Como obter o controle ideal das linhas de filmes fundidos

Obtendo o controle ideal das linhas de filmes fundidos

Os filmes estiráveis ​​são essenciais na indústria de embalagens, pois fornecem uma solução versátil e de alta qualidade para embalar produtos de maneira segura e econômica. O filme é produzido por um processo de extrusão de matriz plana, onde motores CA e inversores de velocidade variável desempenham um papel significativo na garantia de uma saída de alta qualidade.
O processo começa com a extrusora que é essencialmente uma bomba que derrete e transporta fluidos de alta viscosidade. O polímero entra na extrusora por meio de uma alimentação gravimétrica e, por meio das ações combinadas de calor e estresse mecânico, o material é derretido, misturado e empurrado por um cabeçote de extrusão para obter a forma desejada. Depois de sair do cabeçote de extrusão, o material entra em uma unidade de resfriamento, aqui os 'rolos frios' resfriados a água reduzem a temperatura do filme antes de finalmente ser enrolado nos rolos.
Extrusora
A extrusora consiste em um cilindro oco no qual gira uma rosca simples ou dupla acionada por um motor elétrico; este geralmente é acoplado ao parafuso de plastificação por uma caixa de engrenagens. O motor fornece o torque necessário e gira a uma velocidade necessária para obter a taxa de fluxo de fusão esperada. Qualquer falha no controle preciso da velocidade da rosca pode causar alterações na espessura do filme na direção da máquina.
Nos últimos 20 anos, os motores CA substituíram os motores CC no controle da rosca da extrusora no filme fundido aplicações de linha. Eles foram capazes de oferecer muitas vantagens em termos de conveniência, confiabilidade, baixa manutenção e redução nas dimensões gerais da solução do sistema. Os motores CA são controlados por inversores de velocidade variável CA que garantem uma rotação estável - mesmo em velocidades muito baixas (através de um circuito de malha fechada por meio de encoders incrementais), fornecem proteção contra curto-circuito (baixa ou alta tensão) e incorporam filtros EMC para eliminar o ruído elétrico e interferência.
Nos últimos anos, juntamente com os motores CA e inversores, os motores de torque também têm sido utilizados no controle de extrusão de parafuso. Eles oferecem uma solução completa de acionamento direto que não requer a montagem de diferentes elementos, como caixa de engrenagens, correias e polias. Os motores de torque garantem uniformidade no movimento, linearidade e constância na extrusão do material plástico.

Seção de resfriamento

Conforme mencionado anteriormente, quando o material sai do cabeçote de extrusão, ele é fundido em rolos de resfriamento que formam a seção de resfriamento da linha de produção de filmes fundidos. A unidade de resfriamento é composta por um rolo primário de têmpera, que resfria o filme de um lado, e um rolo secundário, que resfria o filme do lado oposto. Também inclui um sistema motorizado de posicionamento de rolos para o alinhamento vertical e transversal correto dos rolos e, em muitos casos, uma caixa de vácuo e/ou faca de ar.
Os rolos devem estar perfeitamente alinhados com a folha para garantir uniformidade tensão e para minimizar as variações de espessura ao longo da largura do filme. Além disso, a velocidade angular dos rolos deve ser bem controlada para evitar flutuações na espessura do filme na direção da máquina.

Seção do acumulador e do enrolador

Dentro das seções de resfriamento e bobinagem, encontramos o acumulador, este é usado para permitir a emenda da folha sendo alimentada de uma bobinadeira vazia para uma bobinadeira cheia com velocidade zero sem parar a linha.
No final do processo. , um outro enrolador traz o material extrusor para rolos. O processo de enrolamento deve preservar as propriedades e dimensões do filme quando os rolos são desenrolados em outros processos posteriores.
Existem vários tipos diferentes de enroladores, embora o típico usado em aplicações de filmes fundidos seja uma 'torre' ou ' central', onde a tensão da banda diminui à medida que o diâmetro do rolo aumenta.
Todos os movimentos realizados nas seções de resfriamento, acumulador e bobinadeira são acionados por motores CA e acionamentos que controlam a velocidade da banda e o tensionamento correto da banda.
Acionamentos e motores CA
Acionamentos CA com controle de ponta são muito importantes para garantir filme de alta qualidade durante todo o processo. Software fácil de configurar para o controle de circuito fechado e eficiência ideal para muitos tipos diferentes de material é um elemento vital de um sistema e processo de linha de filme fundido.
Série AC30 da Parker com potência nominal variando de 0,75 a 450 kW juntamente com o software Quicktool da empresa com funcionalidade IEC61131PLC completa ou o software Parker DSE Lite, fornece todos os recursos necessários para alcançar a sincronização ideal entre todas as seções da linha. Ele permite que os clientes criem, parametrizem e configurem aplicativos definidos pelo usuário usando blocos de função dedicados, como enrolador, PID e calculadora de diâmetro. A série AC30 também fornece acesso a uma grande biblioteca de macros de aplicação e exemplos de trabalho.
Conectividade via EtherCAT, Profinet, Ethernet IP e Modbus TCP IP através de uma porta Ethernet dupla permite a comunicação entre drives individuais de forma simples e flexível e suporta análise inteligente de dados e conexão com servidores externos. O setpoint da linha pode ser enviado através de um canal muito rápido suportado por comunicação peer-to-peer sincronizada 1588 vezes, e cada parte da máquina tem sua própria regulação, seja dentro dos drives ou através do protocolo de comunicação pelo CLP.
Uma animação mostra como uma solução de acionamento de alto desempenho suporta o controle ideal de uma linha de filme fundido.