A barril de tornillo de gomase basa en el hecho de que el caucho no se derrite como lo hace el plástico: se corta, se calienta y se mezcla, pero nunca cruza la línea y se quema. Eso lo cambia todo: temperaturas más bajas del cilindro, canales de tornillo menos profundos y, a menudo, unabarril de alfilerdiseño que los extrusores de plástico nunca usan. EJS fabrica barriles de husillo de pasador de Ø60–500 mm y barriles de caucho de alimentación en caliente/frío de Ø60–650 mm, en construcción nitrurada o bimetálica, además de reacondicionamiento de piezas desgastadas. Esta guía cubre las especificaciones que se deben tener en cuenta para neumáticos, cables, mangueras y perfiles de caucho.
1. Por qué la extrusión de caucho no es como la extrusión de plástico
La mayoría de los consejos sobre hardware para extrusoras asumen silenciosamente el termoplástico: un tornillo que funde el polímero y empuja la masa fundida a través de un troquel. El caucho rompe esa suposición por completo. Los compuestos de caucho no se derriten. Son elastómeros sin curar cargados con negro de carbón, sílice, aceites y un paquete de vulcanización, y el trabajo del extrusor es calentarlos, mezclarlos y darles forma.sinactivando la cura.
Ese único hecho remodela todo el hardware. Las temperaturas del barril generalmente se mantienen entre 80 y 120 °C, muy por debajo de las temperaturas de fusión termoplástica, porque cruzar esa línea corre el riesgo de quemarse, el punto en el que el caucho comienza a vulcanizarse prematuramente dentro de la extrusora. El compuesto quemado es una pérdida; no se puede reprocesar.
La geometría del tornillo se adapta. Los tornillos de caucho utilizan canales de vuelo menos profundos, relaciones de compresión más bajas y, a menudo, relaciones L/D más cortas que los tornillos termoplásticos típicos (debido a que el compuesto no necesita zonas de fusión largas, necesita cizallamiento y transporte controlados). El calor en una extrusora de caucho proviene principalmente del corte por fricción en los espacios libres de vuelo; eso debe ajustarse cuidadosamente al sistema de enfriamiento del cañón, porque la fricción descontrolada es lo que provoca quemaduras. La historia del desgaste también es diferente: los compuestos de caucho muy cargados son abrasivos en superficies diferentes a los plásticos cargados, y el negro de carbón y la sílice trituran en las superficies de vuelo en lugar de en el orificio pasante. Volveremos a eso en la sección de materiales.
2. Pin Barrel: el diseño específico para caucho
El cilindro de pasador es el diseño de extrusión de caucho más distintivo y existe por una razón: mezcla distributiva sin aumentar la temperatura.
El principio es simple. Los pasadores radiales penetran desde la pared del cañón hasta el canal del tornillo, entre los tramos. A medida que el caucho fluye a lo largo del tornillo, los pasadores cortan, doblan y redirigen repetidamente el chorro. Los elementos del compuesto (aglomerados de negro de carbón, bolsas de petróleo, curativos no dispersos) se fragmentan y redistribuyen a lo largo de la sección transversal. El tornillo proporciona el transporte; los pasadores proporcionan la mezcla.
Lo que hace que este diseño sea valioso específicamente para el caucho es quemejora la mezcla sin agregar calor de corte. En un sistema termoplástico se pueden solucionar los problemas de mezclado aumentando el cizallamiento; en un sistema de caucho que haría que el compuesto se quemara. El cilindro del pasador le permite separar los dos: transportar suavemente, mezclar agresivamente y mantener la temperatura.
EJS fabrica cilindros de tornillo de pasador (barril de pasador) en el rango de diámetro de Ø60 a Ø500 mm. Los pasadores en sí suelen ser extraíbles, lo que es importante cuando es necesario reemplazar un pasador desgastado o cuando es necesario ajustar la geometría para un compuesto diferente; los cilindros de los pasadores no son herrajes que se ajustan una sola vez. Las líneas de componentes de neumáticos, líneas de aislamiento de cables y líneas de perfil de sello son los usuarios más comunes de la construcción de barriles de pasadores. Para un compuesto donde la calidad de la dispersión impulsa el producto terminado (resistencia a la rodadura en neumáticos, uniformidad dieléctrica en el aislamiento de cables, acabado superficial en sellos), el cilindro del pasador gana su lugar en el diseño.
3. Extrusoras de caucho con alimentación en caliente versus extrusoras con alimentación en frío
Dos configuraciones de extrusora dominan el procesamiento del caucho y requieren diferentes tornillos y tornillos. Saber cuál es su línea es el primer paso para especificar un reemplazo.
Extrusoras de alimentación en caliente
Una extrusora de alimentación en caliente toma caucho que ya ha sido calentado y parcialmente mezclado en un molino abierto o en un mezclador interno. El material llega suave y flexible, por lo que el trabajo del extrusor es principalmente transportar y formar: empujar el compuesto preparado a través de un troquel sin mezclar mucho más. Eso permite tornillos más cortos, diámetros más grandes y una geometría más simple. La gama de cilindros de caucho con alimentación en caliente EJS realiza tiradas desde Ø60 mm hasta Ø650 mm, los diámetros más grandes en el catálogo de extrusoras de caucho, porque las extrusoras con alimentación en caliente manejan el mayor rendimiento por pasada cuando el compuesto está listo para extruir.
Extrusoras de alimentación en frío
Una extrusora de alimentación en frío toma material de caucho a temperatura ambiente (tiras, gránulos o trozos) y realiza todo el calentamiento, la mezcla y la formación dentro del propio barril. Eso exige mucho más del tornillo: L/D más largo, diseño de vuelo más cuidadosamente diseñado y, frecuentemente, una sección de cilindro de pasador para mezcla distributiva. Los barriles de alimentación en frío generalmente tienen un diámetro más pequeño que los de alimentación en caliente (la gama de barriles de caucho EJS Ø60-650 mm cubre ambos, pero el extremo de alimentación en frío de la línea generalmente se ubica en los diámetros más pequeños con tornillos más largos). Las extrusoras de alimentación en frío dominan el procesamiento moderno del caucho porque eliminan el paso de calentamiento del molino abierto, lo que reduce la mano de obra y mejora la consistencia de la línea.
La diferencia de hardware aparece en la cotización. El pedido de un barril de alimentación en caliente tiene que ver principalmente con el diámetro, la longitud y la resistencia a la abrasión. Una orden de alimentación en frío agrega preguntas sobre las secciones del cilindro del pasador, el diseño de la zona de mezcla y la relación L/D necesaria para el compuesto específico.
4. Tamaños, Materiales y Tratamiento Superficial
La gama de cilindros de tornillo extrusor de caucho EJS, construida internamente en la fábrica de la isla Jintang:
| Parámetro | Rango |
|---|---|
| Diámetro del cilindro del tornillo pasador | Ø60mm – Ø500mm |
| Diámetro del cilindro de goma de alimentación en frío/calor | Ø60mm – Ø650mm |
| Longitud útil, tornillos bimetálicos | hasta 10 metros |
| Longitud útil, tornillos y cilindros nitrurados | hasta 10 metros |
| Aceros base | 38CrMoAlA (1.8509), 34CrAlNi7 (1.8550), 31CrMoV9 (1.8519), 40Cr, 42CrMo, SKD61, SS304 |
| Tratamiento superficial | Bimetálico, nitrurado, templado, cromado |
| Capa bimetálica (tornillo) | 1,0 – 1,5 milímetros |
| Capa bimetálica (barril) | 2,0 – 3,0 milímetros |
| capa de nitruración | 0,4 – 0,7 milímetros |
| Rugosidad de la superficie | Ra 0,4 µm |
| Rectitud de la superficie | 0,015 milímetros |
La decisión entre bimetálico y nitrurado se desarrolla de la misma manera que en el lado del plástico. La nitruración difunde una carcasa dura de 0,4 a 0,7 mm en el acero: rentable y duradera con compuestos de caucho más limpios y con menor resistencia al cizallamiento. El bimetálico agrega una capa de revestimiento duro soldada con PTA (de 1,0 a 1,5 mm) en el tornillo y un revestimiento de aleación fundida centrífuga (de 2,0 a 3,0 mm) en el cilindro, que es donde se utilizan los compuestos abrasivos, muy llenos de sílice, carbonato de calcio o negro de humo. El razonamiento completo, las opciones de aleación (Ni60, Colmonoy 56, Colmonoy 83 en el tornillo; EJS01–EJS04 en el cañón) y dónde se gana la vida cada una se encuentra en elguía bimetálica vs nitrurada.
Un detalle que vale la pena señalar para el trabajo con caucho: los casquillos de los pasadores y los propios pasadores son puntos de desgaste distintos del orificio. Un pasador desgastado o un casquillo de pasador de gran tamaño se pueden reemplazar individualmente, lo cual es parte del motivo por el cual los cilindros de pasador permanecen en servicio durante años, incluso con compuestos agresivos.
5. Elegir por aplicación
Componentes de neumáticos (bandas de rodadura, flancos, revestimientos interiores)
Los compuestos para neumáticos se encuentran entre los más abrasivos del mundo del caucho. Las bandas de rodadura están cargadas con sílice y negro de humo de refuerzo en fracciones de alto volumen para brindar agarre en mojado y resistencia a la rodadura. Un cilindro de pasador de alimentación en frío bimetálico con un revestimiento duro de tornillo con cojinete de carburo de tungsteno o Colmonoy 83 es la respuesta duradera. Los requisitos de rendimiento son altos, por lo que un diámetro mayor (a menudo en el rango de Ø150 a Ø250 mm para extrusoras de componentes) y una refrigeración bien diseñada son fundamentales.
Aislamiento/revestimiento de cables y alambres
El caucho de la cubierta de cables necesita un control dimensional constante y una dispersión uniforme de los aditivos estabilizadores y retardantes de llama. Aquí dominan las extrusoras de alimentación en frío con cilindro de pasador, a menudo con un diámetro más pequeño (Ø60–Ø150 mm) con L/D más largo para dar espacio a las zonas de mezcla para trabajar. El bimetálico es estándar cuando el compuesto de la chaqueta lleva polímeros clorados o cargas pesadas de relleno.
Manguera y tubo
La extrusión de mangueras de caucho (mangueras de refrigeración para automóviles, cubiertas de mangueras hidráulicas, mangueras industriales y de jardín) normalmente utiliza extrusoras de alimentación en frío de tamaño mediano con un cilindro de pasador para mezclar la calidad. La vida útil puede ser muy larga si el compuesto está bien formulado y el tornillo se adapta a él; esta es una de las categorías en las que la construcción nitrurada suele ser suficiente para compuestos de relleno moderados.
Perfiles de sellado y burletes.
El EPDM y compuestos similares para burletes suelen ser menos abrasivos que los compuestos para bandas de rodadura de neumáticos, y su función es la extrusión de perfiles con un rendimiento moderado. Las extrusoras de alimentación en frío nitruradas manejan bien la mayor parte de este trabajo, con las bimetálicas reservadas para grados de relleno más altos o líneas donde el tiempo de actividad es crítico.
Suelas de calzado, alfombrillas y productos diversos de caucho extruido
Una categoría amplia, que a menudo funciona con extrusoras de alimentación en frío más pequeñas o extrusoras de alimentación en caliente alimentadas desde mezcladores internos. La abrasividad y el rendimiento del compuesto impulsan la elección de la construcción. EJS fabrica en toda la gama de Ø60 a Ø650 mm para este tipo de trabajo de tareas mixtas.
6. Renovación: reconstrucción de un barril de caucho desgastado
Los barriles de goma se desgastan. Los casquillos de las clavijas se agrandan, las superficies de vuelo se erosionan, el orificio se abre más allá de su tolerancia original y, en algún momento, el rendimiento cae, las dimensiones del producto varían y el extrusor necesita atención. EJS realiza renovaciones junto con construcciones nuevas y, para las líneas de caucho, esta suele ser la opción más práctica.
Qué cubre normalmente la remodelación:
- Volver a perforar y revestir el cañón.Un orificio desgastado se puede mecanizar hasta obtener un nuevo diámetro interno y luego volver a revestirlo con fundición centrífuga bimetálica o nitruración renovada. La carcasa original se mantiene, sólo cambia la superficie de desgaste.
- Reconstrucción de tornillos desgastados.Las superficies de vuelo que se han erosionado se pueden volver a soldar con revestimiento duro PTA y luego volver a mecanizarse a la geometría original o mejorada. El eje de la base, la chaveta, el muñón, todo conservado.
- Reemplazo de pasadores en barriles de pasadores.Se pueden intercambiar pasadores individuales o filas enteras de pasadores sin reconstruir el resto del cañón.
- Rutas de actualización.Una pieza que comenzó su vida nitrurada puede volverse bimetálica si el compuesto ha cambiado y la abrasión ha aumentado. La cotización de remodelación a menudo abre esa conversación.
¿Cuándo tiene más sentido renovar que pedir uno nuevo? Dos casos comunes. En primer lugar, cuando la extrusora OEM ya no está en producción y las piezas de repuesto del fabricante no están disponibles o tienen plazos de entrega prolongados, renovar el tornillo y el cilindro existentes es a veces el único camino realista. En segundo lugar, cuando la carcasa está en buen estado y sólo se ha desgastado el revestimiento del orificio o el revestimiento duro, pagar por una nueva estructura no tiene sentido cuando la existente está en buen estado. EJS maneja la inspección, cotización y reconstrucción caso por caso.
7. Cómo especificar una cotización de barril de tornillo de caucho
Ya sea que solicite una pieza nueva, reemplace una pieza desgastada o renueve el conjunto existente, la misma información obtiene una cotización rápida y precisa de EJS:
- Marca y modelo de la máquina.EJS construye por dibujo o por marca y código de máquina. El modelo a menudo fija la geometría directamente.
- Alimento caliente o alimento fríoy si el cañón tiene una sección de pasador.
- Diámetro del tornillo y relación L/D.Los dos números que sitúan la pieza en el rango de Ø60 a Ø650 mm.
- Tipo compuesto.¿Pasada de neumático? ¿Burlete de EPDM? ¿Chaqueta de cable? ¿Silicona? El tipo de relleno y la carga determinan la elección de la aleación y el tratamiento de la superficie.
- Obra nueva o reforma.Para la restauración, fotografías de la pieza desgastada y una descripción de los síntomas (caída del rendimiento, defectos superficiales, variación dimensional) ayudan a evaluar el trabajo antes de que la pieza llegue a la fábrica.
- Dibujo si tienes uno.De lo contrario, las fotografías y las dimensiones principales (diámetro, longitud, detalles de la brida) permiten que EJS presupueste el precio.
Con esa información, EJS emite una cotización dentro de un día hábil. Los nuevos juegos de tornillos y cilindros tienen una garantía de un año cuando se utilizan compuestos de caucho puro. Para evaluar cualquier proveedor con sede en China antes de comprometerse, ellista de verificación del compradorrecorre los controles de fábrica versus comerciante que más importan.
8. Preguntas frecuentes
¿En qué se diferencia el cilindro de husillo de una extrusora de caucho de uno de plástico?
El caucho no se derrite como lo hace el termoplástico. Una extrusora de caucho funciona a temperaturas del cilindro mucho más bajas (generalmente de 80 a 120 °C) y el tornillo funciona cortando y calentando el compuesto en lugar de fundirlo. Cruzar los límites de temperatura corre el riesgo de quemar el sistema de curado. Como resultado, los tornillos de goma utilizan canales menos profundos, relaciones de compresión más bajas y, a menudo, un diseño de cilindro con pasadores que las extrusoras de plástico nunca usan.
¿Qué es un cilindro y cuándo es la elección correcta?
Un cilindro de pasador es un diseño específico de extrusión de caucho en el que pasadores radiales penetran desde la pared del cilindro hasta el canal entre los tramos del tornillo. Los pasadores interrumpen y redirigen el flujo de caucho, mejorando drásticamente la mezcla distributiva de negro de carbón, rellenos y curativos sin aumentar la temperatura de fusión. Los cilindros de pasadores son comunes en extrusoras de alimentación en frío para componentes de neumáticos, aislamiento de cables y perfiles de sellado donde la calidad de la mezcla es importante.
¿Qué tamaños de cilindros de tornillo de goma fabrica EJS?
EJS fabrica barriles de husillo de pasador de Ø60 mm a Ø500 mm, y barriles de husillo de caucho con alimentación en caliente o en frío de Ø60 mm a Ø650 mm. La longitud máxima de trabajo es de hasta 10 metros. Los tornillos se fabrican según el dibujo del cliente o según la marca y el código de la máquina, y EJS aplica ingeniería inversa a la geometría existente cuando no hay ningún dibujo disponible.
Alimentación en caliente o alimentación en frío: ¿qué tipo de extrusora de caucho necesita qué cilindro?
Las extrusoras de alimentación en caliente toman caucho precalentado de un molino o mezclador, por lo que el tornillo principalmente transporta y forma: L/D corto, diámetro grande y geometría más simple. Las extrusoras de alimentación en frío comienzan con material a temperatura ambiente y dependen del tornillo para realizar todo el calentamiento y la mezcla: L/D más largo, a menudo un cilindro de pasador, más exigente en el diseño de vuelo. La alimentación en caliente utiliza barriles más grandes de hasta Ø650 mm en EJS; Los barriles de alimentación en frío suelen tener un diámetro más pequeño y un L/D más largo.
¿EJS restaura tornillos y cilindros de goma desgastados?
Sí. La restauración del cilindro de tornillo de caucho es parte del servicio estándar. Un cañón desgastado se puede volver a perforar y revestir con un tratamiento bimetálico o nitrurado; un tornillo desgastado se puede volver a soldar y mecanizar según la geometría original, o reconstruirse con un revestimiento duro mejorado. Esto suele ser más económico que comprar una pieza nueva cuando el plazo de entrega de la pieza OEM es largo o la pieza ya no está en producción.
¿Un tornillo de goma debe ser bimetálico o nitrurado?
La nitruración funciona para muchos compuestos de caucho más limpios y con menor resistencia al cizallamiento. El bimetálico obtiene su mayor costo en compuestos abrasivos (muy llenos de sílice, carbonato de calcio o negro de humo) y en líneas de producción donde el tiempo de actividad hace que la vida útil sea el factor económico dominante. Los compuestos para bandas de rodadura de neumáticos y cauchos abrasivos para cubiertas de cables suelen requerir bimetálicos; Muchas gomas de perfil de sellado están nitruradas finamente.
