Extrusión plástico
Introducción
La extrusión de polímeros es un proceso industrial mecánico, en donde se realiza una acción de moldeado del plástico, que por flujo continuo con presión y empuje, se lo hace pasar por un molde encargado de darle la forma deseada.
El polímero fundido (o en estado viscoelástico) es forzado a pasar a través de un dado&action=edit&redlink=1 "Dado (ingeniería) (aún no redactado)") también llamado cabezal, por medio del empuje generado por la acción giratoria de un husillo (tornillo de Arquímedes) que gira concéntricamente en una cámara a temperaturas controladas llamada cañón, con una separación milimétrica entre ambos elementos. El material polimérico es alimentado por medio de una tolva en un extremo de la máquina y debido a la acción de empuje se funde, fluye y mezcla en el cañón y se obtiene por el otro lado con un perfil geométrico preestablecido.
Propiedades básicas de flujo de polímeros
Flujo a través de un canal simple y de canal rectangular
Canal simple:
Para modelar el flujo de polímero que fluye a través de un canal es necesario comenzar con ciertas consideraciones que podrían resumirse en 6:.
Primero tratamos el flujo, que a través de un canal de sección transversal circular fluye con un flujo parabólico:.
Después de un balance de momentum se obtiene que:.
después de un análisis matemático se obtiene que el esfuerzo cortante σ :.
y finalmente, tomando en cuenta la ley de Newton de la viscosidad, el flujo volumétrico y la velocidad promedio, se obtienen las siguientes ecuaciones: para esfuerzo cortante σ y velocidad de corte :.
Canal rectangular:
Para fluidos newtonianos a través de un canal rectangular tenemos:
,.
Substituyendo la ley de la potencia"), integrando y substituyendo el flujo volumétrico Q se obtiene:.
o también:.