La ventaja procede de la baja tasa de fricción del producto final y su elevada resistencia a la abrasión

Battenfeld ha desarrollado una solución optimizada para responder a las exigencias concretas de la transformación de plásticos autolubricantes. La nueva unidad de plastificación Lubrimelt, cuenta con más ranuras repartidas por el contorno del cilindro en la zona de alimentación para asegurar así un procesado seguro de estos materiales tribológicos.

Battenfeld ofrece la unidad de plastificación Lubrimelt para las series TM (500 a 4.500 kN) y HM (1.300 kN a 40.000 kN)

En los materiales tribológicos se produce una aditivación especial que unifica el lubricante y el material en un sólo producto para toda su vida. La ventaja de esta lubricación incorporada procede de la baja tasa de fricción del producto final y de su elevada resistencia a la abrasión. A esto hay que añadir que, como consecuencia de este engrase seco, no se produce ninguna injerencia en las funciones del proceso por labores de lavado de los lubricantes. Es por todo ello que los materiales tribológicos son adecuados para elementos lubricantes en las más diversas industrias. Basándose en un análisis del material, Battenfeld ha podido encontrar una solución, tanto para el proceso como para la máquina, que hace posible una transformación evitando los problemas de estos materiales.

Todas las cuestiones referentes a este proceso de estudiaron en el marco del proyecto “Mejoras en las unidades de plastificación de las máquinas para el moldeo por inyección”, junto con el Instituto para la Transformación de Plásticos, de la Universidad de Montan (Leoben, Austria).

Cuando se transforman plásticos autolubricantes en máquinas de inyección, la geometría del husillo y su número de vueltas ejercen una influencia evidente en el comportamiento del transporte del material. Con las geometrías de husillo habituales el paso de las paredes resbaladizas a las paredes adhesivas sólo es posible aumentar el número de vueltas. Sin embargo, en estos casos, el transformador se encuentra con la limitación de las máquinas de inyección en lo que al número de vueltas del husillo se refiere.

Otra dificultad más en el proceso de transformación de materiales tribológicos viene dada por una ventana de temperaturas muy pequeña. A una temperatura de 170ºC el material todavía no se ha fundido completamente, pero por encima de los 200ºC no sólo se produce el efecto slip-stick (resbalar-adherir), sino que también se forman humos que contribuyen a la degradación térmica de los aditivos. Es por lo tanto una obligación conseguir un control exacto de la temperatura del cilindro para lograr una transformación segura, así como para conseguir el efecto lubricante deseado en el producto final.

La conducción de la masa fundida requiere mucha energía (entalpía de la masa fundida). En los sistemas de plastificación convencionales, la baja viscosidad lleva, en los ámbitos de velocidad de cizalla relevantes para el proceso, a que se pueda transmitir poca energía por disipación. Es por ello que la cantidad que se puede conducir por calentamiento externo es alta, lo cual genera una excesiva falta de homogeneidad de la masa fundida. La consecuencia son los problemas que surgen en el llenado de las cavidades y las consecuentes contracciones.

La aditivación de lubricante hace posible la conducción del granulado en la zona de alimentación de la unidad de plastificación. Mientras que el coeficiente de fricción entre el granulado y la pared del cilindro debería estar por encima del 0,3 para conseguir una alimentación adecuada, en el caso de los plásticos autolubricantes ese valor es menor a 0,1. El valor baja más aún con temperaturas más altas, de forma que el granulado resbala por la pared del cilindro, impidiendo así que continúe el transporte del material.

En el diseño de la unidad de plastificación Lubrimelt para las máquinas de las series HM y TM, Battenfeld ha podido convertir estas complejas cualidades en una solución óptima para el proceso, que asegura una transformación segura de plásticos autolubricantes. El husillo Lubrimelt tiene diversas ranuras en la zona de alimentación, repartidas por el contorno del cilindro para facilitar el transporte de material entre el granulado y la pared del cilindro, incluso con bajos coeficientes de fricción. La presión que se crea en la zona de alimentación es tan grande que “arrolla” las siguientes zonas del husillo. Esto significa que la alimentación es posible incluso cuando el material resbala por la pared como consecuencia de velocidades de cizalla demasiado bajas. El husillo presenta una relación L/D alta, para que también puedan ser fundidos con garantías materiales con una elevada entalpía del fundido.