Dimensionar el secador de plástico: volumen de tolva y tiempo de residencia
Los plásticos higroscópicos como PA, PC, PET o ABS deben secarse antes de la inyección. Si un secador es suficiente depende del tiempo que la granza permanece en la tolva. Aquí están las fórmulas con un ejemplo calculado; la calculadora de secador está disponible gratis en la app de Resinovo.
Las fórmulas para tolva, tiempo de residencia y caudal de aire
Caudal de material y volumen de tolva (dimensionado)
ṁ = m × 3600 / t_c · V = ṁ × t_d × SF / ρ
ṁ caudal de material en kg/h, m peso de inyección incluida la colada en kg, t_c tiempo de ciclo en s, t_d tiempo de secado exigido en h, SF factor de seguridad (aquí 1,2), ρ densidad aparente de la granza en kg/l. El molido es más ligero y reduce la densidad aparente.
Tiempo de residencia en la tolva (aptitud)
t_r = V × ρ / ṁ · q = t_r / t_d
La granza debe permanecer en la tolva al menos el tiempo de secado exigido t_d; t_r es el tiempo de residencia en la tolva. La relación q debería estar aproximadamente entre 1,2 y 2,5: por debajo el material queda poco secado, muy por encima la granza permanece caliente sin necesidad.
Caudal de aire de proceso
Q = 1,9 a 3,7 m³/h por kg/h o Q = ṁ × c × (T_d − T_amb) / (1 kJ/(m³·K) × 20 K)
Regla práctica: 1,9 a 3,7 m³/h por kg/h de caudal de material (0,5 a 1 cfm por lb/h). Además, el balance térmico para calentar la granza (c calor específico, T_d temperatura de secado) con una caída de temperatura del aire supuesta de 20 K. Cuenta el valor mayor; prevalece el dato del fabricante.
Ejemplo de cálculo: ABS, inyección de 60 g, ciclo de 30 s
ṁ = 7,2 kg/h · V = 7,2 × 2,0 × 1,2 / 0,62 ≈ 27,9 l
Datos del material como en la app: el ABS se seca a 80 °C durante 2,0 h, densidad aparente 0,62 kg/l, calor específico 1,4 kJ/(kg·K). Se necesitan unos 27,9 l de volumen de tolva, por lo que un secador de 30 l apenas basta. Un secador existente de 40 l contiene 24,8 kg: tiempo de residencia 3,4 h, q = 1,72. Es adecuado. El secador procesa como máximo 10,3 kg/h; el tiempo de ciclo mínimo con 60 g es de unos 21 s. Necesidad de aire: regla práctica de 13,7 a 26,6 m³/h, balance térmico 28,7 m³/h, es decir, unos 28,7 m³/h; potencia de calentamiento 0,16 kW sin pérdidas.
Cómo reconocer un secado insuficiente
- Vetas plateadas y burbujas en la superficie, sobre todo en la dirección del flujo.
- Caída de la viscosidad: el fundido se vuelve más fluido y la pieza rebaba o se vuelve quebradiza.
- Calidad fluctuante tras pausas o con un ciclo más corto, porque la granza permanece menos tiempo en la tolva.
Lo que el cálculo no cubre
El cálculo es un valor orientativo con un factor de seguridad de 1,2. No dice nada sobre el punto de rocío del aire de secado, el tipo de secador (aire seco o aire caliente) ni la humedad de la granza suministrada. Estos datos figuran en la hoja técnica del material y en la del fabricante del secador. Materiales como PP o PS normalmente no necesitan presecado; con granza fría o almacenada con humedad puede ser necesario secar igualmente.
Preguntas frecuentes
¿Qué tamaño debe tener un secador para una máquina de inyección?
El volumen de tolva resulta del caudal de material por el tiempo de secado por el factor de seguridad, dividido por la densidad aparente. El ejemplo anterior lo calcula para ABS.
¿Cuánto tiempo debe permanecer la granza en el secador?
Como mínimo el tiempo de secado del material, mejor de 1,2 a 2,5 veces. Los valores de cada material figuran en la hoja técnica y en la guía de materiales.
¿Cuánto aire necesita una tolva de secado?
Como regla práctica, de 1,9 a 3,7 m³/h por kg/h de caudal. Además, el aire debe poder calentar la granza; cuenta el mayor de los dos valores.
¿Sustituye la calculadora la hoja técnica del fabricante del secador?
No. Ofrece una preselección rápida. El punto de rocío, el tipo de secador y los datos del fabricante deben comprobarse en la hoja técnica.
Todas las calculadoras en el bolsillo.
Las calculadoras son gratuitas. Todo lo demás con Resinovo Basic: una semana de prueba gratuita y después desde 2,99 € al mes. En iPhone, iPad y Android.