulazioni superficiali odiate da tutti. Secondo alcuni dati del settore, anche piccole escursioni termiche di circa 5 gradi Celsius possono aumentare le fluttuazioni di viscosità del 30%, rendendo i pezzi dimensionalmente instabili. I produttori hanno constatato che investire in sistemi di riscaldamento precisi a più zone, abbinati a controlli regolari dell'isolamento della canna, aiuta a mantenere sotto controllo tali differenze termiche indesiderate nella maggior parte dei casi.

Punti Freddi e Zone Calde che Inducono Taglio Localizzato e Separazione del Flusso

Quando si verificano differenze di temperatura nell'area di lavorazione, si creano diversi livelli di viscosità che portano a punti concentrati di stress di taglio in cui i materiali si muovono a velocità diverse. Le zone fredde intorno agli imbocchi di alimentazione generano una resistenza maggiore, facendo aderire i polimeri alle pareti della canna più di quanto dovrebbero. Nel frattempo, le zone più calde vicine alle filiere riducono localmente la viscosità, facendo avanzare troppo rapidamente il materiale prima che sia pronto. Questi squilibri provocano all'interno del sistema flussi a spirale, separazione tra strati di materiale alle interfacce e, infine, una scarsa adesione lungo le linee di fusione negli estrusi finiti. Le telecamere termiche mostrano che queste piccole variazioni di temperatura possono effettivamente differire fino a 15-20 gradi Celsius in apparecchiature affette da letture imprecise dei termocoppie o da elementi riscaldanti usurati. Per mantenere un regolare funzionamento durante la produzione con interruzione termica, gli operatori degli impianti devono controllare periodicamente i sensori e regolare la velocità delle coclee in base ai profili termici rilevati. Un corretto controllo evita quelle fastidiose separazioni di flusso che compromettono la qualità del prodotto.

Instabilità legate ai materiali che influenzano l'uniformità dell'estrusione

Assorbimento di umidità e brusche variazioni causate da vapore in materie prime igroscopiche (ad esempio, PA66-GF25)

Materiali come le resine igroscopiche, incluse PA66-GF25, tendono ad assorbire umidità dall'aria durante lo stoccaggio o la manipolazione prima dell'inizio della lavorazione. Una volta che questi materiali raggiungono temperature superiori ai 220 gradi Celsius all'interno dell'estrusore, qualsiasi traccia d'acqua presente si trasforma quasi istantaneamente in vapore, creando picchi di pressione improvvisi che possono superare i 15 megapascal. Questa rapida espansione altera la costanza del flusso del materiale fuso, causando fluttuazioni nell'output produttivo e facendo sì che le barre distanziatrici termiche presentino dimensioni non uniformi lungo la loro estensione. Per prevenire questo problema, i produttori devono asciugare i granuli di resina fino a un contenuto di umidità pari a circa lo 0,2 percento o inferiore prima di avviare l'estrusione. Test regolari mediante metodi come la titolazione Karl Fischer aiutano a verificare il corretto grado di essiccazione, garantendo così una viscosità del materiale costante durante tutto il processo e fornendo un flusso di fusione più uniforme in tutti i lotti.

Particelle non fuse e flusso stratificato che causano linee a spirale e delaminazione

Quando la fusione non è completa, rimangono delle particelle solide che tendono a spostarsi verso le parti più fredde della parete della filiera a causa dell'interazione tra calore e pressione, creando quello che viene definito flusso stratificato. Il risultato è evidente osservando il prodotto finito: tali linee a spirale diventano visibili sulla superficie del materiale estruso. Se il raffreddamento avviene troppo rapidamente, questi strati iniziano a separarsi lungo le loro interfacce. Secondo test effettuati secondo lo standard ASTM D638, questa separazione può ridurre effettivamente la resistenza delle barre composite di rottura termica dal 40% al 60%. La buona notizia? I produttori possono risolvere questo problema regolando la geometria delle viti utilizzate durante la lavorazione per migliorare l'efficienza di fusione, mantenendo al contempo temperature costanti su entrambi gli assi. Una corretta impostazione comporta una minore presenza di particelle problematiche e un migliore mescolamento all'interno dell'intero materiale.

Difetti Meccanici e Operativi nella Macchina Estrusore per Plastica

Usura della Vite, Degradazione dell'Elica e Incoerenza del Flusso di Fondo

Le viti si usurano nel tempo quando materiali abrasivi e impurità penetrano nel sistema. Questa erosione graduale altera la forma dell'elica e rende più difficile il corretto movimento del materiale. Quando l'usura diventa eccessiva, compromette il trasferimento di calore durante tutto il processo. Alcune zone potrebbero diventare troppo fredde mentre altre sviluppano punti caldi pericolosi, causando quei fastidiosi segni superficiali e risultati di fusione non uniformi. La maggior parte degli impianti effettua controlli con micrometro ogni circa 500 ore di funzionamento per rilevare i problemi prima che peggiorino. Passare a viti in acciaio temprato invece che in lega standard può in alcuni casi raddoppiare la durata, mantenendo una qualità costante della fusione e riducendo gli inconvenienti arresti improvvisi che fanno perdere così tanto tempo produttivo.

La disallineamento e la non corrispondenza tra trazione e velocità di estrusione che portano a variazioni dello spessore della parete

Quando le filiere si disallineano, il flusso della massa fusa viene deviato in modo irregolare. Allo stesso tempo, se esiste una discrepanza tra la velocità di trazione e quella di estrusione, ciò può causare allungamento o compressione della parte centrale del profilo. Questi problemi insieme tendono a provocare variazioni di spessore della parete superiori al più o meno 5% nei listelli di rottura termica. Fortunatamente, l'uso di strumenti laser per il allineamento e sistemi di trasmissione adeguatamente sincronizzati possono ridurre tali deviazioni a meno dell'1%. La maggior parte dei produttori trova conveniente effettuare controlli di calibrazione regolari ogni circa 50 cicli produttivi. Tali calibrazioni vengono generalmente verificate mediante misurazioni dello spessore della parete con ultrasuoni. Questo approccio mantiene le dimensioni entro limiti accettabili e riduce significativamente gli sprechi di materiale nel tempo.