La fabricación del Polietileno de alta densidad se puede dar por diferentes métodos. Previamente a su transformación, se adicionan aditivos, esto recibe el nombre de formulación.
Dentro de los métodos de transformación se encuentran el de Extrusión, Inyección, Soplado, Rotomoldeo, Termoformado, y Compresión. Por medio de una o más de estas técnicas es posible trasformar los diferentes tipos de Polietileno de alta densidad.

Moldeo por Extrusión

El moldeado por Extrusión consiste en introducir el Polietileno de alta densidad en forma de granza en un cilindro en cuyo interior se encuentra el husillo. El material es empujado, compactado y finalmente fundido en el cilindro y después extruído en el cabezal saliendo al exterior en forma de tubo, película, lamina, perfil y otros. La pieza al salir de la extrusionadora pasa por un baño de agua que va enfriando la pieza progresivamente.
El moldeo por Extrusión es un proceso de fabricación continua y el más utilizado para la transformación del Polietileno de alta densidad pero tiene la desventaja de fabricar piezas inconclusas las cuales necesitan un tratamiento posterior al moldeo por extrusión. Tal es el caso de la laminación que necesita el moldeo por Termoconformado.

Husillo y cilindro

El husillo es la parte fundamental de la extrusora, su diseño varia según el material, la forma y finalidad de los artículos a fabricar. Para el Polietileno de alta densidad se recomiendan los husillos con zonas de alimentación y dosificación largas y la zona de compresión corta; con ello se garantiza la homogeneización del material.
Los cilindros deben de ser fabricados para soportar altas presiones y temperaturas de operación, así como la abrasión. En el exterior del cilindro van instalados dispositivos especiales para calentar y enfriar las zonas del cilindro.

Perfiles de temperatura

La temperatura varía de acuerdo al grado del material a transformar así como al tipo de producto a obtener y en ocasiones hasta de limitante la misma máquina.

Extrusión para fabricar tuberías y perfiles

El equipo necesario para la fabricación de tuberías y perfiles, consta de un extrusor, dado, formador, tina de enfriamiento, jalador de velocidad variable y enrollador o cortadora.

Dado tubería

Lo más importante en la extrusión de tubería, es el diseño del dado y la distribución del flujo de la masa fundida dentro de este. El flujo se divide en tres corrientes, que luego de ser forzado a pasar por el mandril, las corrientes se vuelven a unir y forman una sola corriente tubular.
El material fundido tiene tres líneas de unión que deben soldarse perfectamente, sin dejar marca alguna, ni presentar falla en el producto final, esto es posible debido a que el plástico que fluye está bajo presión y en estado semi-líquido.
El diámetro exterior del tubo se calibra empleando el formador al vació, por medio del cual se somete al tubo extruído al vació, al tiempo de que se enfría. Se recomienda el formador al vacio ya que proporciona mejor acabado.
La tina de enfriamiento consiste en un baño independiente con agua circulante, por donde pasa el tubo extruído. Se recomienda que la temperatura del agua de enfriamiento sea de 30 a 50 oC. El jalador es el elemento donde se genera la fuerza que mantiene al plástico en movimiento dentro de la línea de extrusión. La bobina o la cortadora es el lugar final dependiendo del producto que se fabrique.

Extrusión para la fabricación de película tubular

Para la fabricación de película tubular de Polietileno de alta densidad se recomienda una distancia entre el dado y los rodillos de 1.50 a 2.50 m. máximo, dependiendo del ancho de la película; también, una relación de soplado entre 3.5:1 a 6:1, la altura de la línea de enfriamiento mayor a 0.40 pero menor que 0.80 metros y una abertura del dado de 1.0016 a 1.524 mm.
Las condiciones de extrusión afectan la resistencia al impacto de la película, pues determinan la orientación de las moléculas; en general, el plástico presenta mejores cualidades mecánicas en el sentido de la orientación.
Las moléculas del Polietileno tienen un tiempo de relajación muy corto, esto es, después de que una fuerza orienta las moléculas, estas adquieren su postura anterior de forma casi inmediata. Solo aquellas cadenas poliméricas que son orientadas justo antes de la línea de enfriamiento, mantienen la orientación proporcionada.
En este sentido, las características de la burbuja, como altura de la línea de enfriamiento y relación de soplado, afectarán la resistencia al impacto.
El sistema de enfriamiento interno de la burbuja, es un dispositivo que continuamente esta renovando el aire que sostienen a la burbuja misma. Este sistema mejora la eficiencia del enfriamiento pues extrae el aire caliente, que ya enfrió a la película e introduce aire fresco. El ritmo de este intercambio mantiene la relación de soplado en una magnitud exacta y constante.

Fuente:UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA
ERNESTO ROCA GIRÓN