Las rayas longitudinales son uno de los problemas más molestos en los experimentos con máquinas de película extruida: aparecen patrones periódicos o aleatorios a lo largo de la dirección de tracción, a veces finos como piel de tiburón, otras veces gruesos y retorcidos. La primera reacción de muchas personas es pensar que “el troquel está obstruido” o que “el material es de mala calidad”, y entonces limpian y cambian los materiales a ciegas, pero el problema sigue reapareciendo. De hecho, la causa de las rayas longitudinales es la fractura de la masa fundida, y la forma de las rayas indica directamente el tipo de fractura y la dirección del ajuste. Este artículo le enseña a diagnosticar a simple vista, sin tablas de parámetros, y a saber cómo ajustar observando las rayas.
I. Comprensión de los dos tipos de fractura por fusión: fractura viscosa frente a fractura elástica
A medida que la masa fundida sale extruida por la ranura de la matriz, se ve sometida tanto a cizallamiento como a tensión. Cuando la velocidad de extrusión supera el límite de tolerancia del material, la masa fundida “colapsa”; a esto se le denomina fractura de la masa fundida.
| Tipo de fractura | Funciones de Stripe | Causa raíz |
|---|---|---|
| Rotura viscosa | Fino, periódico, perpendicular a la dirección del flujo (tipo piel de tiburón) | La velocidad de cizallamiento en la pared del cabezal de extrusión es demasiado alta, lo que provoca que la masa fundida se “desgarre”. |
| Fractura elástica | Tosco, retorcido, irregular y con forma de espiral en la dirección del flujo. | La energía elástica almacenada en la masa fundida se libera de forma repentina, lo que provoca que esta se “convulsa”. |
II. Ruptura viscosa (piel de tiburón): Reducir la velocidad o aumentar la temperatura
Diagnóstico visual:
La superficie de la membrana se asemeja a la piel de tiburón, con finas ondulaciones transversales y regulares (perpendiculares a la dirección de tracción).
Esto suele aparecer a velocidades de extrusión más altas y desaparece a medida que la velocidad disminuye. Es habitual en materiales de alta viscosidad (como el PET y el PP de alto índice de fluidez).
¿Por qué ocurre esto?
La masa fundida se ve sometida a velocidades de cizallamiento extremadamente altas en la pared del troquel, lo que hace que la superficie se “arrastre” y se fracture, mientras que el interior permanece intacto. Es como empujar con fuerza una toalla de papel mojada: la superficie se desgarra primero.
Lo que no debes hacer: ¡Nunca bajes la temperatura! Las temperaturas más bajas aumentan la viscosidad y empeoran la fractura.
III. Fractura elástica (en espiral): Calentamiento o aditivos
Diagnóstico visual:
Las vetas son grandes, retorcidas e irregulares, y se extienden a lo largo de la dirección de tracción (longitudinal).
A veces adoptan formas espirales o parecidas al bambú, e incluso toda la cortina de fundido vibra.
Por lo general, aparecen de forma repentina a velocidades medias y persisten durante un tiempo tras la desaceleración.
¿Por qué ocurre esto?
La masa fundida se estira y acumula energía potencial elástica dentro de la matriz, la cual se libera repentinamente al salir de la matriz, lo que provoca que la masa fundida “se contraiga”. Esto es habitual en materiales con una distribución del peso molecular muy estrecha (como ciertas poliolefinas de metaloceno y el PMMA de alto peso molecular).
Lo que no se debe hacer:
¡Nunca reduzcas la velocidad! En el caso de una fractura elástica, reducir la velocidad suele ser ineficaz e incluso puede alterar el período de las estrías sin eliminarlas. La solución debe consistir en reducir la elasticidad.
IV. Verificación rápida en una línea de producción de película fundida de sobremesa
Líneas de producción de película extruida de sobremesa, gracias a sus tornillos cortos y sus matrices pequeñas, facilitan la observación del punto crítico de fractura de la masa fundida y requieren menos materia prima (500 g son suficientes para un escaneo rápido). Procedimiento recomendado:
Ajusta las temperaturas del cilindro y la matriz.
Aumenta gradualmente la velocidad de tracción de baja a alta (manteniendo la misma velocidad de extrusión).
Anota la “velocidad crítica” a la que aparecen las rayas.
Ajuste la velocidad según la morfología de la estela, tal como se ha descrito anteriormente, y observe si aumenta la velocidad crítica.
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