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CONTGRAV Controlo gravimétrico da espessura média e/ou peso linear de materiais extrudidos

Princípio de funcionamento   Artigo publicado na revista REVIPLAST 57

O sistema CONTGRAV foi concebido para controlar o peso linear do produto extrudido através do controlo da velocidade de puxo ou através do controlo da velocidade de rotação do fuso da extrusora. O operador programa o peso linear desejado (gramas/metro).

O sistema CONTGRAV mede com precisão o débito à entrada do fuso (Kg./hora) e a velocidade real de puxo (metros/minuto). É assim possível comparar o peso linear actual com o valor programado e corrigir as velocidades por forma a que estes valores se aproximem.

Se se pretender controlar a espessura basta manter constantes as dimensões exteriores, como p.ex. a largura da manga para o caso do filme, o diâmetro exterior para o caso do tubo, etc.

Esta filosofia de controlo gravimétrico permite assegurar que o peso linear e a espessura do produto extrudido seja insensível a variações da densidade aparente das matérias primas, a variações da tensão da rede eléctrica, a variações da velocidade de rotação do fuso ou do puxo, etc.

CONTGRAV na Co-Extrusão
A coextrusão caracteriza-se pela extrusão simultânea de várias camadas de matéria prima com características próprias que se complementam por forma a obter um produto final complexo com propriedades normalmente impossíveis de obter com uma só matéria prima.

Estas propriedades podem ser tão diferentes como por exemplo aliar a resistência mecânica a características de atrito superficial específicas ou permitir uma soldadura ou colagem fiável num filme com propriedades de barreira ao oxigénio, etc.

As características finais do produto dependem não só dos materiais utilizados como também da espessura de cada uma das camadas. Torna-se portanto necessário controlar de maneira precisa e contínua essa espessura.

A coextrusão coloca no entanto alguns problemas técnicos de resolução difícil. Com efeito, depois da coextrusão ter sido efectuada, não é por norma possível verificar a espessura de cada camada individualmente, nem mesmo por métodos destrutivos.

O controlo deve por isso mesmo ter lugar antes da coextrusão ter sido efectuada.

Como é sabido, o peso linear (gr/m) de cada camada extrudida pode ser obtido pela divisão do débito em matéria prima (Kg/h) pela velocidade de puxo (m/min).

Como também é sabido, a espessura (mm) é uma função linear do peso por metro (gr/m). Controlando este último controla-se portanto a espessura.

O sistema CONTGRAV permite medir à entrada de cada um dos fusos o débito instantâneo em matéria prima que está a ser plastificada. Por outro lado também se mede a velocidade de puxo da coextrusora que é evidentemente comum para os diferentes fusos. O peso linear actual é constantemente comparado com o peso linear pretendido. Caso a diferença seja superior à zona morta aceite a velocidade de rotação do fuso será alterada automaticamente por forma a manter-se constante a espessura de cada camada e igual ao valor programado.

Os resultados podem ser analisados a dois níveis:
Qualitativo   O produto final mantém as suas características constantes independentemente da granulometria das matérias primas, do estado de colmatação dos filtros, das oscilações da alimentação em energia eléctrica dos motores e da capacidade do operador em lidar eficazmente com vários parâmetros interdependentes.
Económico   Para garantir as espessuras mínimas os operadores têm normalmente a tendência de produzir camadas demasiado grossas e com uma margem de segurança suficiente confortável. Isto reflecte-se numa incorporação de matéria prima e de energia eléctrica demasiado elevadas quando comparadas com os preços orçamentados, podendo ter consequências graves na saúde económica e financeira das empresas. A nossa experiência tem mostrado que ganhos mínimos de 5% são habituais, podendo por vezes atingir os 25%.

Um outro aspecto económico relevante prende-se com o lançamento da coextrusora ou com mudanças de espessuras (tempo de setup). O CONTGRAV permite reduzir o tempo de setup ao mínimo reduzindo dessa forma o desperdício de matéria prima e de energia eléctrica e aumentar consequentemente o tempo útil de utilização da máquina e portanto a produtividade do equipamento, da matéria prima e dos operadores.

 

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