Máquinas e Equipamentos

26 de setembro de 2009

Roscas e Cilindros – Peças superam funções com projetos especiais e manutenção adequada

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Publicado por: Simone Ferro
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    Transportar, plastificar, misturar e homogeneizar o plástico são funções básicas de roscas e cilindros na moldagem de peças por injeção, extrusão e sopro. No entanto, na teoria ou na prática, o mercado sabe que tais componentes podem fazer muito mais que isso. E fazem, quando requisitos importantes são respeitados, tanto no projeto e confecção quanto na manutenção ou recuperação dos mesmos.

    Para começar, roscas e cilindros devem operar sem comprometer as características químicas e físicas dos materiais processados, a fim de garantir a moldagem de produtos de alta qualidade. Bem projetados, executados e utilizados, melhoram o desempenho das máquinas, aumentam a produtividade e agilizam o set up, entre outros benefícios.

    Plástico, Roscas e Cilindros - Peças superam funções com projetos especiais e manutenção adequada
    Segundo especialistas do setor, a primeira regra para se obter bons ou, porque não dizer, excelentes resultados é operar com roscas bem dimensionadas e confeccionadas com os materiais apropriados para as resinas em uso. Não há como evitar a conhecida frase: “Cada caso é um caso.” Porém existem conceitos básicos para os quais os transformadores devem ficar atentos.

    O primeiro é encontrar um bom parceiro para desenvolver os projetos de roscas e cilindros ou executar os serviços de recuperação, quando este for o caso. O mercado brasileiro é disputado por empresas de grande tradição e experiência no setor, tanto nacionais quanto estrangeiras. Dentre as mais antigas, destacam-se a Indústria de Máquinas Miotto, de São Bernardo do Campo-SP, fundada em 1961; e a Wortex, inaugurada em 1976, sediada em Campinas-SP.

    A LGMT, de Piracicaba-SP, começou a operar em São Paulo na década de 60 com reformas e consertos de peças em geral. Gradativamente migrou as atividades para o mercado de roscas e cilindros, especializando-se ainda no segmento de máquinas para extrusão.

    A Matrix, de Curitiba-PR, recém-adquirida pela AWS, ganhou novo nome e investimentos para crescer e ampliar sua participação no mercado. A aquisição marcou a entrada da AWS em um novo nicho de mercado e deu origem a uma nova empresa, a Matriz (isso mesmo, com z no lugar do x). A antiga marca deixou de existir.

    Entre as nacionais, destacam-se ainda a Multi-União, de Nova Odessa-SP; a Illur Import, de Arujá-SP; e a Roscaplas, Perfilmak e Parra, de São Paulo, entre outras. O mercado local também é disputado por marcas estrangeiras, como a Xaloy Incorporated, dos Estados Unidos, representada pela By Engenharia, de São Paulo, ou a Spirex, outra companhia americana que chega ao país por intermédio da Uniflon, de São Paulo, além da Reiloy, Davis-Standard, Wexco entre outras.

    Universal x dedicada – O uso de perfis dedicados ou de rosca universal é outra questão que deve ser exaustivamente analisada pelo transformador. Embora uma mesma rosca trabalhe com mais de um material, os projetos universais não atendem com a máxima eficiência às condições necessárias para o processamento de todas as resinas.

    Existem recursos capazes de melhorar esse desempenho, como alterar a velocidade da rosca, colocar várias telas no filtro e mudar o perfil da temperatura, entre outros. São recursos paliativos, na avaliação dos fabricantes. Nem sempre os transformadores são rigorosos nessas avaliações e visam, muitas vezes, a uma aparente redução de custos.

    Os perfis standard ou universal, dupla-barreira e especial se destinam basicamente às máquinas monorrosca. O universal tem filetes simples, dispostos em perfil que trabalha com diversos materiais. Os filetes duplos, da rosca dupla-barreira, permitem a separação da resina fundida daquela que permanece sólida. Os projetos especiais combinam filetes duplos com misturador, sendo indicado para resinas com elevadas porcentagens de cargas e aditivos.

    As máquinas dupla-roscas podem ser equipadas com roscas contrarrotantes, que giram em sentido contrário; ou corrotantes, cuja rotação ocorre no mesmo sentido. As primeiras se destinam principalmente ao mercado de PVC. Já as corrotantes se adaptam ao processamento de plásticos de engenharia.

    De acordo com especialistas do setor, ao tentar reduzir o investimento, evitando o uso de rosca especial, o transformador pode aumentar seus gastos com energia elétrica e com o consumo de termoplásticos. Mais uma vez a máxima do “cada caso é um caso” entra em questão. “Normalmente, indicamos as roscas especiais para clientes que operam a maior parte do tempo com um determinado produto. Quando o transformador trabalha com duas resinas diferentes, é melhor que ele tenha duas roscas especiais do que uma universal”, avalia o diretor da By Engenharia, Antonio Azevedo Alves.

    A rosca sempre terá um desempenho melhor em uma resina específica. Mas recomenda-se o modelo universal para os moldadores que utilizam muitas resinas diferentes. “Nesses casos, deixamos o cliente ciente de que haverá perdas de uma família para outra de resinas”, diz Alves.
    Roscas universais possuem passo constante e filete simples. Parâmetros que muitas vezes não são suficientes para suprir as necessidades do processo. O constante avanço tecnológico das resinas e dos processos torna inviável o uso de roscas com desenhos convencionais.

    Plástico, Luciano Miotto,  diretor da LGMT, Roscas e Cilindros - Peças superam funções com projetos especiais e manutenção adequada

    Miotto é favorável a geometrias específicas para cada material

    O diretor da LGMT, Luciano Miotto, se manifesta totalmente contrário ao uso de rosca universal. “Cada material tem suas particularidades e propriedades. Temos de pensar em melhorar a produtividade”, argumenta. A empresa fabrica e recupera conjuntos de cilindros e roscas mono (filete simples e duplo filete) e dupla rosca (contrarrotante e corrotante) para os segmentos de termoplásticos, termofixos, borracha e alimentos.

    Na Brasilplast 2009, a LGMT apresentou modelo corrotante com roscas específicas para a produção de compostos. “Novas geometrias podem ser desenvolvidas de acordo com as necessidades do mercado. Este equipamento se encontra à disposição dos clientes para testes.”

    Segundo Miotto, 40% do faturamento provém da recuperação e 60% da fabricação de novos conjuntos. “O ano passado foi excelente até outubro, quando a crise mundial se instalou. Podemos dizer que já estamos vivendo um período pós-crise, com o mercado aquecido, mas nada comparável ao período anterior.”

    Múltiplas tecnologias – Manter-se atualizado é ponto fundamental para alcançar resultados satisfatórios num mercado cada vez mais acirrado e de margens reduzidas. Geometrias de roscas eficientes anos atrás podem ter se tornado extremamente obsoletas e pouco produtivas em virtude das evoluções registradas nos insumos e nos processos de produção.

    A tecnologia de múltiplas camadas, por exemplo, requer desenhos de roscas diferenciados para cada resina para que todas as camadas se distribuam de modo uniforme no cabeçote, com pressão equilibrada, bem como plastificação e dispersão de pigmento adequadas.

    Dentro desse contexto, o design dos perfis é extremamente importante para o projeto. Os perfis possuem filetes responsáveis pelo desempenho das etapas de fusão, homogeneização e transporte das resinas. Existem modelos adequados a cada tipo de resina, aditivo e carga. Na aquisição de máquinas novas, o transformador paga a diferença entre a rosca convencional e o modelo especial.

    Outra questão importante se refere ao uso de misturadores de pinos, de canais retos ou helicoidais, de barreiras e duplo-filete, entre outros. É possível projetar roscas com mais de um misturador. Tal recurso possibilita melhor homogeneização e economia de insumos, tais como resinas e pigmentos.

    Ao eliminar problemas de mistura, o transformador melhora a produção. Vale ressaltar que o uso de roscas com misturadores não aumenta a capacidade da máquina em quilos/hora, mas evita a perda de material.

    Troca ou retífica – Manter a integridade do conjunto rosca e cilindro deveria ser a primeira lição de casa para qualquer planta industrial. Para tanto, a manutenção preventiva tem de ser levada a sério. Mas nem sempre isso ocorre. O transformador deverá seguir as recomendações dos fabricantes relativas à periodicidade das medições e averiguações.

    Existem fornecedores que promovem inspeções gratuitas e auxílio na tomada de decisões. As ações e recomendações variam. Há fornecedores que recomendam nitretação da rosca sempre que a folga entre esta e o cilindro ultrapassar 0,5 mm. Outros, contrários às paradas, defendem a operação contínua, a fim de se evitar o acúmulo de impurezas e resinas.

    A opção pela troca ou retífica também deve ser avaliada com atenção, considerando-se critérios específicos de produção, tempo de uso, tipo de projeto, expectativa de utilização etc. O recondicionamento é uma prática muito empregada e de grande utilidade.

    No entanto, vale ressaltar que, muitas vezes, altera a geometria da rosca e, eventualmente, não garantirá a plastificação desejada. Mas, em alguns casos, existe a possibilidade de se manter o rendimento original a um custo 50% inferior ao da aquisição de um novo conjunto.

    Dentre os indícios de que a rosca deve ser substituída ou recuperada, Alves, da By Engenharia, cita a perda de produção, aumento dos refugos e a necessidade de alterações constantes nos parâmetros do processo. “Normalmente, os efeitos ocorrem em cascata. O transformador aumenta a rotação para compensar a perda de produção e, consequentemente, aumenta a temperatura da massa, o que poderá ocasionar queima dos produtos ou aditivos, gerar refugos etc.”

    O principal problema é o desgaste, que pode acontecer basicamente por causa da abrasão e corrosão causadas pelos materiais processados, tais como resinas e cargas minerais; dos parâmetros do processo e ainda do produto final.

    Outro fator importante para o desgaste é a adesão. Os materiais especificados para a confecção de canhão e rosca precisam ser metalurgicamente compatíveis. A escolha incorreta ou a baixa qualidade dos materiais influenciam a durabilidade desses acessórios. Alves cita ainda a montagem sem alinhamento adequado das partes e as folgas indevidas.

    A linha da Xaloy, representada pela By Engenharia, é composta por cilindros e roscas bimetálicos (ou não) para extrusoras, injetoras e sopradoras; camisas e roscas para extrusoras dupla-rosca contrarrotantes; e ponteiras, bicos valvulados e sistema de aquecimento para injeção. “Podemos fazer a rosca de acordo com o desenho e a especificação do cliente ou de projeto nosso”, explica Alves.


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