Extrusão e Sopro - Cabeçotes flexíveis simplificam alteração da linha de produtos

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Esse é o sonho de todo fabricante de tubos rígidos e flexíveis: ser capaz de usar um simples "cabeçote de borracha" que permita a produção de tubos com qualquer diâmetro e espessura de parede sem interromper a linha de extrusão. Quase certamente ele nunca será realizado. Há soluções que já se aproximam bastante dessa situação ideal. Contudo, quanto maior o espectro de geometrias a serem produzidas, mais complexa e dispendiosa se torna a construção da matriz.Em muitos casos já será vantagem se a abertura de saída do cabeçote puder ser facilmente ajustada - ao menos dentro de certa faixa - com uma matriz apresentando diâmetro constante. Isto permitiria a produção de tubos rígidos e flexíveis com diferentes espessuras de parede. Uma abertura de saída otimizada será particularmente vantajosa se a orientação molecular entre a matriz e a unidade de calibração for mantida baixa visando, por exemplo, minimizar a contração. Naturalmente também seria desejável que essa opção adicional de engenharia de processo não tivesse de ocorrer às custas de uma matriz com construção bem mais complexa, e também se a facilidade de operação e manutenção não fossem prejudicadas. Ao se analisar a construção de matrizes convencionais para tubos rígidos e flexíveis é difícil imaginar que se possa viabilizar plenamente um ajuste do canal de fluxo que atenda a demanda por um cabeçote que apresente operação simples e limpeza fácil.Esta é quase certamente a razão pela qual tais cabeçotes não foram disponibilizados até hoje. A tecnologia de inclinação, que foi desenvolvida para permitir uma centralização mais precisa e específica de um cabeçote, criou agora novas condições de contorno que a tornam capaz de também ajustar facilmente a abertura da matriz. Tecnologia de Inclinação A tecnologia de inclinação inclui o uso de vedações feitas com elastômeros resistentes ao calor para fechar a abertura entre o cabeçote e a matriz (figura 1). A matriz é inclinada em vez de ser deslocada, como ocorre atualmente, para que seja centralizada em relação ao mandril. Isto oferece toda uma variedade de benefícios cruciais em comparação com a vedação metálica convencional. Uma vez que a matriz não mais precisa ser deslocada para frente e para trás, pode-se obter um ajuste mais preciso entre ela e o cabeçote, de modo que somente possa ser montada de forma centralizada (figura 2).Portanto, pode-se eliminar a pré-centralização da matriz que se faz necessária atualmente após a limpeza do cabeçote. Para assegurar um grau reprodutível de compressão da vedação inclinável, o qual se faz necessário para um selamento confiável, ela também possui uma conexão do tipo baioneta com manipulação fácil. Diferenças excêntricas na espessura podem ser reduzidas pela inclinação da matriz. Atualmente isto é feito numa fase de transição, usando parafusos de ajuste arranjados de forma axial (figura 2). Esta solução quase certamente será cada vez mais substituída no futuro por uma versão motorizada. A vantagem do ajuste motorizado está no fato de que, pela primeira vez, a matriz pode ser centralizada de forma extremamente precisa a partir do painel de controle da máquina. Isto também abre a possibilidade para que uma posição otimizada, uma vez encontrada, possa ser reproduzida exatamente em qualquer instante.Após a limpeza do cabeçote, a matriz pode ser movida durante o reinício da operação exatamente para a mesma posição que estava sendo usada durante o último turno de produção. Na moldagem por extrusão e sopro o sistema motorizado de ajuste permite que a matriz seja inclinada dinamicamente, mesmo durante a descarga do parison, para que, por exemplo, se leve em conta as diferentes razões de estiramento na parte interior e exterior da curva durante a produção de tubos flexíveis curvos (figura 4). Durante a inclinação da matriz o selo de elastômero é comprimido de forma simples, e um pouco mais intensamente no lado onde a abertura da matriz deve ser reduzida. a abertura do canal de fluxo, no lado oposto, é expandida de forma correspondente, na mesma proporção. Mas a tecnologia de inclinação não apenas deve superar os pontos fracos associados à solução convencional de centralização; ela também levou a uma simplificação do projeto das matrizes anulares. Por sua vez, isso acarretou uma redução dos custos de produção. Uma vez superada a preocupação que geralmente prevalecia entre os especialistas, no sentido de que um selo de elastômero não poderia ser integrado ao canal de fluxo numa matriz de extrusão, era lógico que a próxima etapa seria explorar a elasticidade da vedação para também ajustar axialmente a matriz como um todo em relação ao cabeçote.Uma vez que não mais é válido o princípio que afirmava que a matriz para tubos tem de apresentar uma zona paralela de descarga no final do canal de fluxo, ficou aberto o caminho para o ajuste de sua abertura. Uma vantagem particular dessa nova situação está no fato de que a construção do cabeçote é bem mais simples do que as soluções geralmente conhecidas e utilizadas na moldagem por extrusão e sopro. Embora ele tenha indiscutíveis desvantagens do ponto de vista da engenharia de processo, ainda é muito comum na moldagem por extrusão e sopro o uso de cabeçote com mandril cônico e matriz cônica para viabilizar o ajuste da abertura da matriz. Para que isso ocorra, ou o mandril ou a matriz são deslocados axial mente ao longo de uma certa distância. Deve-se aceitar que ocorra algum vazamento, uma vez que a seção móvel do cabeçote tem de se deslocar dentro de um furo que apresenta alguma tolerância para o ajuste. Se a abertura de uma matriz para tubo flexível deve ser alterada, é suficiente que apenas o mandril apresente formato cônico, enquanto a matriz é mantida cilíndrica. A faixa possível de ajuste de aberturas depende então do ângulo do cone da extremidade do mandril e da distância de deslocamento que pode ser conseguida com a compressão adicional do selo inclinável. Matriz axialmente ajustável No caso de tubos flexíveis com mesmo diâmetro externo, ou ao menos com valores semelhantes, a largura de banda relativa às espessuras objetivadas de parede geralmente é pequena. Na prática, deslocamentos com distância de apenas alguns poucos milímetro são suficientes para atingir a variação desejada de abertura. Se a vedação inclinável for concebida com espessura ligeiramente maior, ela poderá ser comprimida mais intensamente a partir da pré-carca necessária para se conseguir o efeito de selamento. Isto pode ser conseguido de forma contínua, usando=se um simples anel rosqueado. A figura 5 mostra uma matriz para tubos flexíveis desse tipo, com uma junta integrada para inclinação e ajuste da abertura da matriz, que é inclinada por meio de quatro parafusos para ajuste arranjados de forma axial, localizados em sua face e que atuam diretamente sobre seu flange. Entre os parafusos de fixação - através do s quais a cobertura do cabeçote é presa a ele - e os parafusos de centralização, há um anel rosqueado com o qual se pode ajustar a abertura de saída do canal de fluxo. Além disso, o cabeçote também possui uma luva na forma de anel flexível.Os parafusos arranjados radialmente permitem um ajuste circunferencial localizado e limitado da abertura do canal de fluxo, de forma a minimizar flutuações assimétricas de espessura. Portanto, a possibilidade melhorada e mais precisa de centralização, e a alteração localizada da abertura do canal de fluxo através da manga na forma de anel flexível, permitem a obtenção de tolerâncias de espessura na mangueira que anteriormente não eram possíveis. A figura no início do artigo mostra a matriz para tubos flexíveis em operação. O cabeçote recém-projetado também estabelece padrões em termos de facilidade de manutenção a despeito do cabeçote possuir ajuste de abertura, ele pode ser completamente limpo sem que tenha de ser removido do flange da extrusora. Após afrouxar os parafusos com os quais a cobertura do cabeçote é presa à sua carcaça principal, a cobertura pode ser removida e todo o canal de fluxo do cabeçote fica acessível para limpeza. a carcaça principal se mantém ligada ao flange da extrusora. Atualmente a tecnologia de inclinação ainda possui uso limitado, uma vez que a resistência ao desgaste da vedação de elastômero não é suficiente para o caso de formulações que apresentam constituintes abrasivos. Contudo, esse problema poderá ser resolvido, caso sejam bem-sucedidos os testes que ainda se encontram em execução envolvendo o uso de uma vedação inclinável metálica alternativa. Fonte: http://www.arandanet.com.br/midiaonline/fundicao_servicos/2015/setembro/index.php A itaquá Resistências oferece uma grande linha de resistências industriais como, Resistência Cartucho, Resistências TubularesResistência Coleira MicaResistência Coleira Cerâmica,Resistências industriaisResistência para TamborResistência Micro Tubulares.


Publicado em: 14/02/2017

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