El nuevo tornillo de KraussMaffei ofrece un rendimiento mejorado según una investigación

Soluciones ligeras con una menor huella de CO2

KraussMaffei afirma: En el esfuerzo por conservar los recursos, MuCell se utiliza cada vez con más frecuencia y es un mercado en fuerte crecimiento. Al agregar un agente espumante físico al termoplástico (generalmente nitrógeno), es posible ahorrar un peso de material significativo en comparación con los componentes fabricados de manera compacta. Además, son posibles recorridos de flujo más largos para componentes de paredes delgadas y la formación de espuma da como resultado componentes con baja deformación.

Tornillo universal con aplicaciones versátiles

Los materiales utilizados para MuCell son diversos y a menudo contienen diferentes proporciones de fibras y rellenos. KraussMaffei respondió a esto con el HPS-Physical Foaming desarrollando un tornillo de uso universal que, según la empresa, tiene una capacidad de plastificación un 30 por ciento mayor.

Para ello se compararon todos los tipos de tornillos disponibles en el mercado en exhaustivas pruebas de laboratorio. Un concepto modular hizo posible combinar los componentes individuales mediante atornillado, de modo que no fue necesario fabricar un tornillo nuevo cada vez. La atención se centró en el área de mezcla y suministro de gas, la barrera de contraflujo central y el área de tres zonas.

Más rendimiento plastificante con menos desgaste al mismo tiempo.

KraussMaffei afirma que la superficie de tres zonas se pudo ampliar sin pérdida de calidad a expensas de la primera y ahora tiene un diámetro 17 veces mayor (antes 15D; la zona de mezcla y suministro de gas ahora 4D). Esto aumentó el rendimiento de plastificación y tuvo un efecto favorable sobre el comportamiento de desgaste. Hasta ahora se utilizaban tornillos de mayor tamaño (con un correspondiente coste de inversión) mayor que el que normalmente exigía el peso del componente, para garantizar una homogeneización completa de la masa fundida antes de la inyección del gas.

La válvula de retención intermedia (M-RSP) se cierra al final del proceso de dosificación, separando así la zona de mezcla y suministro de gas de la sección de tres zonas y evitando que la masa fundida regrese. Según la empresa, sólo así se puede mantener la presión crítica por encima de 33,9 bar y evitar así la formación de espuma en la unidad de plastificación. Otra tarea del M-RSP es garantizar un peso de perdigones constante. El análisis de los desarrolladores mostró que el diseño más efectivo del M-RSP tiene una válvula de retención de bola. También en este caso los distintos materiales utilizados jugaron un papel importante.

Ensayos con diferentes rellenos

El equipo de KraussMaffei investigó el husillo existente y el nuevo desarrollado utilizando PP con diferentes índices de fluidez (MFI 11 y MFI 44), con relleno mineral, un contenido de fibra de vidrio del 20 y 30 por ciento (LGF), así como con ABS y PA6 GF 30. Según Krauss Maffei, el rendimiento de plastificación cambia según el compuesto seleccionado y los parámetros establecidos, como la presión dinámica.

Dado que los clientes de KraussMaffei MuCell tienen una amplia variedad de aplicaciones en todo el mundo, el tornillo universal tenía que reflejar esta diversidad. Por este motivo, el perfil de tres zonas se diseñó con una rosca (para PA6 GF30 sería aún mejor con dos roscas) y el M-RSP con retención de bola (para materiales de alta viscosidad también es posible un perfil de corte helicoidal).

El esfuerzo de investigación en profundidad arrojó beneficios adicionales más allá de HPS-Physical Foaming. KraussMaffei cuenta con un conjunto de herramientas de conocimientos que le permiten desarrollar tornillos especialmente adaptados a un material, por ejemplo para clientes que fabrican productos similares constantemente durante un largo período de tiempo. También en este caso el concepto modular resulta útil para realizar pruebas rápidas.