Fluido Hidráulico Reduz Custo de Injeção Melhorando a Eficiência de Máquinas de Moldagem por Injeção Plástica

Fluido hidráulico reduz custo de injeção - Artigo

Fluido Hidráulico de Eficiência Energética: As empresas estão se conscientizando cada vez mais da importância de buscar novos caminhos para aumentar sua competitividade, trazer redução de custos e se conectar com práticas ambientais sustentáveis, não somente para suas operações, mas também para a sociedade e as comunidades.

A sustentabilidade é vista por muitos como um componente vital de crescimento futuro, importante para permanecer competitivo em uma economia global que se desenvolve rapidamente.

Já que os países estão no combate ao impacto devastador da pandemia de COVID-19, menores custos e investimentos atrelados a pegada de carbono se tornam algumas das tendências pelas quais fornecedores e empresários serão avaliados.

Para aqueles que operam equipamentos hidráulicos, a demanda de energia, seja proveniente de diesel ou eletricidade, é um importante e bem conhecido fator contribuidor para a redução das emissões e do consumo de energia, trazendo benefícios na redução total dos custos operacionais.

Solução Inteligente é o Uso de um Fluido Hidráulico de Eficiência Energética

Soluções que melhoram a eficiência devem ser de baixo risco, rentáveis e não impactem em parada significativa dos equipamentos para implementação; portanto, uma solução particularmente inteligente é o uso de um fluido hidráulico de eficiência energética.

Esses fluidos estão no mercado há algum tempo, porém operadores, fabricantes de equipamentos originais (OEMs) e compradores permanecem cautelosos por não conhecerem a fundo seus reais benefícios.

Ao reconhecer a necessidade de um aprofundamento nessa área, a Lubrizol assumiu um projeto de pesquisa de vários anos para estudar fluidos hidráulicos com eficiência energética.

A combinações dos resultados observados na testagem de fluidos convencionais motivaram uma busca mais profunda e precisa de como um fluido pode influenciar e melhorar a eficiência hidráulica, trazendo benefícios econômicos e ambientais.

Em uma das etapas desse longo projeto de pesquisa, foram realizados testes de campo em condições reais na mesma máquina de moldagem por injeção plástica (MMIP) com objetivo de avaliar a influência do fluido hidráulico em relação a eficiência energética

A máquina de moldagem por injeção plástica (MMIP) é utilizada no processo de fabricação de componentes plásticos.

Reservatório de óleo da MMIP sendo abastecido com fluido hidráulico - Inejtoras Plástico Moderno - Melhorando a Eficiência de Máquinas de Moldagem
Reservatório de óleo da MMIP sendo abastecido com fluido hidráulico

Estas máquinas requerem muita energia utilizada para alimentar diversos sistemas hidráulicos de alimentação.

Para evitar paradas para manutenção, que pode gerar custos elevados, é essencial escolher um fluido hidráulico que otimiza o desempenho da máquina e protege os principais componentes contra danos.

Fluidos hidráulicos monograu tradicionais têm sido a preferência entre as operadoras no setor de moldagem por injeção plástica.

No entanto, atualmente o mercado cada vez mais competitivo e a necessidade de minimizar o impacto ambiental de operações de fabricação, exigem opções mais sustentáveis e eficientes.

Ao mesmo tempo, os projetos de equipamentos de MMIP estão se desenvolvendo, e aumentando tanto os níveis de desempenho quanto de complexidade das peças moldadas.

Estes equipamentos MMIP mais modernos trazem maior precisão, porém pressões e velocidades de operação mais altas, aumentando assim a severidade das condições de operação e exigindo mais do fluido hidráulico.

Portanto, um fluido hidráulico diferenciado pode fazer uma grande diferença na eficiência operacional.

Sobre o Teste

A MMIP foi operada com um fluido hidráulico de referência antes e depois de um fluido candidato para assegurar que não houvesse mudança no desempenho da máquina além da troca de fluido hidráulico.

O fluido de referência usado foi o monograu padrão ISO 46; o fluido candidato foi uma solução multigrau ISO 46 de eficiência energética.

Por um longo período de tempo, 50 canais de dados foram gravados para monitorar o desempenho da máquina para cada componente que fabricava.

Os dados registrados mais importantes eram de consumo de energia, mas o registro de outros critérios de desempenho da máquina confirmou que sua operação era consistente.

Durante o teste, mais de 48.000 unidades foram produzidas e 2,4 milhões de leituras de dados foram gravadas, validando estatisticamente os resultados.

Estes dados permitiram realizar uma comparação estatística entre o fluido monograu de referência e o fluido multigrau de eficiência energética.

Resultados – Fluidos Hidráulicos

O fluido de eficiência energética proporcionou uma excelente redução de 8,5% no consumo de energia elétrica.

Gráfico com fluído hidráulico com Fluído Monograu, Flúido Multigrau e monograu - até 85% de melhoria de eficiente modelagem

O teste em condições reais na máquina de moldagem por injeção plástica (MMIP)

comprovou que substituir o uso de um fluido hidráulico monograu convencional por um fluido de eficiência energética em uma MMIP pode proporcionar uma redução significativa de 8,5% no consumo de energia elétrica.

Esse avanço na eficiência iguala-se a benefícios substanciais para a operadora em termos de melhorias na rentabilidade, produtividade e sustentabilidade em suas operações.

O gráfico abaixo mostra que uma melhoria de eficiência de 8,5% equipara-se a uma economia no custo anual de eletricidade de US$ 98.000 para uma fábrica de dez máquinas de moldagem por injeção plástica. Isso terá um impacto imenso na rentabilidade do negócio.

Fluido Hidráulico O gráfico abaixo mostra que uma melhoria de eficiência de 8,5% equipara-se a uma economia no custo anual de eletricidade de US$ 98.000 para uma fábrica de dez máquinas de moldagem por injeção plástica. Isso terá um impacto imenso na rentabilidade do negócio

O montante anual de economia de energia também possibilitaria ao negócio produzir 566.000 unidades extras por ano, aumentando significativamente a produtividade operacional.

Além desses benefícios mais tangíveis para os negócios, a redução no consumo de energia elétrica resultaria em uma pegada de carbono menor, reduzindo emissões de CO2 em 174 toneladas por ano, melhorando as credenciais de sustentabilidade do processo de fabricação.

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Conclusão

Esse fluido hidráulico foi desenvolvido especificamente para reduzir a perda de pressão na transmissão de energia hidráulica, em todos os componentes hidráulicos críticos, como válvulas, filtros e atuadores.

Além das características exclusivas de economia de energia, este novo fluido hidráulico foi cuidadosamente formulado para ir além das exigências das especificações dos principais OEMs de bombas hidráulicas.

A manutenção do desempenho está assegurada por sua excepcional estabilidade ao cisalhamento.

O fluido com eficiência energética não cisalha fora da faixa nos testes de cisalhamento padrão da indústria. A robusta tecnologia de aditivo prolonga a vida do fluido, proporcionando intervalos de drenagem estendidos.

O fluido multigrau continha um modificador de viscosidade de poli(alquil metacrilato) [PMA] tornando-o assim altamente representativo de muitos fluidos multigrau disponíveis.

Crucialmente, e em contraste com diversos outros estudos, todas as fórmulas eram de grau de viscosidade ISO 46 e atendiam às exigências industriais para especificações de OEM para fluido hidráulico Parker Denison HF-0 e Catálogo Eaton E-FDGN-TB002-E.

Como a perda de energia normalmente se manifesta na forma de calor, não é de se surpreender que, além de melhorias no fluxo, também se observa uma redução na temperatura de operação (Figura 2).

Tanques de Armazenamento de Água Subterrâneos produzidos pela MMIP Plástico Moderno - Melhorando a Eficiência de Máquinas de Moldagem por Injeção Plástica ©QD Foto: iStockPhoto
Tanques de Armazenamento de Água Subterrâneos produzidos pela MMIP

As temperaturas no reservatório podem cair até 5°C, o que traz benefícios práticos na vida útil e durabilidade do fluido ao limitar o estresse térmico.

Uma sobrecarga menor nos sistemas de resfriamento também contribui para a eficiência do sistema total.

Existe uma necessidade clara de redução do consumo de energia nas linhas de produção, combinada com as elevadas exigências de durabilidade e redução no tempo de parada.

Adotar um fluido hidráulico de eficiência energética pode ter um impacto substancial nos negócios da operadora, melhorando a eficiência de seus equipamentos.

 

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Roberto Saruls - Lubrizol Additives - Plástico Moderno
Roberto Saruls é engenheiro químico pela Universidade do Rio de Janeiro

O AUTOR

Texto: Roberto Saruls

Roberto Saruls é engenheiro químico pela Universidade do Rio de Janeiro

Mestre em processos industriais pelo Instituto de Pesquisas Tecnológicas de São Paulo (IPT), com 30 anos de experiência em grande empresa global de fabricação de lubrificantes no segmento industrial.

Iniciou sua carreira no laboratório de P&D, depois dirigiu as áreas de marketing e tecnologia, engenharia de aplicações, serviços técnicos e desenvolvimento de novos negócios.

Há 4 anos, assumiu o cargo de gerente de negócios do segmento industrial para a América Latina na Lubrizol Additives.

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