Resolver el problema de configuración de extrusión de tornillo gemelo: un programa de modelado de plastificación (1)

Los extrusores gemelos co-rotativos son ampliamente utilizados por productores y compuestos de materiales de polímeros debido a una serie de características constructivas y funcionales interesantes. La construcción modular de tornillos y barril proporciona una gran flexibilidad y adaptabilidad a los requisitos particulares de cada sistema de polímeros. Ambos están construidos por elementos de varios tipos disponibles, lo que permite un buen control de la mezcla dispersiva y distributiva, los tiempos de residencia, la secuencia de alimentación, etc. Por lo tanto, en la práctica industrial, el rendimiento del extrusor de tornillos gemelos está dictado por la elección adecuada de las condiciones de funcionamiento (Velocidad y salida del tornillo, que se controlan independientemente y el perfil de temperatura del barril) y la configuración del tornillo.

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La optimización de dicho sistema es una tarea compleja, que generalmente se logra mediante procedimientos experimentales de prueba y error (por lo tanto, no garantiza que se haya obtenido un verdadero óptimo). Sin embargo, muchos estudios han contribuido a una mejor comprensión de los fenómenos físicos, térmicos y reológicos que ocurren en estas máquinas. También se han realizado algunos intentos para desarrollar metodologías de optimización, capaces de definir las mejores condiciones de configuración de tornillo y/o operación para una aplicación dada, que se basan en acoplamientos entre los algoritmos de modelado de procesos y optimización. Desafortunadamente, la mayoría de estos esfuerzos se han visto comprometidos por el hecho de que los programas de modelado disponibles son demasiado básicos para proporcionar predicciones precisas/completas, o solo son capaces de cubrir parte del proceso (generalmente la transmisión de fusión).