Extrusión por fusión asistida por ultrasonido de polímeros con las principales armónicas de 10-60 kHz
Autores: Agüero-Valdez, Diana; González-Sánchez, Alain; Rodríguez-Hernández, María Teresa; Fonseca-Florido, Heidi Andrea; Martínez-Colunga, Juan Guillermo; Valdez-Garza, Janett Anaid; Hurtado-López, Gilberto Francisco; Cruz-Delgado, Víctor Javier; Ávila-Orta, Carlos Alberto
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Extrusión por fusión asistida por ultrasonido de polímeros con las principales armónicas de 10-60 kHz
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Osciloscopio digital
Armónicos
Ondas ultrasónicas
Proceso de extrusión de polímeros
Peso molecular
Escisión de cadenas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Utilizando un osciloscopio digital, se identificaron los armónicos principales resultantes de la aplicación de diferentes frecuencias y niveles de potencia de ondas ultrasónicas durante el proceso de extrusión de polímeros. Los armónicos primarios se encuentran entre 10 y 60 kHz y exhiben características únicas, como forma, cresta y valle, siendo este último asociado con voltaje y corriente. La distancia de cresta a valle (altura) observada durante el procesamiento a 34 kHz y 375 W muestra el valor más alto, lo que se correlaciona con el índice de flujo de fusión más alto y la viscosidad aparente más baja. Es bien sabido que la aplicación de ondas ultrasónicas puede romper aleatoriamente enlaces C-C en compuestos hidrocarburos, lo que lleva a una disminución en el peso molecular. Sin embargo, la aplicación de ondas ultrasónicas a diferentes frecuencias y niveles de potencia puede promover la ruptura de cadenas tanto en cadenas de polímeros de alto como de peso molecular medio, aumentando así la distribución del peso molecular. Este fenómeno puede llevar a un desenredo de cadenas, junto con la ruptura de cadenas, como lo evidencia una disminución en el peso molecular a intensidades de potencia y frecuencia medias. Finalmente, se propone una representación esquemática de la interacción entre las cadenas de polímeros y las ondas ultrasónicas.
Descripción
Utilizando un osciloscopio digital, se identificaron los armónicos principales resultantes de la aplicación de diferentes frecuencias y niveles de potencia de ondas ultrasónicas durante el proceso de extrusión de polímeros. Los armónicos primarios se encuentran entre 10 y 60 kHz y exhiben características únicas, como forma, cresta y valle, siendo este último asociado con voltaje y corriente. La distancia de cresta a valle (altura) observada durante el procesamiento a 34 kHz y 375 W muestra el valor más alto, lo que se correlaciona con el índice de flujo de fusión más alto y la viscosidad aparente más baja. Es bien sabido que la aplicación de ondas ultrasónicas puede romper aleatoriamente enlaces C-C en compuestos hidrocarburos, lo que lleva a una disminución en el peso molecular. Sin embargo, la aplicación de ondas ultrasónicas a diferentes frecuencias y niveles de potencia puede promover la ruptura de cadenas tanto en cadenas de polímeros de alto como de peso molecular medio, aumentando así la distribución del peso molecular. Este fenómeno puede llevar a un desenredo de cadenas, junto con la ruptura de cadenas, como lo evidencia una disminución en el peso molecular a intensidades de potencia y frecuencia medias. Finalmente, se propone una representación esquemática de la interacción entre las cadenas de polímeros y las ondas ultrasónicas.