Reducción de los costes de energía: centrarse en la eficiencia de la extrusión

La extrusión no es solo un proceso de formado final para productos, sino también un proceso intermedio para muchos otros procesos, como el moldeo por inyección, el moldeo por soplado y la película soplada. Por lo tanto, el funcionamiento rentable de los tornillos de extrusión es esencial para una gran parte de la industria de procesamiento de plásticos.

Eficacia de la extrusión

El coste inicial de las extrusoras de bajo consumo puede ser mayor, pero proporcionará un rápido retorno de la pequeña inversión adicional. Opciones como los motores de alta eficiencia y los accionamientos de velocidad variable ofrecen una excelente rentabilidad tanto en compras nuevas como de sustitución.
Sea cual sea la antigüedad de la máquina, es esencial obtener la extrusora adecuada para el trabajo y el diámetro y diseño del tornillo deben comprobarse para asegurarse de que son adecuados para el polímero y el producto. Las extrusoras funcionan de forma más eficiente (no solo en términos de energía) cuando funcionan según las condiciones de diseño del motor y del tornillo. La extrusora debe ajustarse para funcionar a la velocidad máxima de diseño, ya que suele ser el ajuste más eficaz. La velocidad del tornillo solo debe reducirse desde el máximo si hay dificultades para producir un producto bueno.

• El uso de extrusoras grandes para perfiles pequeños consume energía y cuesta dinero.
• La eficiencia total (incluida la eficiencia energética) es la mejor cuando se trabaja según las condiciones de diseño.
• Ajuste la extrusora para que funcione a la velocidad más eficiente (normalmente la velocidad máxima de diseño) y controle la velocidad del tornillo para obtener una velocidad de extrusión lo más cercana posible al nivel máximo y seguir produciendo un buen producto.
• Ajuste el tamaño y controle el motor eléctrico para que coincida con el par de apriete que necesita el tornillo.

Optimizar la velocidad de la extrusora de esta forma maximiza el calor del trabajo mecánico y minimiza la cantidad de energía eléctrica adicional necesaria para calentar el plástico. Siempre que el equipo aguas abajo no limite la producción, el consumo de energía de una extrusora por kilogramo de polímero procesado puede reducirse en casi un 50 % duplicando la velocidad de rotación de la extrusora.
 
Una buena eficacia de extrusión exige que el polímero se mantenga a la temperatura de procesamiento óptima y, al mismo tiempo, se evite el sobrecalentamiento. La ventana de procesamiento a veces es bastante pequeña y puede producirse un sobrecalentamiento debido a la cizalladura a menos que se logre un control preciso de la temperatura. Un control preciso de la temperatura no solo ayudará a producir un buen producto, sino que también reducirá al mínimo los costes de energía.

• Revise los controles de la extrusora para asegurarse de que la calefacción y la refrigeración funcionan conjuntamente de forma eficaz y no compiten entre sí.
• El aislamiento del barril reduce los costes de energía y las fluctuaciones de temperatura. Tiene una amortización de alrededor de 12 meses y también reduce los problemas de salud y seguridad.
• Al igual que con las máquinas de moldeo por inyección, el funcionamiento en espera de las extrusoras utiliza cantidades significativas de energía a través de las resistencias del barril, el agua de refrigeración y los calibradores de vacío (si se utilizaran).
• Busque los ajustes mínimos de espera y cree hojas de la configuración para que los operadores siempre dejen las máquinas en esta condición cuando no esté en producción.
• Apague las resistencias del barril y los ventiladores de refrigeración entre ciclos cuando el tiempo entre ciclos sea suficiente y después de haber purgado los barriles.

El uso de energía en una extrusora es una medida del estado de la máquina y puede utilizarse como una herramienta de diagnóstico sensible. El aumento del consumo de energía desde un punto de referencia establecido es una advertencia temprana del deterioro del estado de la máquina y de la necesidad de mantenimiento de la misma. La configuración de un programa de Total Productive Maintenance (TPM - Mantenimiento Productivo Total por sus siglas en inglés) impica un pequeño esfuerzo y costes adicionales, pero supondrá un ahorro significativo de energía en el procesamiento y también mantendrá las máquinas y los sistemas en las mejores condiciones.

La implementación de un programa de mantenimiento productivo total (TPM) implica esfuerzo y dinero, pero llevará a ahorros significativos de energía. 

La extrusión con eficiencia energética es fácil y mejorará los beneficios y ahorrará dinero, pero solo si se toman las medidas necesarias para reducir costes.
 
Esta es la cuarta parte de nuestra serie de seis partes de consejos prácticos que los procesadores pueden utilizar para reducir drásticamente sus facturas de energía. El autor, el Dr. Robin Kent, es director general de Tangram Technology, ingenieros asesores especializados eb la gestión de energía en el procesamiento de plásticos.