Revista publicada por la Asociación Mexicana de Ventanas y Cerramientos, A.C.
[  Procesos y Tecnología ]
 
Proceso de fabricación de perfiles de PVC arquitectónicos

Los perfiles de PVC con los que se elaboran, ventanas, puertas, barandales y otros productos para cerramientos arquitectónicos se fabrican a partir de resinas de Policloruro de vinilo, PVC, el cual ha sido modificado mediante aditivos para lograr que los perfiles tengan las máximas prestaciones frente a las exigencias a las que se verán sometidos durante su larga vida útil.

Esta mezcla, denominada "Compuesto" es fundamental para que los perfiles resistan durante décadas la acción de la lluvia, el viento, la radiación solar y la contaminación ambiental.

La formulación se obtiene a partir del etileno (gas obtenido en la destilación del petróleo) y del cloro procedente de la sal común (cloruro de sodio). Tras un proceso conocido como polimerización se obtiene el PVC, en forma de polvo, el cual representa aproximadamente el 85% del compuesto.

Este proceso de modificación tiene lugar en la máquina mezcladora. En ella se agregan al PVC estabilizadores, productos lubricantes y otros para aumentar la dureza, así como, pigmentos, dosificando los componentes y obteniendo una homogeneización completa. Una vez obtenido el compuesto, será trasladado desde la mezcladora hasta los silos donde se almacenará para su posterior distribución en alimentación constante de las máquinas extrusoras. Todo el proceso está automatizado generalmente, y se visualiza y controla mediante programas informáticos.

El proceso de extrusión inicia con la llegada del compuesto a la tolva de la máquina y la deposición de este de forma dosificada sobre los husillos con forma de tornillo, sencilla o doble que transportan el PVC por el cilindro de la extrusora mientras lo compactan. El compuesto irá pasando por diversas zonas de calor alimentadas con resistencias que funden el compuesto para terminar ejerciendo presión sobre la hilera o matriz que permanece estática en la salida del cabezal.

Algunas extrusoras cuentan con dos husillos que giran de forma paralela o contraria generando una mayor fuerza de cizaña. Entre las ventajas propias de estas máquinas destaca su capacidad de mezclado y desgasificación, así como, un mejor control del tiempo de resistencia y de su distribución.

Todas las extrusoras se consideran divididas en tres zonas:

Zona de alimentación
Es la zona más cercana a la tolva, en la cual la profundidad del canal del husillo es máxima. Esta zona tiene como objetivo compactar el compuesto de forma sólida y densa transportándolo a la siguiente zona manteniendo una velocidad adecuada

Zona de transición o compresión
Es la zona intermedia donde la profundidad en la cual el canal disminuye de forma gradual para aumentar la presión. Conforme avanza el compuesto, el aire acumulado que quedó atrapado escapa vía la tolva de alimentación.

En esta zona se produce la fundición del compuesto.

Zona de dosificado
Situada al final de la cabeza de la extrusora, la profundidad del canal se reduce drásticamente. En esta zona el compuesto es homogeneizado y presurizado para forzarlo a pasar a través de la hilera que conforma el perfil a la salida del cabezal.

La hilera o boquilla define la sección trasversal del perfil extrudido que requiere ser extraído de forma continua de la máquina mediante un carro de arrastre que sincroniza su velocidad con el movimiento giratorio de los husillos.

El perfil debe iniciar un proceso de enfriamiento rápido a la salida de la hilera mientras se conforma longitudinalmente entrando en una secuencia de calibres que enfrían y succionan por efecto del vacío creado en su interior, las paredes del perfil para conservar su forma original y evitar que este sea deformado a la entrada del carro de arrastre. Dependiendo del tipo de perfil y velocidad de extrusión requerida el proceso de enfriamiento puede ser extendido con la inclusión de bañeras que contienen líquido refrigerante para acelerar el proceso de enfriamiento.

Finalmente los perfiles salen de forma continua de la extrusora. Al final del carro de arrastre se cortan mediante sierras circulares a la medida deseada, y a continuación se depositan en carros de transporte. La longitud normal de corte es de 6 metros.

Coextrusión

La coextrusión consiste en combinar dos o más compuestos de extrusión haciéndolos pasar por una hilera. Cada material se procesa en una extrusora diferente, compartiendo todas las extrusoras la misma hilera o boquilla. El principal inconveniente es que las propiedades de flujo de los diferentes compuestos deben ser bastante parecidas para evitar la distorsión de la interfase.

Esta técnica puede emplearse para distintos fines: producir perfiles bicolores, coextrudir las juntas en los perfiles principales o los junquillos, introducción de material reciclado en partes no vistas del perfil, etc.

Aditivos integrados al proceso de mezclado

Estabilizantes térmicos
Los estabilizantes térmicos se añaden al PVC puro para dotarlo de una alta resistencia y durabilidad frente a las altas temperaturas a las que se somete el material durante el proceso de extrusión de los perfiles.

Este aditivo también aumenta la resistencia de los perfiles ante la continua acción de la radiación solar durante toda la vida útil del perfil. La falta de estabilizantes térmicos provocaría un rápido envejecimiento del perfil y reduciría su capacidad de contención térmica.

Ayudas de proceso
Las ayudas de proceso permiten controlar la gelificación del compuesto durante la extrusión de los perfiles, permitiendo un flujo uniforme y estable durante todo el proceso que permite garantizar la alta calidad y resistencia de los perfiles.

Modificadores de impacto
Este aditivo aumenta considerablemente la resistencia al impacto del perfil de PVC, minimizando su fragilidad aun a temperaturas extremadamente bajas. De esta forma se garantiza un perfecto comportamiento de la perfil durante su integración y ensamble, su instalación y durante su larga vida útil.

Rellenantes
Este aditivo, generalmente de base mineral, afecta a varias características del perfil como son su resistencia al impacto, elasticidad, contracción, etc.

Estabilizantes UV
Los estabilizantes de radiación ultravioleta (UV) son los responsables de eliminar la acción de este tipo de radiación solar que provoca el envejecimiento de los perfiles por efecto de la exposición directa a los rayos UV.

Dióxido de Titanio
El Dióxido de Titanio en un colorante natural que distingue y caracteriza a los perfiles blancos y refleja la radiación ultravioleta, aumentando la resistencia del perfil a la acción solar durante toda la vida útil , y evita la acumulación de calor en el interior del perfil.

Colaboración
Giménez Ganga México

Fecha de publicación: 20/02/2013

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