La extrusión de poliuretano termoplástico (TPU) es el proceso de fundir gránulos o pellets de TPU y forzarlos a través de una matriz para crear formas continuas como tubos, películas y recubrimientos de cables. Requiere un control de temperatura muy preciso, equipo antiadherente y material completamente seco para mantener su elasticidad, resistencia a la abrasión y durabilidad. Extrusión industrial de TPU Para la fabricación industrial, el proceso de extrusión convierte los pellets de TPU en productos finales de alto rendimiento, como mangueras neumáticas industriales, revestimiento de cables, películas médicas y recubrimientos de telas. Preparación del material: El TPU es altamente higroscópico. Debe secarse en una tolva deshumidificadora a alrededor de 105°C durante 2 a 3 horas antes del procesamiento para evitar la degradación y la mala calidad de la superficie. Los productos de TPU extruido se fabrican mediante el proceso de moldeo por extrusión, donde los gránulos de TPU se extruyen continuamente bajo calor y presión para crear los perfiles deseados. Estos productos tienen amplias aplicaciones tanto en la producción industrial como en la vida cotidiana.

Los fabricantes suelen utilizar extrusoras de un solo husillo o de doble husillo donde el TPU se funde y se empuja a través de una matriz con forma (por ejemplo, matriz de tubo o de lámina) antes de enfriarse y solidificarse.

El material es naturalmente pegajoso. Los rodillos y el equipo aguas abajo deben tratarse con recubrimientos antiadherentes o incorporar masterbatches lubricantes para evitar obstrucciones. Impresión 3D con TPU (FDM/FFF) El TPU es un filamento flexible ampliamente utilizado en la impresión 3D, apreciado por su elasticidad similar al caucho y su resistencia al impacto.

Se recomienda encarecidamente un extrusor de accionamiento directo en lugar de una configuración Bowden. Debido a que los filamentos flexibles pueden doblarse o enredarse fácilmente, minimizar la distancia entre los engranajes de accionamiento y la boquilla caliente es vital. Temperatura y velocidad: Generalmente imprime a alrededor de 220°C a 230°C con una cama caliente a 50°C. Se necesitan velocidades de impresión más lentas (normalmente de 30 a 40 mm/s) para que el TPU fundido fluya de manera uniforme sin causar atascos en la boquilla.

Para evitar la formación de hilos, ajuste la retracción con cuidado (por ejemplo, 1,2 mm a 40 mm/s) o desactívela por completo si el diseño específico de su extrusor tiene problemas con los bloqueos de filamento flexible. Para obtener más información sobre cómo ajustar el hardware y la configuración de impresión para filamentos de TPU flexibles.

Se ha obtenido un producto de excelente calidad de forma consistente con tornillos que presentan las siguientes características:

• Construcción de tornillo de barrera

• Relación de compresión de 3:1

• Sección de transición larga (30-45% de la longitud del tornillo)

• Sección de dosificación larga (30-45% de la longitud del tornillo)

• Superficie cromada dura, sin poros y altamente pulida

• Holgura entre el tornillo y el revestimiento del cilindro de 0,003"-0,005"

Un tornillo diseñado correctamente debe fundir y homogeneizar completamente el material Lubrizol TPU y alcanzar una temperatura de fusión aproximadamente 5°C por debajo de la temperatura de fusión recomendada. Los tornillos de tipo barrera ofrecen la mejor calidad de producción y se han utilizado con éxito varios diseños. También se recomienda una sección de mezcla al final del tornillo. El mejor rendimiento se ha observado con mezcladores de tipo Saxton.

La función principal del paquete de mallas es filtrar los contaminantes del plástico fundido (p. ej., papel, madera, metal, rellenos no dispersos, etc.). Las mallas deben estar construidas con alambre de acero inoxidable para mayor resistencia y resistencia a la corrosión. Normalmente, una composición óptima del paquete de mallas es de mallas de 20-40-80-20. Sin embargo, algunos procesos han utilizado hasta 200 mallas con buenos resultados. La placa rompe-malla no solo soporta el paquete de mallas, sino que también sirve como sello mecánico entre el cilindro y el adaptador a la matriz. Los orificios en la placa rompe-malla normalmente son de 1/8" a 1/4" con un chaflán diseñado para ofrecer una obstrucción mínima al flujo del material.

Las consideraciones sobre la matriz y el equipo de recogida son tan específicas del tipo de procesamiento que se tratarán por separado en las secciones de proceso respectivas de este boletín. Se proporcionan algunas pautas generales para minimizar la caída de material y mantener todos los canales de flujo optimizados sin puntos muertos. La longitud óptima del cilindro de la extrusora para los TPU es de 30 a 32 veces su diámetro interno (30:1 L/D, 32:1 L/D).

Compruebe el nivel de humedad de la resina. Si la humedad es aceptable (menos del 0,02 %), entonces la fusión puede estar demasiado caliente, así que baje las temperaturas.

Las sobretensiones rara vez son causadas por la resina. Compruebe el enfriamiento de la garganta de alimentación y concéntrese en la zona 1 de la extrusora para resolverlo. Disminuir la velocidad puede ayudar. Puede que sea necesario modificar el diseño del tornillo para asegurar una alimentación continua.

Asegúrese de estar en las condiciones de proceso adecuadas. Trabaje a mayor temperatura y menor velocidad si es posible. Retire cualquier componente adicional que esté agregando (remolienda, masterbatch, etc.). Pruebe con un lote diferente de resina y, si el problema se resuelve, póngase en contacto con su representante de Lubrizol. Guarde una muestra del lote problemático y de un lote que funcionó en su proceso. Tenga en cuenta que los contaminantes turbios son un problema aparte que debe revisarse con un representante de Lubrizol.

Estas generalmente son causadas por acumulación en el troquel o daño al troquel. Probablemente necesitará limpiar su troquel. Los mejores resultados se obtienen apagando en una resina que no sea TPU como el polietileno.

Los TPU de Lubrizol son generalmente pegajosos. Asegúrese de que la formulación correcta se esté alimentando a la extrusora. Verifique el recubrimiento de sus rodillos. Se requiere un recubrimiento antiadherente y puede dañarse con el tiempo.

Verifique la salida de la extrusora para detectar fluctuaciones. Si la salida es estable, puede que esté experimentando resonancia de estiramiento. Reduzca el estiramiento. Si esto no es posible, intente calentar el fundido y el troquel. Puede ser necesario cambiar a un lote de menor peso molecular.

Este rara vez es un problema de resina. Asegúrese de que los pernos de ajuste estén configurados correctamente. Compruebe si su sistema presenta acumulación de residuos. Verifique si la refrigeración es irregular.

Pueden surgir diversos problemas al extruir termoplásticos, incluido el TPU. Hemos recopilado una extensa lista de posibles defectos, explicando sus causas y describiendo medidas preventivas. Para facilitar su búsqueda, hemos dividido los defectos en grupos, como «Defectos causados ​​por la humedad» o «Defectos comunes en películas sopladas». Si esta lista no le ayuda a resolver su problema, no dude en contactarnos. Agradeceríamos cualquier sugerencia, comentario o ilustración que pudiera enviarnos.