Masterbatch per estrusione tubi e profili

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Completiamo il tuo processo

Estrusione tubi e profilati

Collaboriamo attivamente con il Cliente lungo tutte le fasi del processo per risolvere difetti e migliorare la produttività. Operiamo a stretto contatto per mettere a punto soluzioni che non interferiscono con le condizioni di processo, esplorando insieme additivi e materiali alternativi in grado di agire sulle cause primarie di difettosità. Il risultato è una sinergia che riduce significativamente gli scarti e sviluppa valore nell’innovazione a partire dalle competenze di entrambi.

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Applicazioni

Fase uno

1. Preparazione e dosaggio materiale

La materia prima (granuli, polveri o regrind) viene stoccata, essiccata se necessario (per polimeri igroscopici come PA, PC, PET) e dosata tramite sistemi volumetrici o gravimetrici. Il masterbatch viene dosato nella stessa fase in percentuali tipicamente comprese tra 1% e 5%. In questa fase le tre condizioni essenziali da controllare sono:

Umidità residua verificata e sotto i limiti del polimero (per materie prime potenzialmente igroscopiche).

Dosaggio gravimetrico del masterbatch con precisione elevata per garantire ripetibilità colorimetrica.

Separazione dei lotti di regrind e qualificazione del MFI prima dell’utilizzo in produzione.

Fase due

2. Estrusione

Il materiale dosato entra nella tramoggia e viene convogliato dalla vite nella zona di fusione (barrel). Il profilo di temperatura del barrel è suddiviso in zone più la testa di estrusione. Il polimero fuso viene omogeneizzato e spinto verso la filiera a pressione e portata costanti. In questa fase la stabilità della portata e della pressione alla testa è fondamentale per la costanza dimensionale del profilo. Variazioni del profilo termico, usura della vite e/o del barrel, presenza di aree di ristagno del materiale, causano degradazione localizzata, strisce di colore e instabilità dimensionale. In questa fase è essenziale gestire:

Un profilo di temperature della vite ottimizzato per il polimero lavorato.

La pressione alla testa perché sia stabile con variazioni minime durante la produzione.

La manutenzione della vite e del barrel perché siano privi di usura significativa.

Gli elementi di principale criticità di questa fase sono:

Velocità del polimero

Velocità di taglio del polimero nella vite, influenza la viscosità e il calore di attrito ed è correlata alla portata dell’impianto.

Pressione del fuso

Pressione del fuso alla testa, indice di stabilità del processo, deve essere costantemente monitorata.

Tempo di residenza

Tempo di permanenza del polimero nella vite, è correlato al rischio di degradazione del polimero con conseguente perdite di prestazioni estetiche e meccaniche.

Zone di ristagno

Zone di ristagno del materiale nella vite o nella testa dove si accumula polimero degradato.

Rapporto tecnico L/D

Il rapporto lunghezza/diametro della vite influenza la plastificazione e miscelazione dei componenti costitutivi della ricetta.

Instabilità della portata di estrusione con oscillazioni cicliche della pressione.

Tempo di permanenza del polimero nella vite, è correlato al rischio di degradazione del polimero con conseguente perdite di prestazioni estetiche e meccaniche.

Fase tre

3. Formatura attraverso la filiera

Il polimero fuso transita attraverso la filiera (die) che ne definisce il profilo trasversale. Per i tubi si utilizza una testa con mandrino e la calibrazione inizia già in filiera. Il design della filiera deve garantire un flusso bilanciato e uniforme su tutta la sezione. In questa fase lo sbilanciamento del flusso in filiera genera spessori differenziali, bow (curvatura del profilo) e deformazioni geometriche. Il die swell (rigonfiamento del fuso all’uscita) deve essere previsto nel design della filiera. Temperature non uniformi nelle diverse zone della filiera causano velocità di flusso differenziali. In questa fase le tre condizioni ottimali da gestire sono:

Filiera progettata con analisi reologica computerizzata (FEM/CFD) per garantire flusso bilanciato.

Temperatura della filiera uniforme su tutta la sezione con resistenze localizzate e termoregolatori dedicati.

Land length ottimizzato per il polimero e la geometria del profilo, con possibilità di regolazione fine (lip adjustment).

Nella gestione del processo, elementi di attenzione sono:

Rigonfiamento del fuso

Il rigonfiamento del fuso all’uscita dalla filiera è un effetto elastico del polimero e dipende da temperatura e portata.

Bilanciamento del flusso

Il bilanciamento del flusso nella filiera serve ad ottenere spessori uniformi su profili asimmetrici.

Lunghezza filiera

La lunghezza del tratto rettilineo finale della filiera, parimenti alla temperatura e portata, influenza il die swell e la stabilità del flusso.

Linea di giunzione

Le linea di giunzione del fuso che si forma a valle del mandrino nei tubi e un potenziale punto debole del manufatto.

Instabilità di flusso

Flusso irregolare con aspetto superficiale a buccia d’arancia per velocità di taglio eccessive.

Fase quattro

4. Calibrazione e raffreddamento

Il profilo/tubo uscente dalla filiera passa attraverso una calibratrice (in depressione per i tubi) o un bagno di raffreddamento che ne fissa le dimensioni. Per i profili complessi si usano calibri a secco con vacuometro controllato. Il raffreddamento avviene in vasche d’acqua o con ugelli a nebbia. Il rapporto di traino (draw ratio) tra velocità di estrusione e velocità del cingolo determina l’orientamento molecolare e lo spessore finale. Tensioni residue da raffreddamento non uniforme causano deformazioni post-processo. Per i tubi, le tolleranze dimensionali (diametro esterno, spessore) sono regolamentate da norme stringenti. In questa fase le tre condizioni essenziali da tenere sotto controllo sono:

Velocità di traino sincronizzata con la portata di estrusione per mantenere il draw ratio nel range ottimale.

Temperatura dell’acqua di raffreddamento costante e uniforme per evitare tensioni residue asimmetriche.

Monitoraggio in linea dello spessore con sensori a ultrasuoni e sistema di retroazione automatica.

In questa ultima fase le criticità da gestire sono:

Rapporto di tiro

Il DR ha un effetto sull’orientamento molecolare e conseguentemente sulle proprietà meccaniche.

Gestione del vuoto

Nel caso specifico dei tubi la calibrazione in depressione è fondamentale per il controllo del vuoto in continuo.

Ovalizzazione

L’ovalizzazione del tubo può avvenire per raffreddamento non uniforme o pressione di calibrazione insufficiente.

Variazione dello spessore

La variazione di spessore lungo la circonferenza del tubo deve essere monitorato, spesso con un sistema ad ultrasuoni.

Fase cinque

5. Rettifica degli spessori e taglio

Attraverso sistemi di retroazione automatica (feedback loop), eventuali scostamenti dimensionali vengono corretti agendo sulla velocità del cingolo o sulla portata della pompa dell’estrusore. Il profilo/ tubo viene poi tagliato alla lunghezza nominale con troncatrici a lama orbitale o seghe. La tolleranza di taglio influisce sulle operazioni di assemblaggio a valle. Il taglio a caldo causa sbavature e deformazioni. I sistemi di misura in linea devono essere tarati periodicamente. La deriva lenta (drift) del processo richiede aggiustamenti frequenti. In questa fase le tre tecnologie premianti sono:

Il sistema di misura in linea con frequenza di campionamento adeguata e taratura in controllo.

La retroazione automatica agente su velocità del cingolo e/o portata per correzione in tempo reale degli scostamenti.

Il sistema di taglio a freddo con utensili affilati per garantire superfici di taglio planari e prive di bave.

In questa ultima fase i passaggi strategici sono:

Controllo ad anello chiuso

Sistema di controllo in retroazione automatica delle dimensioni del profilo.

Misura

Sistemi di misura in linea senza contatto per diametro e spessore.

Mercati

I mercati per estrusione profilati e tubi

Il successo nell’estrusione di profili e tubi si fonda sulla capacità di rispondere alle esigenze specifiche di ciascun settore. Soluzioni in grado di garantire alta produttività, stabilità dimensionale e conformità normativa nascono da un approccio ingegnerizzato, calibrato sulla specifica applicazione finale – dalla gestione della viscosità del fuso alla precisione geometrica, dalla resistenza agli agenti esterni alla compatibilità con gli standard di settore. La nostra competenza e i nostri prodotti specializzati sono al servizio delle vostre esigenze più critiche in una vasta gamma di settori industriali ad alta intensità tecnologica e regolamentata.

Prodotti

Linea prodotti per estrusione profilati e tubi

Rifra opera al fianco dei trasformatori che producono profili e tubi destinati ad applicazioni tecniche, industriali e regolamentate, dove continuità di processo, precisione geometrica e stabilità delle prestazioni sono condizioni imprescindibili. La conoscenza approfondita delle criticità tipiche di questa tecnologia consente di sviluppare masterbatch colore e additivi che non si limitano a soddisfare requisiti estetici o funzionali, ma contribuiscono in modo diretto alla regolarità del processo e alla qualità finale del manufatto. Ogni soluzione è progettata per ottimizzare produttività, affidabilità dimensionale e prestazioni nel tempo, con un’attenzione costante alla sostenibilità e all’economia circolare.

Masterbatches colore

Le nostre regole di progettazione delle formulazioni colore

Rifra da sempre ha scelto di non focalizzarsi sulla produzione di formule standard, ma su sviluppi ad hoc che massimizzino le performance del colore e valorizzino il prodotto nella sua specifica destinazione d’uso. Nell’estrusione di profili e tubi, la formulazione del masterbatch colore non è una semplice scelta cromatica, ma un intervento tecnico che deve integrarsi con l’intero equilibrio reologico e termico del processo. La dispersione dei pigmenti, la compatibilità con la matrice polimerica, la stabilità termica durante il tempo di residenza e l’assenza di interferenze con calibratura, flusso e finitura superficiale sono fattori determinanti per garantire qualità costante e ripetibilità del risultato.

Settori regolamentati e ad alte prestazioni	Valori per i manufatti	Come ottenere valore dalle formule Rifra
Automotive	Profili per guarnizioni, guaine cavi, tubi tecnici per veicoli. Resistenza a oli, fluidi di bordo, sbalzi termici e vibrazioni.	Pigmenti conformi REACH e RoHS. Stabilità termica elevata. Formulazioni validate per non alterare le proprietà meccaniche del polimero e garantire prestazioni anche a temperature elevate.
Elettrico / Elettronico	Cavidotti, guaine per cavi, tubi corrugati per protezione cavi elettrici e in fibra ottica. Codici colore IEC obbligatori, resistenza FR.	Corrispondenza codici colore IEC 60446. Formulazioni FR compatibili con il processo. Stabilità a UV per installazioni esterne.
Medicale	Tubi medicali, guaine per dispositivi, profili per ambienti igienici. Purezza chimica, assenza di migrazione, conformità normativa.	Selezione rigorosa materie prime con tracciabilità garantita per ogni formulazione.

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Settori ad alto impatto estetico e durata	Valore per i manufatti	Come ottenere valore dalle formule Rifra
Arredo indoor	Profili decorativi per mobili, bordi, maniglie, listelli. Alta qualità estetica richiesta con consistenza cromatica di serie in serie.	Controllo metamerismo. Alta disperdibili- tà pigmentaria per superfici di estrusione lucide e prive di striature.
Arredo outdoor	Profili serramenti. Alta qualità estetica e resistenza alla luce ed alle intemperie.	Selezione accurata di pigmentazioni outdoor, con possibilità di formulazioni complex con agenti antiUV ed antiossidanti specifici.

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Settori specialistici ad alta sollecitazione	Valore per i manufatti	Come ottenere valore dalle formule Rifra
Agricoltura	Tubi per irrigazione goccia e aspersione, tubi per fertirrigazione. Profili per serre e tunnel. Manufatti in campo aperto per stagioni multiple.	Elevata solidità del colore outdoor. UV/ HALS bilanciati in funzione del polimero base (PE, PP). Formulazioni con carbon black per tubi neri.
Edilizia	Tubi per acqua potabile, gas, scarichi e pluviali. Profili per serramenti, soglie, davanzali, profili tecnici per cappotto e coperture.	Formulazioni che non alterano la viscosità del fuso garantendo stabilità dimensionale del profilo. Pigmenti termostabili per temperature di processo.

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Masterbatches additivi

Le nostre soluzioni storiche per gli additivi

Quando è necessario conferire al manufatto caratteristiche specifiche, Rifra studia soluzioni dedicate collaborando con i fornitori di principi attivi e verificando con i Clienti il miglior equilibrio tra quantità di principio attivo sul prodotto finito e prestazione desiderata.

Valore per i manufatti	Benefici per il professo	Proprietà
Profilo con sezione costante e spessore uniforme senza ondulazioni.	Il modificatore reologico stabilizza la viscosità del fuso nella filiera piana riducendo le variazioni di portata e il fenomeno del surging che causa oscillazioni dimensionali.	RHEOLOGY MODIFIER PROCESS AID (PPA)
Profilo con superficie liscia, lucida e priva di difetti da melt fracture.	Il PPA forma un film lubrificante sulle superfici metalliche della filiera riducendo pressione e temperatura di esercizio, allungando drasticamente i tempi di pulizia.	PROCESS AID ADDITIVE (PPA)
Tubo o profilo con resistenza meccanica preservata dopo estrusione.	La protezione antiossidante previene la degradazione termica del polimero durante la permanenza nel barrel e nella testa, mantenendo il peso molecolare e le proprietà a lungo termine.	ANTIOXIDANT
Profilo outdoor con colore stabile e meccaniche preservate nel tempo.	La selezione opportuna di UV absorber e HALS minimizza il die build-up da condensazione degli stabilizzanti sulle labbra della filiera e garantisce protezione solare a lungo termine.	UV STABILIZER HALS
Tubo con proprietà di scorrimento interno ottimali (bassa rugosità interna).	L’aggiunta di slip interni riduce il coefficiente d’attrito della parete interna del tubo migliorando la portata idraulica a parità di pressione.	INTERNAL SLIP AGENT
Profilo antifiamma con classificazione di reazione al fuoco.	La compatibilità del sistema FR con i lubrificanti e gli stabilizzanti evita la compromissione della finestra di processo e della qualità superficiale.	FLAME RETARDANT SYSTEM
Tubo o profilo con caratteristiche antistatiche.	Il sistema antistatico dissipativo elimina le cariche elettrostatiche durante l’avanzamento del profilo nel calibratore riducendo l’attrazione di polveri e i rischi elettrici.	ANTISTATIC

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Masterbatches complex

Le nostre migliori formulazioni: i COMPLEX

Come in tutte le cose ben fatte, il miglior risultato si ottiene lavorando in squadra. Rifra traduce questo motto nella predilezione per soluzioni che combinino la formulazione colore a quella delle chimiche più performanti, fornendo strutture additivate “all in one” direttamente in impianto.

Soluzioni Rifra	Vantaggio sinergico	Efficienza garantita
RIFRACHEM CX PPA + ANTIOX	Profilo colorato con superficie perfettamente liscia e polimero non degradato. Il PPA riduce la pressione in filiera e il die build-up; l’antiossidante protegge il polimero dalla degradazione termica in barrel.	Riduzione fermi per pulizia filiera, mantenimento MFI lot-to-lot, superficie priva di difetti da melt fracture.
RIFRACHEM CX PPA + UV	Profilo colorato per outdoor con superficie liscia e protezione solare integrata. La sinergia PPA/UV garantisce sia la qualità di estrusione sia la durata delle meccaniche in ambiente esterno.	Superfici di qualità estetica elevata senza interventi aggiuntivi. Stabilità cromatica outdoor per serramenti, profili per facciata e profili agricoli.
RIFRACHEM CX ANTIOX + UV	Tubo o profilo colorato con doppia protezione: termica in processo e solare in esercizio. Formulazione studiata per ogni combinazione polimerica su prodotti con requisiti di aging a lungo termine.	Mantenimento delle proprietà meccaniche dopo aging accelerato. Soluzione validata per uso outdoor.
RIFRACHEM CX FR + PPA	Profilo additivato con agenti antifiamma con superficie di estrusione ottimale. La compatibilità FR/PPA evita che il carico di ritardante di fiamma aumenti la pressione in filiera e generi difetti superficiali.	Classificazione di reazione al fuoco mantenuta senza sacrificare la qualità estetica. Riduzione dei fermi macchina per pulizia anche con formulazioni FR ad alto carico.
RIFRACHEM CX ANTISTATIC + PPA	Profilo o guaina con superficie liscia e resistività superficiale controllata. La combinazione elimina le cariche in calibratura e assicura la continuità della funzione antistatica su tutta la superficie estrusa.	Resistività superficiale stabile. Nessun difetto superficiale da interazione antistatico/filiera. Ideale per cavidotti e guaine cavo.

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