Diferentes tipos de Husillos en Inyección

La tecnología delos tornillos o husillos ha tenido un gran desarrollo tecnológico, especializándose no solo en función de aplicaciones específicas, sino también en mejoras de proceso y consumo energético.

A continuación un breve panorama de diferentes alternativas de diseños:

TIPO  DE  HUSILLO: Compresión General

Principio Operativo: Las partículas sólidas se compactan y presionan contra la superficie del Barril.  La interacción de fricción entre el barril y el material, así como entre el material mismo, origina generación de calor que permite la plastificación.

Ventajas de Uso: Las temperaturas de fusión siempre exceden los parámetros del barril.  Su aplicación exitosa depende de la profundidad  en las zonas de alimentación y plastificación  en función de los materiales empleados.

Materiales Típicos: Generalmente todos los materiales termoplásticos.

Desventajas: Se considera un husillo de uso general.  Materiales altamente cristalinos como Nylon y Acetal, requieren alta compresión (.3.5/1) con una zona de plastificación reducida, mientras que los materiales amorfos como el   Policarbonato y ABS, se procesan mejor con una compresión moderada (2.5/1) y una mayor zona de plastificación en el husillo.

TIPO  DE  HUSILLO: General con Punta de Mezclado

Principio Operativo: La parte final presenta una superficie con varios filamentos discontinuos que presentan espacios abiertos, lo que permite  cambiar el flujo del material, obteniendo una mejor plastificación y mezclado. Esta área multi-filete también mejora la velocidad de plastificación.

Ventajas de Uso: Mejora notablemente la mezcla de color.  Las temperaturas de plastificación son ligeramente superiores a lo normal.

Materiales Típicos: Perfecto para mezclas. Es un husillo de baja fricción, por lo que es óptimo para materiales sensibles como el acrílico, Policarbonato y ABS.

Desventajas: Este husillo se emplea normalmente con materiales amorfos  y puede no provocar suficiente esfuerzo al material plástico para fundir materiales cristalinos.

TIPO  DE  HUSILLO: Compresión con Punta de Mezclado

Principio Operativo: Tiene en la punta una zona de mezclado, con la estructura de un husillo de Compresión General.  En esa sección el flujo de material se divide en varias corrientes en forma de espiral, que optimizan el mezclado  y la plastificación final.

Ventajas de Uso: Brinda mayor dispersión de color que un husillo de compresión general.  Mejora la salida del material debido a la reducida caída de presión en la zona de mezclado. 

Materiales Típicos: Generalmente cualquier material termoplástico.

Desventajas: Puede NO promover suficiente esfuerzo para procesar Polietileno y Polipropileno.

TIPO  DE  HUSILLO: Barrera ( Doble Filete)

Principio Operativo: El doble filete permite separar los sólidos del material fundido. El tamaño del canal de material fundido se incrementa continuamente en la dirección del husillo, minimizando así el esfuerzo y la aplicación de energía en el material fundido. El tamaño del canal para el material sólido se va decrementando en la misma dirección, para mantener la compresión y la aplicación energética sobre las partículas no derretidas.

Ventajas de Uso: Se aplica menor temperatura en los materiales, Mayor productividad.

Materiales Típicos: Polipropileno, Polietileno. (Poliolefinas en General)

Desventajas: Debido a que este diseño sirve para minimizar la cantidad de energía aplicada al plástico, el esfuerzo de corte por fricción es mínimo.  La mezcla de color es mejor que con un husillo general, pero inferior a un husillo de barrera con punta de mezclado.

TIPO  DE  HUSILLO: Termofijo 

Principio Operativo: Husillo con compresión CERO para materiales termofijos.

Ventajas de Uso: Los filetes con diseño amplio evitan comprimir el material, y además son continuos hasta la salida del material lo que permite mantener el husillo sin acumulaciones que se degraden. 

Materiales Típicos: Especial para materiales termofijos.

TIPO  DE  HUSILLO: Con Venteo

Principio Operativo: El husillo está diseñado para remover la humedad de materiales higroscópicos.  El material se plastifica en la primera sección.  El contenido de agua se lleva a una temperatura superior a la ebullición y se libera al pasar por la sección de descompresión. Finalmente se vuelve a comprimir el material y se lleva a la segunda zona.

Ventajas de Uso: La primera etapa del husillo es inferior al estándar 20:1, lo que reduce la cantidad de material a procesar.

Materiales Típicos: Materiales higroscópicos como: PC, Nylon, ABS.

TIPO  DE  HUSILLO: Barrera con Punta de Mezclado

Principio Operativo: La alta capacidad de plastificación del sistema de barrera, se combina con una punta de mezclado de bajo esfuerzo  que permite una alta homogeneidad y una mejor mezcla de color.

Ventajas de Uso: Brinda la mayor distribución de color. Reduce el manejo de temperaturas en el material. Permite tener la mayor productividad posible en la salida.

Materiales Típicos: Polipropileno, Polietileno, PET

TIPO  DE  HUSILLO: PVC

Principio Operativo: Especial para compuestos de PVC rígido.  La configuración típica provee un rango de compresión que oscila entre 1.8:1 hasta  2.2:1, con distancias grandes entre los filetes.  El husillo utiliza una punta fija en lugar de una válvula de no retorno.  El PVC es tan viscoso que en sí mismo no retorna sobre el husillo.  

Ventajas de Uso: Sobrecalentar el PVC (sea por Temperatura o fricción)  o mantenerlo por largo tiempo a la temperatura de proceso es problemático, pues se degrada generando ácido clorhídrico (HCl).  Las revoluciones del husillo deben de manejarse en el rango que el material puede soportar.

Materiales Típicos: Accesorios y conexiones de tubería, a base de compuesto de PVC  rígido.