Calor especifico de frutas
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¡Escribe tu texto aquí!Una vez el material fundido ha adquirido la forma final deseada ,debe Enfriarse. Hay dos posibilidades a la hora de llevar a cabo esta Etapa: que la solidificación del sistema se produzca mediante Reacción química (termoestables) o que se produzca simplemente Enfriamiento del polímero (termoplásticos).
Los
Diferentes tipos de reacciones químicas pueden darse para conseguir
La solidificación se basan en provocar la polimerización,
Plastificación o entrecruzamiento del fundido. Puede ser mediante
Resina liquida con agentes entrecruzantes (normalmente peróxidos,
Que son iniciadores de radicales libres) junto a aditivos iniciadores
Y activadores. En este caso el entrecruzamiento se lleva a cabo en el
molde.
También puede ser con polvos de molde, en cuyo caso se parte
De materiales sólidos con cierto grado de polimerización y termina
El entrecruzamiento en el molde. Otra opción es con plastisoles de
PVC con plastificantes. El material se introduce dentro del molde y
Con calor se da lugar la gelificación del sistema.
Por Ultimo, en el caso de los termoplásticos, el enfriamiento se lleva a Cabo mediante eliminación de calor por conducción o convección. El Trabajo realizado no contribuye al enfriamiento del mismo.
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La Diferencia entre mezclado distributivo (extensivo) y dispersivo (intensivo) es que el primero consiste en mezclar los componentes de Una formulación mediante agitación, obteniendo una mezcla que Podría ser separada. Requiere equipos sencillos, como un mezclador Con aspas que gire a velocidad moderada y sin necesidad de aplicar Calor. Sin embargo, el segundo implica una dispersión mucho más Intima. Implica en general un cambio de estado físico de los Componentes. El polímero debe estar fundido en el mezclador por lo Que es necesario T altas y ademas requiere niveles elevados de Cizalla. Los mezcladores son mucho más complejos (mezclador Banbury).
Extensivo Se prefiere a intensivo cuando el método de transformación implique Cizalla elevada y en concreto en el caso de formulación de Materiales termoestables. Por el contrario, el intensivo es Preferible al extensivo cuando se requiera distribución Completamente uniforme de los aditivos de la formulación.
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Hay
Dos tipos de mecanismos de mezclado:
flujo laminar extensional y
Flujo la minar por cizalla. El más adecuado es el extensional porque
Produce un tamaño de partícula más pequeño. No obstante, aunque
En la práctica se use este, tiene una pequeña contribución del
Flujo laminar en cizalla.
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Tolva: Embudo a través del cual se introduce el polímero en la extrusora (normalmente en pellets)
Garganta De alimentación: conecta la tolva con la máquina. Suele estar Provista de un sistema de refrigeración para evitar que los pellets Queden adheridos en las paredes de la tolva.
Cilindro:
Contiene el tornillo.
Su superficie es rugosa para favorecer el
Avance del polímero. Contiene distintos elementos de regulación de
Temperatura (normalmente por resistencias) que actúan de forma
Independiente en función de las necesidades del proceso.
Tornillo: Cilindro metálico alargado rodeado de un filete helicoidal que actúa Como tornillo de Arquímedes. Normalmente no tiene sección Constante. Su función es transportar, calentar, comprimir y mezclar El polímero.
Plato Rompedor y filtros: Sistema de placas perforadas entre las que se Disponen tamices o filtros. Transforman el flujo helicoidal en flujo Paralelo, homogenizan la temperatura, evitan el paso de partículas Sólidas y contaminantes y crean una contrapresión.
Cabezal: Es la pieza situada al final del cilindro que sujeta la boquilla y Contiene el plato rompedor. Debe facilitar el flujo del fundido hacia La boquilla.
Boquilla: Sección hueca cuya forma determina la forma de salida del polímero Extruido.
Los Materiales que presenten humedades en equilibrio muy altas pueden ser Secados antes de introducirse en la extrusora, siendo este proceso Muy lento. Por tanto, se suele desgasificar en la extrusora de forma Más rápida. Esto se puede llevar a cabo gracias a un orificio de Venteo en el cilindro. Este tipo de extrusoras han de estar diseñadas De forma que la presión en esta zona coincida con la presión Atmosférica para evitar la salida de material por el orificio.
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La Carácterística de un tornillo barrera es un segundo filete en el Canal del tornillo que en la zona de fusión separa el fundido del Lecho del material sólido. La holgura entre el filete de barrera y El cilindro permite el paso al fundido pero no a las partículas Sólidas. Son su perfil del presión “creado” a lo largo del Tornillo, alcanza altos niveles de fusión y rendimiento junto con un Excelente caudal. El favorable perfil de presión reduce el desgaste Y la perdida de energía, ademas de proveer un espacio más amplio de Procesamiento.
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El Material sólido con el que se alimenta la extrusora se transporta en Dos regiones separadas: la tolva y la propia extrusora.
El Transporte sólido en la tolva constituye un flujo por gravedad, bajo La acción del propio peso de las partículas. Se puede dar un flujo En masa si todo el material se mueve hacia la salida, o bien un flujo De tipo embudo, donde el material más cercano a la tolva permanece Estancado.
Una Vez el material cae en el interior de la extrusora, el mecanismo de Transporte pasa a estar inducido por arrastre. Hay dos fuerzas de Fricción principales que actúan sobre la masa sólida: en la Superficie del cilindro y en la del tornillo, siendo la primera la Que genera el movimiento del material. De acuerdo a lo expuesto, el Transporte de sólido mejora si aumenta la fricción con el cilindro Y se disminuye con el tornillo.
Las Ventajas de usar un cilindro rugoso consiste en que para una misma Caída de presión, el caudal obtenido es mayor que fuera liso, Ademas de proporcionar mayor estabilidad a este.
Los Cilindros estriados permiten utilizar polímeros con pesos Moleculares elevados y difíciles de transportar. Sin embargo, las Fuerzas de cizalla generadas en los mismo son mucho mayores que en Los lisos, por lo que, el consumo del motor será mayor y se puede Producir una fusión prematura del material, lo que afectará las Propiedades finales del mismo.
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Existe Un gradiente de presión a lo largo de una extrusora, aumentando Paulatinamente según se avanza en el proceso. La longitus de cada Una de las zonas depende de las propiedades del material. Así, por Ejemplo, la longitud de la zona de fusión estará determinada por Las propiedades del polímero, pues, si funde rápido, esta será Corta ya que no necesita una estancia prolongada para conseguir el Objetivo. En caso de que no funda fácilmente, se habrá de aumentar La longitud de esta zona.
Los Materiales que presenten humedades en equilibrio muy altas pueden ser Secados antes de introducirse en la extrusora, pero este proceso es Muy lento, por lo tanto, se suele desgasificar dentro de la misma de Forma más rápida. Esto se puede llevar a cabo gracias a un orificio De venteo en el cilindro.
Este Tipo de extrusoras han de estar diseñadas de forma que la presión En esta zona coincida con la atmosférica para evitar la salida de Material por el orificio.
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La Zona de dosificación comienza cuando todas las partículas de Polímero han fundido. De hecho, la profundidad del canal es uniforme En esta zona, por lo que no debe quedar sólido, de lo contrario Sería difícil eliminar el aire.
El Estudio del movimiento de un material viscoso en el tornillo de una Extrusora se simplifica considerando 3 tipos de flujo:
Flujo De arrastre, que es debido a la fricción del material con el Tornillo y las paredes del cilindro. Es el principal responsable del Movimiento.
Flujo De presión, opuesto al anterior y debido a la diferencia de presión Entre la tolva y el cabezal de la máquina. Esta última originada Por la restricción que impone la boquilla o plato rompedor.
Flujo De fuga, que tiene ligar entre el cilindro y el filete del tornillo. Es también opuesta a la de arrastre y originado por el gradiente de Presión a la largo del tornillo.
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El Flujo helicoidal se puede considerar la suma de dos o mas Componentes.
Flojo De arrastre entre dos planos paralelos (estático y móvil).
Flujo De presión entre dos planos paralelos pero de sentido contrario.
Flujo De fuga en la holgura del husillo. Este ultimo es el menos importante Llegando a ser incluso despreciable.
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El Ciclo de inyección en una máquina convencional estña formado por La 8 etapas:
Cierre Del molde: el sistema de cierre ejecuta el movimiento necesario y Cierra el molde.
Avance De la unidad de inyección: la unidad, que hasta ese momento se Encuentra separa del molde, avanza hasta el bebedero.
Inyección: El pistón o husillo realiza la inyección del material en el molde.
Compactación: Se produce una contracción del material como consecuencia del Enfriamiento por lo que para mantener la presión en el interior del Molde, se introduce lentamente algo mas de material con objeto de Compensar esta contracción.
Retroceso De la unidad: una vez el material solidifica en la entrada de la Cavidad, retrocede y el husillo comienza a girar para plastificar el Material para el siguiente ciclo.
Enfriamiento: Tiempo necesario para solidificar el polímero que ocupa las Cavidades del molde. Generalmente se toma este tiempo desde que acaba La etapa de compactación hasta la apertura del molde. Sin embargo, El enfriamiento del material comienza tan pronto como el polímero Toca las paredes frías del molde y finaliza cuando se extrae la Pieza.
Apertura Del molde
Extracción De la pieza.
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En La figura se muestra como varía el volumen especifico de un polímero Semicristalino en función de la temperatura para diferentes valores De presión.
En El caso que se muestra, el llenado se produce a 240ºC y durante esta Estapa, la presión en la cavidad aumenta rápidamente desde 0 a un Valor comprendido entre 30 y 65MPa. El material a penas se enfría.
A lo Largo de la fase de compactación (1-2) la presión apenas varía ya Que el tornillo permanece en posición avanzada introduciendo material Para compensar la contracción, de forma que el material, todavía Fundido, se enfría por una isobara.
Entre Los puntos 2-3, el material cristaliza, mientras continua la fase de Compactación. Una vez el material ha solidifaco (3), la unidad de Inyección retrocede puesto que la entrada de la cavidad está Cerrada, momento en el que el material queda aislado en el interior Del molde y continúa enfriándose. Simultáneamente, disminuye la Presión a la que está sometido, consecuencia de la bajada de Temperatura (3-4). Una vez la presión en el interior del molde haya Igualada a la presión atmosférica y con el material suficientemente Frío, se procede a desmoldar sin riesgo de que la pieza se deforme.
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La Calidad de la pieza será optima cuando se obtenga la mínima Diferencia entre el valor del volumen específico en el momento en Que la T se iguala a la del molde y la P a la atmosférica. La Evolución de será la adecuada cuando la simultaneidad entre la Disminución de T y de P dé como resultado un volumen específico Adecuado a T ambiente. Esto supone que gran parte de la contracción De la pieza sea compensada con material fundido inyectado.
Un Ejemplo de mala definición del ciclo de inyección se daría si la Entrada de la cavidad solidifica