Extrusión

En el campo de la industria existen una gran cantidad de procesos industriales por medio de los cuales se pueden llegar a formar piezas, uno de estos procesos se conocen con el nombre de extrusión, el cual además de ser bastante económico, resulta ser muy práctico para trabajar con materiales blandos o que han sido fundidos ya que se pueden moldear de forma precisa y más rápida.

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Cizallado, arenado, fundición, laminación, soldadura

¿Qué es la extrusión?

La extrusión es un tipo de proceso de prensado, modelado y conformado que puede hacerse sobre una materia prima determinada con el objetivo de poder crear objetos que tengan cortes transversales bien definidos y fijos.

En qué consiste la extrusión

La extrusión consiste en un proceso por medio del cual se pueden llegar a crear objetos que poseen una sección transversal la cual se caracteriza por ser definida y fija. Consiste en lograr empujar por medio de un troquel un determinado material en una sección transversal deseada. Se puede decir también, en el caso de los polímeros, que es un tipo de proceso industrial mecánico por medio del cual se moldea el clásico gracias a un flujo continuo que tiene presión y empuje el cual lo hace pasar por un molde que será el encargado de darle la forma deseada.

Historia

En el año 1797, Joseph Bramah, fue el primer hombre que logró aplicar el principio de exclusión por medio de una prensa de pistón manual y posteriormente se creó un equipo muy parecido que fue utilizado para presentarte de arcilla, jabón y masa. En el año 1869, Fellows & Bates, logró desarrollar el primer extrusor que tenía un tornillo doble continuo y en 1873, Phoenix Gummiwerke A. G. se encargó de desarrollar el primer extrusor que poseía un tornillo simple, el cual inicialmente fue utilizado para poder procesar el caucho.

En la década de 1930, el extrusor de tornillos simple se utilizó principalmente para lograr prensar los materiales de forma continua y finalmente, Roberto Columbo y Carlo Pasquetii, ambos italianos, lograron adaptar el diseño para formar uno de doble tornillo y así poder fabricar objetos de plástico. Con el paso del tiempo se fueron desarrollando diferentes números de expedidores y para finales de la década de los años 40, empezó a distribuirse por el mundo

Para qué sirve la extrusión

El proceso de extrusión sirve para poder hacer una serie de transformaciones en el material plástico, hace posible el fabricar diferentes tipos de objetos con colores, formas y características diferentes. Con el proceso es posible obtener moldes de forma rápida, continua y segura mejorando y agilizando todo el proceso industrial tanto de materia prima como de reciclado.

Tipos

Los tipos de extrusión son los siguientes:

• Extrusión en frío: con la extrusión en frío, el metal es forzado a través de la matriz mientras se encuentra a temperatura ambiente o cercana a ella. El metal que se utiliza en la extrusión en frío suele venir en trozos, los cuales se vierten en el alimentador de la matriz, en donde la presión los une para crear un objeto sólido que tiene una nueva forma.
• Extrusión en caliente: consiste en calentar el metal a altas temperaturas y forzarlo para que pase por la matriz en estado fundido. Es importante que los fabricantes utilicen una temperatura correcta cuando se realiza la extrusión en caliente. Si el metal base no se calienta a su temperatura de recristalización, puede tener dificultades para pasar por la matriz.
• Extrusión por fricción: este moderno proceso de extrusión implica la rotación automática de las palanquillas de metal en función de la posición de la matriz. Al girar la matriz, se produce calor por la fricción de metal contra metal alrededor de la entrada de la matriz y éste permite que el metal pase más fácilmente a través de la matriz.
• Micro extrusión: es un tipo de proceso relativamente nuevo que se caracteriza por tener la capacidad de crear objetos pequeños. En concreto, la sección transversal de la matriz admite un metal base de apenas 1 milímetro.

 Equipo necesario

El proceso requiere de la presencia de una máquina extrusora la cual se encargará de procesar los polímeros por medio de la acción del prensado, moldeado, fusión y empuje de los materiales. Luego, el resultado tendrá la forma que sea deseado y el diseño que ha sido establecido en el husillo.

En esta máquina, la materia prima que tiene una forma de gránulos y que han sido anteriormente triturados deberán de pasar por un embudo el cual al mismo tiempo abastece el cilindro que se encuentra a altas temperaturas. En la parte interna se localiza un husillo el cual se encargará de empujar el material a lo largo de todo el cilindro para producir presión y para aumentar la temperatura permitiendo que la materia prima pueda moldearse y fundirse.

Materiales

El proceso de extrusión puede ser realizado utilizando diferentes tipos de materiales de polímeros los cuales pueden ser termoplásticos, termo endurecibles y elastómeros. En la actualidad, este proceso puede ser realizado en cerámicas, metales y sus aleaciones, hormigón y muchos otros. Incluso puede ser utilizado con algunos productos alimenticios como la pasta, para poder hacerla de distintas formas.

Explicación del proceso

El proceso de construcción se divide básicamente en dos categorías, una indirecta y una directa. Probablemente el método más utilizado y el proceso puede ser realizado en frío o en caliente.

Extrusión de los alimentos

La tecnología y sus avances han permitido que el proceso de exclusión en los alimentos logré realizar una serie de cambios importantes en ellos pues permite modificar diferentes productos para crear nuevos. Es un tipo de operación que puede ser aplicada a diferentes ingredientes y por medio de éste es posible adquirir formas nuevas, texturas, colores, sabores y olores. El proceso es relativamente sencillo y consiste en pasar el producto a través de orificios que tienen geometrías distintas.

Los alimentos posteriormente se someten a temperaturas muy altas por cortos periodos de tiempo lo que hace posible hacer una transformación en las materias primas y en los productos finales. Con esta técnica, es posible que las industrias produzcan alimentos apreciados por sus características organolépticas también funciona muy bien para partir del almidón, se obtienen productos con menor humedad y por lo tanto tienen una mayor vida útil.

Extrusión en medicina

En el campo de la medicina, la palabra extrusión se utiliza para definir la secreción que es producida por los tejidos glandulares. También es utilizado para definir o indicar un empuje o forzamiento fuera de una posición normal.

Ventajas

Entre sus principales ventajas se mencionan las siguientes:

• Puede aplicarse en una gran variedad de formas principalmente cuando se realiza el proceso de extrusión en caliente.
• Las propiedades de los materiales mejoran la resistencia de los materiales.
• Las tolerancias que se dan son bastante estrechas principalmente cuando el proceso se hace en frío.
• Se produce muy poca cantidad de material de desecho.
• Tiene la capacidad de poder crear secciones transversales
• Puede ser utilizado en materiales frágiles.
• Brinda un excelente acabado superficial.

Desventajas

Sus principales desventajas son las siguientes:

• Se da una limitación en la geometría de la sección transversal la cual deberá de ser la misma a lo largo de todo el aparato.
• Las formas de tolerancia estrecha son difíciles de conseguir.
• Se encuentra limitado a formas de secciones transversales
• Los límites de grosor de algunos materiales pueden verse afectados.
• Desde el punto de vista del mecanizado, el material puede tener un mayor nivel de tensión en la chapa, lo que hace necesario un recocido secundario a la fabricación para ayudar a aliviar la tensión, de manera que la forma del material sea más mecanizable.

Importancia

La principal importancia que puede ser encontrada con la exclusión es que por medio de este proceso se logra tener una gran versatilidad en productos sin necesidad de tener que ocupar varias máquinas diferentes pues las máquinas de extrusión tienen la capacidad de ser modificadas para que produzcan diferentes resultados.