El proceso de extrusión de plástico ABS: parámetros y controles

Sep 09, 2026

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Un perfil de ABS que pasa la inspección dimensional aún puede fallar en servicio, y las razones generalmente se deciden en tres puntos de la línea: qué tan secos estaban los gránulos, qué alcanzó realmente la masa fundida antes de la matriz y cómo se sostuvo y enfrió el perfil mientras se pasaba por la estación de dimensionamiento. Este artículo trata sobre la extrusión de perfiles industriales de ABS. No cubre la impresión 3D FDM con filamento ABS, que es un proceso diferente con diferentes modos de fallo y no aparece a continuación.

Respuesta corta.El proceso de extrusión de plástico ABS se ejecuta en este orden: secar la resina → dosificarla en la garganta de alimentación → fundirla y homogeneizarla en la unidad de plastificación → eliminar los volátiles en el respiradero, donde el barril tiene uno → darle forma a la masa fundida en la matriz → mantener la forma en una estación de dimensionamiento mientras la enfría → tirarla a una velocidad de arrastre sincronizada con la salida → cortar a medida. El tipo de tornillo, si el cilindro está ventilado y si el tamaño es vacío seco o baño de agua sonopciones de equipo, no las propiedades del material, y difieren entre líneas que ejecutan ABS con éxito. Cada paso tiene una ventana y cada ventana tiene dos direcciones de falla en lugar de una. El resto de este artículo trata sobre dónde se publican esas ventanas, qué números publicados no coinciden entre sí y qué evidencia pedirle a un extrusor antes de comprometerse con las herramientas.

Industrial ABS plastic profile extrusion process line showing the feed hopper, heated extruder barrel, control system, vacuum calibration and cooling equipment used to shape and stabilise ABS profiles

Por qué el "ABS" no es una especificación de material

 

Escribir "ABS" en un dibujo no especifica un material. El acrilonitrilo-butadieno-estireno es una familia de terpolímeros cuyo flujo, punto de reblandecimiento y comportamiento de impacto varían ampliamente según el contenido de caucho, la relación acrilonitrilo/estireno y el peso molecular, todo lo cual el productor de resina establece para una ruta de procesamiento particular.

 

El sistema de designación internacional actual para esta familia es ISO 19062-1:2015, que clasifica los materiales de moldeo y extrusión de ABS utilizando cuatro propiedades de designación: temperatura de reblandecimiento Vicat,masa fundida-tasa de flujo (MFR), resistencia al impacto con entalla Charpy y módulo de tracción - junto con información sobre la composición, la aplicación prevista y/o el método de procesamiento, aditivos, colorantes, rellenos y materiales de refuerzo (Entrada de catálogo ISO 19062-1:2015). La parte complementaria, ISO 19062-2:2019, cubre la preparación de muestras de ensayo y la determinación de esas propiedades (Entrada de catálogo ISO 19062-2:2019).

 

Dos puntos importan cuando escribes esto en una especificación.

 

La designación más antigua que aún llevan muchos dibujos, ISO 2580-1:2002, fueretirado en noviembre de 2015y reemplazada por ISO 19062-1:2015; La norma ISO 2580-2:2003 también fue reemplazada por la norma ISO 19062-2:2019 (Entrada de catálogo ISO 2580-1:2002). Citar el número retirado no es una cuestión administrativa menor, porque la propiedad de flujo designativa de la versión actual se funde.masa-caudal en g/10 min, mientras que el MVR, ampliamente citado, se fundevolumen-caudal en cm³/10 min. Son cantidades diferentes, la conversión entre ellas requiere la densidad de la masa fundida en las condiciones de prueba, y ninguno de los números significa nada sin su temperatura y carga de prueba. No cambie el número estándar y deje la propiedad anterior en su lugar.

 

El segundo punto es lo que la designación no hace. Clasifica; no certifica que una calificación determinada se ejecutará como su sección. Un grado seleccionado para moldeo por inyección generalmente tiene un flujo-más alto que uno destinado a la extrusión de perfiles, y un flujo más alto es un inconveniente cuando la masa fundida tiene que mantener una forma de sección entre la salida de la matriz y la matriz de dimensionamiento bajo su propia resistencia de la masa fundida. Dos grados que responden a "ABS", e incluso dos grados que llevan la misma designación, pueden comportarse de manera diferente en la misma línea. Qué escribir en lugar de "ABS": la designación ISO 19062-1másel nombre del grado del productor de resina, los valores de la hoja de datos de los que depende su aplicación con sus condiciones de prueba y la ruta de procesamiento indicada por el productor. Si todavía está decidiendo entre materiales en lugar de calidades, nuestromarco para elegir un material de extrusióncubre esa capa de la decisión.

 

Secado: qué establece el objetivo de humedad residual

 

El ABS es higroscópico. La humedad que aún queda en el pellet cuando llega a la masa fundida no se evapora silenciosamente; parpadea en la salida del troquel y aparece como separaciones, rayas plateadas, burbujas superficiales o huecos internos.

 

Circulan dos figuras publicadas para extrusión. Se calcula que-la humedad recibida es aproximadamente del 0,3 al 0,8 %, con la tolva secándose entre 80 y 85 grados durante unas cuatro horas para reducir la humedad residual por debajo del 0,2 %, y se advierte que el -secado excesivo - demasiado prolongado o demasiado caliente - provoca la aglomeración de los gránulos y el color amarillento (KingStar Mold, un proveedor de moldes y moldeo por inyección). Un segundo proporciona entre 80 y 90 grados durante al menos 2 a 4 horas (Jieya, un fabricante de extrusoras). Ambos son proveedores comerciales, ninguno indica el grado o el espesor de pared al que se aplican sus números, ni tampoco la guía de procesamiento de un productor de resina. Son rangos de trabajo en circulación, no escenarios verificados.

 

También encontrará un umbral más estricto, por debajo del 0,1 %, ampliamente citado para ABS; aparece con mayor frecuencia en material de moldeo por inyección. Lo que no podemos apoyar - y lo que nadie en el registro público ha establecido - es una regla clara de que el 0,1 % pertenece al moldeado y el 0,2 % es suficiente para la extrusión. Los dos procesos imponen diferentes historiales de cizalla y residencia, pero no se ha demostrado que esa diferencia permita un objetivo de humedad más flexible para las piezas extruidas, y un perfil estructural oculto no es automáticamente más tolerante a los volátiles que uno visible.

 

Por lo tanto, el objetivo de humedad residual no es algo que deba leerse en una mesa de blog, en ninguna dirección. Tres cosas lo configuran: elGuía de procesamiento del productor de resina para el grado específico., elMétodo mediante el cual se mide realmente la humedad residual.(y dónde y cuándo se toma la muestra, incluida cualquier exposición entre el secador y la garganta de alimentación), y elCriterios de aceptación de la pieza terminada.. Pregunte por esos tres y trate cualquier porcentaje-de toda la industria como una afirmación que no se ha demostrado.

 

Tornillo, barril y el conflicto de temperatura publicado

 

La geometría del tornillo es el área en la que las dos fuentes publicadas coinciden, y solo coinciden en un número: ambas dan una relación de compresión en el rango de 2,5 a 3. La fuente del lado del molde-indica eso para un solo tornillo y agrega una relación de longitud-a-diámetro (L/D, longitud del ala del tornillo dividida por el diámetro del tornillo) de 18 a 22 para trabajos de perfiles de ABS; la fuente del fabricante de la extrusora-no indica ni un tipo de tornillo ni un L/D. Una relación de compresión moderada y una L/D moderada no son, por sí solas, evidencia de que la masa fundida dejará el tornillo sin degradar; La velocidad del tornillo, la tasa de producción y el tiempo de residencia se encuentran fuera de esas proporciones.

 

La temperatura del barril es donde los registros públicos se contradicen:

 

Fuente Barril Troquel/cabeza Tipo de fuente
Molde KingStar 160-180 grados 175–185 grados Proveedor de moldes y moldeo por inyección (comercial)
Jieya 200–250 grados no indicado por separado Extruder manufacturer (commercial); states >degradaciones de 250 grados,<200 °C melts incompletely

 

Éstas no son pequeñas diferencias dentro de una ventana; Son dos ventanas diferentes. Hay explicaciones plausibles: - diferentes formas de producto, grados con flujo muy diferente o puntos de ajuste de zona en un caso frente a una condición de fusión objetivo en el otro -hipótesis que ninguna fuente afirma y que no hemos verificado. Lo que se puede decir es más limitado y más útil: ninguno de los conjuntos de números está vinculado, elemento por elemento, a un grado nombrado y a un conjunto establecido de condiciones de funcionamiento, por lo que ninguno de los dos puede adoptarse como escenario. Promediarlos produciría un número que no describe nada, y tomar el rango más estrecho porque parece más seguro es igualmente infundado.

 

La ventana que rige es la de la hoja de datos de tu calificación. Los valores de transición vítrea, flujo viscoso e inicio de descomposición del ABS también circulan desde la misma fuente comercial, y deben leerse en comparación con la hoja de datos del grado real en lugar de tratarse como límites fijos para la familia de materiales: el ABS es amorfo, por lo que no existe un punto de fusión único y la degradación térmica es función de la temperatura.y tiempo a temperaturabajo el cizallamiento y la atmósfera reales en el barril, no una línea en un gráfico. La misma fuente señala que el ABS fundido es marcadamente no -newtoniano, y la viscosidad responde más fuertemente a la velocidad de corte que a la temperatura -, lo que significa que un tornillo que gira más rápido hace algo diferente a un barril más caliente, incluso cuando un termopar lee lo mismo.

 

La posición defendible: establecer zonas desde la ventana de procesamiento de la hoja de datos de la calidad, luego establecer hasta dónde llega realmente la masa fundida. Cuando la línea lleva un termopar de fusión en o cerca de la punta del tornillo, esa lectura es la variable a controlar y registrar. Cuando no sea así, pregunte cómo se establece la condición de fusión y espere que el registro incluya la ubicación y el método de medición, su estado de calibración, los puntos de ajuste de la zona, la tasa de salida y la velocidad del tornillo juntos. Un proveedor que sólo puede decirle la configuración de su zona le está diciendo lo que se le pidió al controlador que hiciera, no lo que pasó con su material.

 

Ventilación: comprobar un defecto de burbuja sin adivinar

 

"Las burbujas significan que el material no estaba seco" es el reflejo, y falla con la suficiente frecuencia como para costar un turno. En un barril ventilado, un puerto de vacío elimina los volátiles residuales de la masa fundida - pero solo mientras el puerto permanece abierto y el vacío se mantiene. No todas las líneas de perfil tienen una, que es lo primero que debe establecer antes de que esta sección se aplique a usted.

 

La guía publicada describe la falla en ambas direcciones en el adaptador entre el tornillo y la matriz: demasiado caliente y el material se degrada y decolora con una salida inestable; demasiado frío y el puerto de ventilación se bloquea, el vacío cae y la superficie del perfil se ampolla (KingStar Mold; fuente comercial). La misma fuente coloca la temperatura del adaptador en o ligeramente por debajo de la temperatura de la sección de medición-.

 

La disciplina útil no es un orden fijo de controles sino una manera de restringirlos. Si aparecen burbujas en una línea que estaba funcionando limpia hace una hora, la pregunta es qué cambió en esa hora, y la evidencia que responde tiene una marca de tiempo-: tendencia del nivel de vacío y tendencia de la zona del adaptador en un lado, y en el otromesuradoLa humedad residual de lo que realmente hay en la tolva ahora - no solo el registro del punto de ajuste de la secadora, ya que un punto de ajuste estable no prueba que la humedad en el pellet sea estable. NuestroArtículo sobre el proceso de extrusión de PVC.cubre el comportamiento de ventilación en PVC rígido, donde los volátiles son químicamente diferentes y las consecuencias de la pérdida de vacío vuelven a ser diferentes; las prioridades de diagnóstico allí no se transfieren al ABS.

 

Diseño de troqueles, hinchamiento de troqueles y equilibrio de secciones

Debido a que el ABS fundido no es -newtoniano y elástico, el extruido no sale del molde en las dimensiones del molde. Se hincha. Un conjunto publicado de valores de trabajo del perfil-del troquel para ABS proporciona una relación de hinchamiento del troquel de aproximadamente 1,01 a 1,05, una separación del troquel establecida en aproximadamente 0,95 a 1,0 veces el espesor de pared objetivo y un acabado de cavidad pulida especificado por una rugosidad media aritmética (Ra) de 0,2 μm o menos (KingStar Mold; proveedor de moldes, interés comercial, sin cita externa, sin límites de grado o espesor de pared- establecidos). Trátelo como un rango publicado para compararlo con sus propios registros de herramientas, no como una regla de diseño - y tenga en cuenta que la relación de compresión citada para un canal de flujo de matriz es una cantidad diferente de la relación de compresión del tornillo anterior, aunque ambas están escritas como un número simple.

 

El número que importa más que cualquiera de estos es el que nadie publica: la relación entre la pared más gruesa y la más delgada de tu sección. El material fundido toma el camino de menor resistencia, por lo que los desagües de una sección desequilibrada fluyen hacia el elemento pesado a expensas del elemento delgado. Tomemos un caso ilustrativo de una nervadura de 3 mm junto con una red de 1 mm: el desequilibrio es visible en el dibujo, y si se puede equilibrar es una cuestión de análisis de equilibrio de flujo-, ajuste de la base y del canal, y una prueba - no es algo que pueda resolverse únicamente a partir de la relación en cualquier dirección. Lo que vale la pena decir sin reservas es que la revisión es más barata en la etapa de cotización que después de la primera prueba.

Precision plastic profile extrusion die and calibrator tooling with polished steel flow channels, cooling connections and adjustable components used for die swell control and balanced ABS section sizing

 

Calibración de vacío y enfriamiento

 

Los ingenieros que trasladan una pieza de PVC rígido a ABS a menudo trasladan sus suposiciones de calibración, y aquí es donde eso sale mal - aunque la diferencia está en la ruta del equipo que utiliza un taller determinado, no en una regla que indique que el tamaño del ABS debe dimensionarse de una manera y el PVC de otra.

 

Para la ruta de vacío seco, la práctica publicada para herramientas de perfil ABS describe ranuras de vacío cortadas densamente en la cavidad del calibrador para sujetar el perfil contra la superficie de dimensionamiento, con una cavidad del calibrador dimensionada aproximadamente entre 1,005 y 1,008 veces el contorno del perfil terminado para permitir la contracción, y un calibrador generalmente más corto que el calibrador de perfil de PVC equivalente. El agua de refrigeración se suministra a una temperatura de 14 a 18 grados con una presión efectiva superior a 0,2 MPa (Molde KingStar; fuente comercial, los valores se compararán con los registros de la línea). La misma fuente cita una cifra de vacío, pero sin indicar si es presión absoluta o vacío manométrico, lo que lo hace inutilizable tal como está escrito - una especificación de vacío que no dice contra qué se mide no se puede transferir entre líneas.

 

La parte realmente útil es la-descripción del error bilateral:

 

  • Agua demasiado caliente o presión demasiado baja:el perfil sale del calibrador por encima de su temperatura establecida y se deforma aguas abajo.
  • Agua demasiado fría:Al apagar los bloqueos en la tensión residual, el perfil continúa contrayéndose después de la línea y la resistencia del arrastre aumenta hasta el punto de aumentar.
  • Vacío demasiado bajo:sujeción insuficiente, la sección se deforma.
  • Vacío demasiado alto:La carga de transporte-aumenta, la línea aumenta y la vida útil de la bomba se acorta.

 

Aquí vale la pena separar dos cosas. El calibrador establece la forma; las etapas de enfriamiento posteriores determinan la cantidad de calor que realmente sale del perfil, y una línea puede ser correcta en una y incorrecta en la otra. Y la contracción posterior a la extrusión -, un perfil que mide dentro de la tolerancia en la sierra y fuera de tolerancia más tarde -, tiene más de una causa posible: la tensión residual inducida por el enfriamiento-del agua de refrigeración que se configuró para hacer funcionar la línea más rápido es una de ellas; El enfriamiento total insuficiente, la orientación desde el punto de partida-y la temperatura de almacenamiento que ve el perfil son otros. La consecuencia práctica es la misma en ambos sentidos: la liberación dimensional debe basarse en la medición después de que el perfil se haya estabilizado en condiciones definidas, con el tiempo de acondicionamiento y la temperatura acordados, en lugar de en la lectura tomada en la sierra.

 

Defectos: síntomas, causas candidatas y lo que las diferencia

 

La siguiente tabla es una estructura para limitar una causa, no una clasificación. No tenemos datos de frecuencia para estos defectos en las líneas de perfil de ABS, ni tampoco ninguna fuente pública que podamos verificar.

 

Síntoma Causas candidatas Pruebas que discriminan
Splay, vetas plateadas, burbujas superficiales. Volátiles en la masa fundida; pérdida de vacío de ventilación (líneas de ventilación); zona del adaptador demasiado fría; contaminación Humedad residual medida en el material ahora en la tolva; tendencias del nivel de vacío y de la zona del adaptador durante el período en que apareció el defecto; si la línea tiene algún respiradero
Decoloración/tono amarillo Secado excesivo-(demasiado caliente o demasiado largo); temperatura de fusión o tiempo de residencia excesivos; material degradado en un punto muerto; historial de triturado o colorante Tiempo de secado-a-temperatura récord; temperatura de fusión y velocidad de salida/tornillo juntas; si el defecto desaparece después de una purga; Trazabilidad del lote de material y del triturado.
Superficie rugosa o opaca Condición de fusión; condición de la superficie del calibrador; condición de la superficie del troquel; tasa de enfriamiento Registro de temperatura de fusión contra la ventana de grado; verificación visual y Ra del calibrador y del cabezal del troquel; si el defecto sigue la herramienta entre líneas
Dimensiones a la deriva durante una ejecución Transporte-apagado-a-sincronización de salida; deriva de la temperatura del agua de refrigeración; inestabilidad de salida La velocidad-de arrastre, la tasa de salida y la masa-por-longitud se registran juntas a lo largo de la deriva; Tendencia de la temperatura del agua de refrigeración en un punto de medición definido.
En tolerancia en la sierra, fuera de tolerancia más tarde Apagar-el estrés residual inducido; enfriamiento total insuficiente; orientación; condiciones de almacenamiento Nueva-medición después de un tiempo y temperatura de acondicionamiento definidos; punto de ajuste del agua de refrigeración y velocidad de la línea para el lote afectado; si el cambio es uniforme o depende-de una sección

 

La lógica de falla bidireccional-tras las filas de enfriamiento y ventilación proviene de la práctica publicada citada en las secciones anteriores; La columna de evidencia-discriminatoria es un marco editorial para usar registros que ya debería tener, no una afirmación sobre qué causa es más común.

 

Después de la línea: fragilización y amarillamiento de la superficie

 

Un perfil puede tener dimensiones perfectas y mecánicamente sano en la sierra y aun así fallar en servicio, porque el ABS tiene una debilidad específica y bien-documentada: la fase de caucho de polibutadieno se foto-se fotooxida.

 

En un estudio-revisado por expertos sobre ABS expuesto a rayos UVA-351 lámparas fluorescentes a 50 grados en intervalos de 360-horas - una exposición que simula la luz del día detrás del vidrio de una ventana - un análisis infrarrojo de resolución profunda encontró que la firma química de la degradación se limita a la superficie: la formación de carbonilo y el agotamiento de butadieno fueron sustanciales en la cara expuesta, mientras que a profundidades de aproximadamente 100 μm y más allá de la superficie los ratios de absorción no mostraron modificaciones considerables. La microscopía electrónica de barrido encontró microgrietas solo en la cara irradiada (Fiorio et al.,Materiales 13(1):212, 2020).

 

La consecuencia mecánica no guarda proporción con esa profundidad, pero no es uniforme en todas las propiedades, y la distinción es importante para el diseño. En el mismo estudio, medido según ISO 527-1A e ISO 180, el envejecimiento produjo con diferencia el mayor cambio entensión en el descanso, que colapsó hasta el punto de que la falla ocurrió antes que el rendimiento;sin muescasla fuerza del impacto también cayó drásticamente;melladola fuerza del impacto también cayó, pero en un factor mucho menor; y el módulo de tracción aumentó ligeramente, aproximadamente un 10 %. Esa es la firma clásica de una grieta delgada y quebradiza-piel que inicia en un cuerpo que de otro modo estaría intacto - elimina la ductilidad y la capacidad de absorber un impacto en una cara sin muescas, mientras que una muestra que ya contiene una muesca nunca dependió de esa superficie. Es por eso que una pieza puede parecer sólida en sección transversal-y aún así romperse cuando se flexiona.

 

Dos límites al leer esto en su perfil: los especímenes fueronmoldeado por inyección, no extruido, y la exposición simuladaLuz del día a través del vidrio, no exposición directa al exterior.. El mecanismo transfiere; la cifra de profundidad y las magnitudes no lo son, y tampoco es una constante para ABS en general.

 

El límite práctico que sigue es el que ya aplicamos en la selección: el ABS sin modificar se adapta a aplicaciones en interiores de bajo-costo y alta-rigidez. Cuando se requiere resistencia a los rayos UV, exposición prolongada al exterior y estabilidad del color, el ASA es el material candidato habitual, y la elección entre un grado de ASA y una combinación de ABS/ASA es una cuestión de selección que debe resolverse con los datos del productor de resina para el entorno de servicio específico, no es algo que este artículo pueda resolver en abstracto.

 

Cómo leer un informe de intemperismo acelerado en ABS

 

Accelerated UV weathering test comparison showing progressive ABS plastic yellowing and colour change under controlled metal halide lamp exposure at recorded temperature and relative humidity

 

Cuando un proveedor le entrega un informe de intemperismo, la pregunta no es cuántas horas funcionó. Se trata de si las condiciones de la prueba permiten sacar la conclusión - y para ABS específicamente, varios atajos comunes no se cumplen.

 

Un estudio realizado en las instalaciones de NIST SPHERE encontró que la energía de activación aparente paraamarillamientode ABS es 31 ± 2 kJ/mol, sustancialmente más alto que el policarbonato en 21 ± 2, SAN en 19 ± 1 y PBT en 16 ± 4 kJ/mol, con los materiales de comparación extraídos en parte del trabajo anterior de los autores en el mismo programa (Pickett y otros,Degradación y estabilidad del polímero181 (2020) 109330, copia del NIST). Debido a que el ABS responde a la temperatura de manera diferente a los materiales con los que a menudo se compara, una temperatura de la cámara que es "estándar" para un material no es neutral para el ABS.

 

Otros tres hallazgos del mismo trabajo cambian la forma en que se debe leer un informe:

 

  • La reciprocidad no se cumple para el cambio de color del ABS.La pendiente de respuesta de irradiancia combinada-fue de 0,79 ± 0,09 y cayó a 0,67 a 70 grados. Por lo tanto, extrapolando de una prueba de alta-irradiancia a un servicio de -mundo real de baja-irradianciasub-estimacionesla tasa de degradación - el error se ejecuta en la dirección insegura. Esto se mide por el cambio de color, no por las propiedades mecánicas.
     
  • La elección de la lámpara distorsiona la comparación entre-materiales.Bajo una fuente de haluro metálico, la tasa de amarillamientonormalizado a la tasa exterior propia de cada material con una dosis de UV equivalentefue 0,71 para ABS frente a 1,19 para una mezcla de PC/PBT - de modo que la lámpara acelera los dos materiales en relación con la realidad en factores que difieren aproximadamente 1,7 veces. Esta relación es una afirmación sobre el espectro de la lámpara, no sobre la velocidad absoluta de amarilleamiento ni sobre la vida útil.
     
  • Las cámaras muy secas exageran la degradación del ABS.El ABS mostró un cambio de color y una pérdida de brillo más rápidos a una humedad relativa del 10 % o menos, para las muestras analizadas.

 

Por lo tanto, un informe de intemperismo sobre ABS debería indicar, como mínimo:distribución de potencia espectral de la lámpara, eltemperatura de la cámara, elhumedad relativa, elirradiancia y dosis total de UV(no sólo horas transcurridas), elformulación y forma de la muestra, elpropiedad medida y cómo- color, brillo, impacto, cepa - y elumbral de fallasiendo reclamado en su contra. Sin los primeros tres, el informe no puede respaldar un reclamo de vida-de servicio; sin el resto, no se puede comparar con nada, y nada de esto sustituye la correlación con la exposición real al aire libre de la misma formulación.

 

Divulgación de esta fuente: el trabajo fue financiado por SABIC-HPP como parte de un proyecto de consorcio del NIST, dos autores son empleados de SABIC-HPP y uno consultor bajo contrato de SABIC-HPP, y el coautor del NIST-no declara ningún interés financiero. Las muestras eran chips moldeados por inyección- de 3,2 mm que contenían un 3 % de TiO₂ de rutilo recubierto y formulados sin estabilizadores - ni perfiles extruidos. Los autores también afirman que reproducir el efecto de la lluvia seguía siendo un problema sin resolver en las pruebas aceleradas en el momento de escribir este artículo, lo que es un límite a la extrapolación al aire libre de ese trabajo.

 

ABS triturado y reciclado

 

La suposición detrás de la mayoría de las negociaciones sobre remolido es que el contenido reciclado empeora una pieza en todos los ámbitos. La evidencia publicada es más específica que eso, y la línea base de comparación es la parte que más a menudo se pierde.

 

En el estudio sobre envejecimiento-y-reciclaje del ABS citado anteriormente, el reciclaje mecánicoya-envejecidomaterial - molerlo, re-extruirlo y re-moldearlo - aumentó la tensión de rotura y la resistencia al impacto sin muescas en relación con ese material envejecido, con una ligera reducción en el módulo de tracción. Los autores atribuyen esto a dos mecanismos: la frágil piel foto-oxidada se rompe y se dispersa por toda la masa, y el envejecimiento físico se borra mediante el historial de calor de reprocesamiento. El hallazgo esrecuperación de un estado degradado, no una mejora con respecto a la resina virgen, y no se mantuvo uniformemente en toda la secuencia - el estudio ejecutó tres pasos de envejecimiento UV con dos pasos de reciclaje mecánico entre ellos, y el segundo reciclaje produjo una tensión de rotura menor que el primero en lugar de repetir sus ganancias. El rendimiento del impacto con muescas se recuperó mucho menos y el color amarillento se acumuló durante el reprocesamiento. El argumento de los autores es que el ABS reciclado se adapta a piezas sin requisitos exigentes de alta resistencia al impacto, tenacidad y pureza del color (Fiorio et al., 2020).

 

Eso convierte la pregunta de compra en un conjunto de preguntas de selección en lugar de una liberación. Dos de ellos son rápidos: ¿la pieza tiene una muesca, una esquina interna afilada o una característica de encaje que concentra la tensión y tiene un requisito de color? Un "no" a ambas opciones reduce el riesgo pero no lo elimina, porque el estudio no dice nada sobre el material triturado que realmente estaría comprando. El resto de la lista trata sobre procedencia y control: de dónde proviene el triturado y si es interno-interno o externo, cómo se excluye la contaminación y la transferencia de color-, si los lotes son rastreables y se conoce el historial térmico, en qué proporción y en qué parte de la sección se usa, y cómo se verifica el perfil terminado frente a las propiedades de las que depende la aplicación. Finalmente, tenga en cuenta el límite de la evidencia en sí: el estudio utilizó-muestras moldeadas por inyección, por lo que no se convierte en una recomendación porcentual de remolido para perfiles extruidos.

 

Sistemas estabilizadores y entorno de servicio

 

"¿Tiene antioxidante?" Es una pregunta débil, porque la respuesta rara vez predice el comportamiento.

 

En el mismo estudio, se compararon tres formulaciones a lo largo de la secuencia de envejecimiento y reciclaje: un ABS comercial consin estabilizador adicional; la misma resina con un 4 % de una mezcla maestra que contiene un único antioxidante primario de fenol-impedido; y la misma resina con 4 % de un masterbatch que lleva dos antioxidantes fenólicos más un antioxidante secundario fosfito. La formulación de un solo-aditivo fue solo marginalmente mejor que la resina no modificada, mientras que el paquete de múltiples-componentes mostró un inicio de oxidación y temperaturas máximas notablemente más altas y mantuvo esa ventaja durante toda la secuencia (Fiorio et al., 2020).

 

Léalo con dos salvedades que imponen los propios datos de los autores. La resina base es de calidad comercial, lo que no significa que esté libre de aditivos-; la comparación es entresin estabilizador adicionaly dos sistemas añadidos específicos. Y los dos masterbatches difieren en composición.yen contenido activo total con la misma carga del 4 %, por lo que el resultado compara dos paquetes tal como se suministran en lugar de aislar la sinergia en dosis iguales. El mismo trabajo señala que en material no-envejecido los aditivos redujeron ligeramente la tensión en la rotura, comportándose como inclusiones - la estabilización es un intercambio, no una mejora gratuita - y mide la estabilidad termo-oxidativa, que no es la misma propiedad que la retención de color UV. Como en otras partes de ese estudio, las muestras fueron moldeadas por inyección.

 

Entonces, lo que se debe solicitar a un proveedor es una descripción delsistema estabilizador- antioxidante primario, antioxidante secundario y, cuando sea relevante, un absorbente de rayos UV o un estabilizador de luz de amina impedida - adaptado al entorno de servicio indicado, en lugar de la frase "contiene antioxidante" en una hoja de especificaciones.

 

Qué preguntarle a un extrusor de ABS antes de cortar acero

 

Cada pregunta a continuación tiene una respuesta débil que suena bien y sustancial. La columna de evidencia enumera los registros que generalmente produce una línea controlada; se pueden redactar y un registro equivalente que sirva para el mismo propósito es una buena respuesta. Un proveedor que documenta de manera diferente no por eso está fuera de control - pero debería poder demostrar cómo se establece lo mismo.

 

Pregunta respuesta débil Respuesta sustantiva Pruebas a solicitar
¿Qué grado de ABS correrás y por qué ese? "ABS estándar". Un grado con nombre con sus valores Vicat, MFR e impacto con entalla y sus condiciones de prueba, y por qué se adaptan a esta sección y espesor de pared. Hoja de datos del productor de resina y guía de procesamiento; Designación ISO 19062-1 en la especificación del material.
¿Cómo se controla el secado? "Siempre lo secamos". Tipo de secador y punto de ajuste, tiempo a temperatura, punto de rocío cuando el secador es del tipo desecante, exposición entre el secador y la garganta de alimentación, y el método de medición de la humedad residual y el valor de aceptación. Registros de la secadora y resultados de humedad residual para una ejecución reciente de ABS, con punto y método de muestreo
¿A qué llega realmente el derretimiento? Puntos de ajuste de zona. Dónde y cómo se establece la condición de fusión en esa línea, con su banda normal, junto con los puntos de ajuste de zona, la tasa de salida y la velocidad del tornillo. Hoja de proceso que muestra el valor medido, la ubicación y el método de medición y el estado de calibración del instrumento.
¿Cómo se controlan la calibración y el enfriamiento? "Dimensionamiento al vacío". Dimensionamiento de la ruta y etapas de enfriamiento, punto de ajuste del agua y deriva permitida en un punto de medición definido, punto de ajuste del vacío con su referencia (absoluta o manométrica) y cómo se liberan las dimensiones después de que el perfil se estabiliza Registros de enfriamiento y vacío; la política de acondicionamiento y liberación dimensional por escrito
¿Cómo se muestra la estabilidad de la salida-a-arrastre-? "La línea es estable". La velocidad de transporte-, la tasa de producción y la masa-por-longitud se registran juntas, con la tolerancia en la longitud de corte y las dimensiones críticas verificadas durante la ejecución. Ejecutar registros que muestren a los tres conectados juntos para un lote
¿Qué hay en el primer-paquete de artículos? Un certificado de conformidad. Lote y fecha, dimensiones críticas con valores medidos, calibres utilizados, lugar y cantidad de muestreo, color cuando corresponda y persona que lo libera. Un informe del primer-artículo redactado para una ejecución ABS reciente, rastreable hasta los registros de proceso para el mismo lote.
¿Qué sistema estabilizador hay en el compuesto? "Tiene antioxidantes". El sistema de aditivos adaptado al entorno de servicio indicado Especificación del compuesto o masterbatch
¿Se utiliza triturado y dónde? Silencio, o "una pequeña cantidad". Una política escrita: si se utiliza material triturado, su origen, en qué proporción, en qué parte de la sección, cómo se rastrean los lotes y si se indica en la cotización. La política de triturado escrita y su aparición en la cotización.

 

Fuentes de evidencia y limitaciones

 

Vale la pena decir claramente dos cosas sobre las cifras de este artículo.

 

Qué es nuestro y qué no.Este artículo no presenta datos de la línea ABS. Aquí no aparece ninguna cifra de capacidad de proceso, energía o rendimiento del primer-paso-para ABS, y ninguno de los juicios de proceso anteriores se ofrece como nuestra propia experiencia medida con ABS. Las cifras que hemos publicado anteriormente sobre la capacidad del proceso y el consumo de energía específico provienen de nuestralíneas de perfiles de PVC rígidoy no son transferibles a ABS - material diferente, línea diferente, problema de control diferente. Los datos de capacidad son significativos por familia de productos y deben solicitarse de esa manera.

 

De dónde provienen los números publicados.Los rangos de parámetros de proceso citados anteriormente provienen de dos sitios web de proveedores, ambos con un interés comercial directo. Ninguno de los dos vincula sus números, artículo por artículo, a un grado determinado, un espesor de pared y un conjunto establecido de condiciones de funcionamiento, que es lo que los haría adoptables. Aparecen aquí como rangos de trabajo publicados que no coinciden entre sí, que es la descripción honesta. Los hallazgos sobre la erosión y el reciclaje provienen de trabajos de laboratorio-revisados ​​por pares y gubernamentales-sobremuestras de ABS moldeadas por inyección-, perfiles no extruidos; los mecanismos se transfieren, los números no.

 

Fuente Tipo Utilizado para
ISO 19062-1:2015, entrada de catálogo-ISO, 2015 Organización de estándares Sistema de designación ABS actual y sus cuatro propiedades designativas
ISO 19062-2:2019, entrada de catálogo-ISO, 2019 Organización de estándares Preparación de muestras y determinación de esas propiedades.
ISO 2580-1:2002, entrada de catálogo- ISO, retirada en 2015 Organización de estándares Confirmación del estado retirado de la designación anterior
Fiorio et al.,Materiales 13(1):212, 2020- Universidad de Gante / Tecnalia, acceso abierto Investigación original-revisada por pares Perfil de profundidad de envejecimiento UV, cambios mecánicos por método de prueba, reciclaje mecánico, sistemas estabilizadores. Muestras moldeadas por inyección-; Simulación detrás de cristal UVA-351
Pickett y otros,Degradación y estabilidad del polímero 181 (2020) 109330- NIST con financiación SABIC-HPP Investigación original-revisada por pares Energía de activación para efectos de amarilleamiento, reciprocidad, lámpara y humedad. Chips pigmentados-de TiO₂-moldeados por inyección, no estabilizados
KingStar Mold, tecnología de extrusión de perfiles ABS Proveedor de moldes y moldeo por inyección (comercial) Secado, zonas de cilindro y matriz, geometría de tornillo, hinchamiento de matriz, rangos de trabajo de calibración y enfriamiento. Sin cita externa, sin grado o espesor de pared indicado
Jieya, extrusión de ABS Fabricante de extrusoras (comercial) El segundo, el conflicto entre el secado y el rango de temperatura del barril, y la relación de compresión. La página enumera fuentes externas; Eso no es lo mismo que cada parámetro esté vinculado a condiciones verificables.

 

No hemos comprado el texto completo de las normas ISO; Las declaraciones anteriores provienen de las entradas del catálogo disponibles públicamente y deben leerse en comparación con el texto estándar adquirido.

 

Preguntas frecuentes

¿Qué temperatura se utiliza en el proceso de extrusión de plástico ABS?

Las cifras publicadas no están de acuerdo. Un proveedor ofrece un cañón de 160 a 180 grados con una matriz de 175 a 185 grados; otro da un cañón de 200 a 250 grados. Ambas son fuentes comerciales y ninguna vincula su alcance a un grado nombrado y a condiciones de funcionamiento declaradas, por lo que ninguna puede adoptarse como configuración y promediarlas no describiría nada. La referencia de control es la ventana de procesamiento de la hoja de datos de calidad, junto con lo que realmente alcanza la masa fundida en la línea específica - registrada con la ubicación de medición, el método y la calibración, junto con los puntos de ajuste de zona, la salida y la velocidad del tornillo.

¿Qué tan seco debe estar el ABS antes de la extrusión?

No existe una única marca de aprobación de la industria que pueda citarse. Las guías de extrusión publicadas por fuentes comerciales sitúan la humedad recibida entre 0,3 y 0,8 % y el secado de la tolva a aproximadamente 80 a 90 grados durante 2 a 4 horas, con un objetivo residual inferior al 0,2 %; una cifra más estricta, inferior al 0,1 %, circula principalmente a partir del material de moldeo por inyección. Se ha demostrado que ninguno de los dos es el objetivo correcto para una determinada pieza extruida. Lo que lo determina es la orientación del productor de resina para su calidad, el método y punto de muestreo mediante el cual se mide la humedad residual y los criterios de aceptación de la pieza terminada. El secado excesivo es un verdadero modo de fallo en la otra dirección: demasiado tiempo o demasiado calor provocan aglomeración y coloración amarillenta.

¿Es el ABS de grado-extrusión diferente del ABS de grado-inyección?

Sí. ISO 19062-1:2015 - que reemplazó a la ISO 2580-1:2002 - retirada, clasifica los materiales de moldeo y extrusión de ABS según la temperatura de ablandamiento Vicat, el índice de flujo másico de fusión, la resistencia al impacto con entalla Charpy y el módulo de tracción. Los grados de inyección son generalmente de mayor flujo, lo que va en contra de la resistencia del fundido entre la matriz y la estación de dimensionamiento. Escribir sólo "ABS" en un dibujo no constituye una especificación de material, ni tampoco la designación por sí sola: clasifica un material, no confirma que la calificación se ejecutará como su sección.

¿Se pueden utilizar perfiles ABS en exteriores?

El ABS no modificado normalmente no se especifica para servicio en exteriores. En un estudio-revisado por pares de ABS moldeado por inyección-bajo lámparas UVA-351 a 50 grados - que simulan la luz del día detrás de un vidrio, sin exposición directa al aire libre - la fotooxidación de la fase de butadieno se limitó a aproximadamente los 100 μm exteriores, pero esa piel quebradiza fue suficiente para colapsar la tensión en la rotura y reducir drásticamente la resistencia al impacto sin muescas, y el impacto con muescas se afectó mucho menos. módulo ligeramente aumentado. Esas profundidades y magnitudes pertenecen a ese experimento y no son constantes para ABS. Cuando la exposición a los rayos UV y la estabilidad del color son importantes, el ASA es el material candidato habitual, y la selección debe realizarse con los datos del productor de resina para su entorno de servicio.

¿El ABS reciclado debilita un perfil extruido?

No de manera uniforme, y la línea de base es importante. El trabajo publicado sobre ABS envejecido reciclado mecánicamente encontró que la tensión en la rotura y la resistencia al impacto sin muescas aumentaron en relación con ese material envejecido, porque la capa superficial quebradiza se rompe y el envejecimiento físico se borra - recuperación de un estado degradado, no una mejora con respecto a la resina virgen - mientras que el impacto con muescas y la pureza del color se recuperaron mucho menos, y un segundo paso de reciclaje dio una tensión de rotura menor que la primera. Las muescas y los requisitos de color son primeros exámenes útiles, pero no lo resuelven: el control de fuente y contaminación, la trazabilidad del lote, el historial térmico, la proporción y la ubicación, y la verificación del perfil terminado influyen en la decisión. El estudio utilizó muestras-moldeadas por inyección, por lo que no se traduce en un porcentaje de remolido para los perfiles.

 

Trabajando con nosotros

 

Extruimos perfiles de plástico personalizados, incluido ABS. Lo que normalmente no asumimos: moldeo por inyección, moldeo por soplado y producción de láminas, varillas o tableros. Se aplican cantidades mínimas de pedido y límites de tamaño de sección, que se indican caso por caso.

 

Para una revisión técnica, envíe el dibujo de la sección (o un boceto acotado), el volumen anual, el entorno de servicio - interior o exterior, el rango de temperatura, cualquier exposición química o UV - y cualquier requisito de color. Un dibujo y un entorno de servicio producen una respuesta útil; una solicitud de precio unitario sin ellos no lo hace. Puedes ver las secciones y acabados de ABS que ya ejecutamos en nuestroPágina de perfil de ABS, oenviar una sección para evaluación técnica.