Máquinas e Equipamentos

Roscas e cilindros – Escolha adequada das peças torna projetos mais rentáveis

Rose de Moraes
26 de setembro de 2011
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    Na hipótese de uso de rosca na qual o cisalhamento extremamente elevado (taxa de compressão) constitui a principal fonte de calor, a temperatura da massa não somente será alta, mas também será obtida a um grande custo energético, havendo alto potencial de degradação do material e aumento significativo do desgaste da rosca e do cilindro, problemas que aumentarão consideravelmente quando forem processados materiais com cargas minerais e com fibras de vidro.

    Assim, pode-se deduzir que, ao se trabalhar com um perfil de rosca adequado ao processo, as temperaturas de cada zona permanecerão estáveis, observando-se também os perfis de temperatura que devem ser adequados em função do tipo de matéria-prima, projeto de rosca, processo, e também o componente a ser produzido.

    Aprendendo a preservar – Promover alinhamentos corretos, evitar excessos de temperatura de aquecimento, excesso de contrapressão, partida de máquina fria, longos períodos com os materiais parados dentro do conjunto de plastificação são alguns procedimentos básicos e obrigatórios feitos pelo tradicional fabricante aos transformadores que desejam preservar por longos períodos a qualidade das roscas.

    “O perfil adequado de temperatura deverá ser obtido através do balanceamento correto das duas fontes de calor disponíveis, ou seja, das resistências (condutivo) e do atrito (cisalhamento), sendo o perfil incorreto de temperatura, a geometria inadequada da rosca e materiais contaminados as principais causas de desgaste de roscas e cilindros”, considerou o diretor De Filippis.

    O calor condutivo do plástico é obtido com a compressão que a rosca gera pressionando a resina contra a parede do cilindro, que está aquecido pelas resistências. Já o calor por cisalhamento é obtido pela compressão da resina na geometria da rosca, forçando-a através dos canais e misturadores distributivos e dispersivos, como também pelo uso da contrapressão gerada pelos cabeçotes ou pelo bloqueio hidráulico no caso de injetoras.

    Entre os vários perfis de temperatura adotados, o diretor identifica o perfil ascendente, normalmente utilizado no setor da transformação, e que é adequado para máquinas com roscas cuja relação entre o comprimento e o diâmetro (L/D) está acima de 24 e que irão converter materiais de forma gradativa até alcançar a temperatura adequada de extrusão, citando como exemplos os polietilenos de alta e de baixa densidades, os polipropilenos, entre outros.

    “Recomendamos a escolha do perfil de temperatura reverso quando do processamento de materiais que necessitam de temperaturas elevadas e de maior tempo de residência para se alcançar o ponto de amolecimento, bem como roscas com L/D curto para alguns tipos de resina, em se tratando, por exemplo, de PEAD-APM, náilons e materiais com altas cargas minerais”, acrescentou.

    Já o perfil de temperatura “lombada” deve ser utilizado, segundo recomenda o diretor, quando do processamento de resinas não carregadas, mas que necessitam alcançar uma temperatura elevada para o seu amolecimento, retornando a uma temperatura mais baixa para ser processada pelo cabeçote ou molde. De Filippis ainda identifica o perfil de temperatura “plano”, que deve ser adotado quando o percentual da capacidade de extrusão está entre 30% e 50% e a resina não for carregada.

    Outra observação importante feita por Paolo De Filippis refere-se à contrapressão, que somente deverá ser empregada em casos de emergência ou em aplicações especiais, sob rigoroso monitoramento.

    “A contrapressão é uma forma de aumentar a plastificação quando não se dispõe de rosca com geometria adequada e com baixa taxa de compressão. A contrapressão na rosca resulta da aplicação de pressão hidráulica para restringir o movimento de retorno da rosca ou, no caso de extrusão, restringe a passagem do termoplástico para o cabeçote por meio do uso de telas, fazendo com que, consequentemente, a rosca trabalhe mais a resina, aumentando a temperatura pela intensidade do cisalhamento e formando uma massa que irá favorecer a mistura de cores.

    Contudo, as desvantagens da contrapressão são muitas, pois, com o aumento da temperatura, diminui-se a capacidade de produção da rosca e se elevam os custos de energia, ocasionando-se também excessivo desgaste na rosca, no cilindro e nas válvulas.

    Desgastes podem ser evitados – Em síntese, existe uma ampla gama de variáveis a observar relacionadas com as resinas, processos, produtos finais, equipamentos disponíveis etc., para projetar roscas e cilindros, bem como muitos procedimentos a adotar visando evitar desgastes nesses componentes por abrasão, corrosão, aderência e delaminação.

    Segundo pondera De Filippis, algumas ocorrências aceleram ou são as maiores causadoras de desgaste e poderiam ser evitadas, bastando prestar um pouco mais de atenção. Entre elas se destacam a falta de alinhamento da rosca, cilindro, caixa de rolamento e redutor, suporte incorreto do cilindro na máquina, falta de paralelismo da rosca e cilindro, aquecimento inadequado no conjunto, excesso de contrapressão na unidade de injeção, incompatibilidade entre os materiais da rosca e do cilindro, baixa qualidade dos materiais construtivos e do tratamento térmico, cargas abrasivas com reforços antichamas, cargas minerais, pigmentos e aditivos corrosivos e má qualidade dos reciclados.



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    Um Comentário


    1. Concordo plenamente, obrigada pelo texto!



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