Extrusión de TPU (poliuretano termoplástico)

1. Preparación del material

• TPUSelección de pellets: Elijagránulos de TPUcon la dureza adecuada (dureza Shore, que suele oscilar entre 50A y 90D), índice de fluidez en estado fundido (MFI) y características de rendimiento (por ejemplo, alta resistencia a la abrasión, elasticidad y resistencia química) según los requisitos del producto final.
• El secado:TPUEs higroscópico, por lo que debe secarse previamente a la extrusión para eliminar la humedad. La humedad puede provocar burbujas, defectos superficiales y una disminución de las propiedades mecánicas en los productos extruidos. El secado se suele realizar a una temperatura de entre 80 y 100 °C durante 3 a 6 horas.

2. Proceso de extrusión

• Componentes de la extrusora
  • Cilindro: El cilindro de la extrusora se calienta en varias zonas para fundir gradualmente los gránulos de TPU. El perfil de temperatura se ajusta cuidadosamente para garantizar una fusión adecuada sin sobrecalentar el material, lo que podría provocar su degradación. Por ejemplo, la temperatura de la zona de alimentación podría rondar los 160-180 °C, la de la zona de compresión los 180-200 °C y la de la zona de dosificación los 200-220 °C, aunque estos valores pueden variar según el tipo de TPU.
  • Tornillo: El tornillo gira dentro del cilindro, transportando, comprimiendo y fundiendo elgránulos de TPU.Los distintos diseños de husillo (por ejemplo, extrusoras de un solo husillo o de doble husillo) pueden afectar la mezcla, la eficiencia de fusión y el rendimiento del proceso de extrusión. Las extrusoras de doble husillo generalmente ofrecen una mejor mezcla y una fusión más uniforme, especialmente para formulaciones complejas.
• Fusión y mezcla: A medida que los gránulos de TPU se desplazan por el cilindro, se funden gradualmente debido a la combinación del calor del cilindro y la fuerza de cizallamiento generada por la rotación del tornillo. El TPU fundido se mezcla completamente para garantizar una fusión homogénea.
• Diseño y conformado de la matriz: El TPU fundido se fuerza a través de una matriz, que determina la forma de la sección transversal del producto extruido. Las matrices se pueden personalizar para producir diferentes formas, como redondas para tubos, rectangulares para perfiles o planas para láminas y películas. Después de pasar por la matriz, el TPU extruido se enfría y solidifica, generalmente mediante un baño de agua o enfriamiento por aire.

3. Procesamiento posterior

• Calibración y dimensionamiento: Para algunos productos extruidos, se requieren operaciones de calibración y dimensionamiento para garantizar dimensiones precisas. Esto puede implicar el uso de manguitos de calibración, tanques de dimensionamiento al vacío u otros dispositivos para controlar el diámetro exterior, el espesor u otras dimensiones críticas del producto.
• Corte o bobinado: Según la aplicación, el producto de TPU extruido se corta en longitudes específicas (para perfiles, tubos, etc.) o se enrolla en rollos (para láminas y películas).