Dominando Controle de Linha de Filme Cast para Resultados Superiores em Embalagem

Alcançando Controle Ótimo de Linhas de Filme Cast

Filmes stretch são essenciais na indústria de embalagem pois fornecem solução versátil e alta qualidade para embalar produtos de forma segura e econômica. Filme produzido por processo de extrusão por matriz plana onde motores AC e drives de velocidade variável AC desempenham papel significativo na garantia de saída de alta qualidade.
Processo começa com extrusora que é essencialmente bomba que derrete e transporta fluidos de alta viscosidade. Polímero entra na extrusora via alimentação gravimétrica, e através de ações combinadas de calor e estresse mecânico, material é derretido, misturado e empurrado através de cabeçote de extrusão para dar forma desejada. Após sair do cabeçote, material entra em unidade de resfriamento, onde 'chill rolls' resfriados a água reduzem temperatura do filme antes de ser finalmente enrolado em bobinas.
Extrusora
Extrusora consiste em cilindro oco no qual gira parafuso simples ou duplo acionado por motor elétrico; geralmente acoplado ao parafuso plastificante por redutor. Motor fornece torque requerido e gira na velocidade necessária para obter vazão de fusão esperada. Qualquer falha no controle preciso da velocidade do parafuso causa mudanças na espessura do filme na direção da máquina.
Nos últimos 20 anos, motores AC tipicamente substituíram motores DC no controle do parafuso da extrusora em aplicações de linha de filme cast. Entregaram vantagens em conveniência, confiabilidade, baixa manutenção e redução nas dimensões da solução. Motores AC controlados por drives de velocidade variável AC que garantem rotação estável – mesmo em velocidades muito baixas (via circuito fechado através de encoders incrementais), proteção contra curto-circuito (baixa ou alta tensão), e incorporam filtros EMC para eliminar ruído e interferência elétrica.
Anos recentes, junto com motores e drives AC, motores de torque também utilizados no controle de extrusão por parafuso. Oferecem solução direct-drive completa que não requer montagem de elementos diferentes como redutor, correias e polias. Motores de torque garantem uniformidade no movimento, linearidade e constância na extrusão do material plástico.

Seção de resfriamento

Como mencionado, quando material sai do cabeçote, é resfriado em rolos de resfriamento que formam seção de resfriamento da linha de produção de filme cast. Unidade de resfriamento compreende rolo de têmpera primário, que resfria filme de um lado, e rolo secundário, que resfria lado oposto. Inclui também sistema motorizado de posicionamento de rolos para alinhamento vertical e transversal correto, e em muitos casos caixa de vácuo e/ou faca de ar.
Rolos devem ser perfeitamente alinhados com a web para garantir tensão uniforme e minimizar variações de espessura na largura do filme. Além disso, velocidade angular dos rolos deve ser bem controlada para prevenir flutuações de espessura na direção da máquina.

Seção de acumulador e bobinador

Dentro das seções de resfriamento e bobinamento, encontramos acumulador, usado para permitir emenda da web alimentada de bobinador vazio para cheio a velocidade zero sem parar linha.
No final, bobinador traz material da extrusora para bobinas. Processo de bobinagem deve preservar propriedades e dimensões do filme quando bobinas desenroladas em processos downstream.
Existem vários tipos de bobinadores, embora típico em aplicações de filme cast seja 'turret' ou 'center' winder onde tensão da web diminui conforme diâmetro do rolo aumenta.
Todos movimentos nas seções de resfriamento, acumulador e bobinador são acionados por motores e drives AC que governam velocidade da web e tensionamento correto.
Drives e Motores AC
Drives AC com controle high-end muito importantes para garantir filme de alta qualidade durante processo. Software fácil de configurar para controle de malha fechada e eficiência ótima para muitos tipos de material é elemento vital de sistema e processo de linha de filme cast.
Série AC30 da Parker com potências 0,75 a 450 kW acoplada com software Quicktool com funcionalidade PLC IEC61131 completa ou Parker DSE Lite, fornece todos recursos para sincronização ótima entre todas seções. Permite clientes criar, parametrizar e configurar aplicações definidas pelo usuário usando blocos de função dedicados como bobinador, PID e calculadora de diâmetro. Série AC30 também dá acesso a grande biblioteca de macros de aplicação e exemplos trabalhados.
Conectividade via EtherCAT, Profinet, Ethernet IP e Modbus TCP IP através de porta Ethernet dual permite comunicação entre drives individuais de forma simples e flexível e suporta analytics de dados inteligentes e conexão a servidores externos. Setpoint da linha pode ser enviado através de canal muito rápido suportado por comunicação peer-to-peer sincronizada 1588, e cada parte da máquina tem sua própria regulação, seja nos drives ou via protocolo pelo CLP.
Animação mostra como solução de drive high-performance suporta controle ótimo de linha de filme cast.