As extrusoras também precisam vencer o calor

Jun 25, 2023

Alan Griff | 18 de setembro de 2022

Na semana passada, ficou muito quente na maior parte da América do Norte – um pouco menos aqui na Baía Leste da Califórnia, onde qualquer coisa acima de 80°F é chamada de onda de calor. Alguns de vocês em outros estados podem considerar isso um alívio para o verão. Há alguns anos, visitei um cliente no vale central da Califórnia quando fazia 105°F perto da extrusora e 105°F fora. Acho que foi ainda pior na semana passada.

Não existe frio. Mencionei isso em meu artigo sobre calor, “Um tema quente, literalmente, em tecnologia de extrusão”.

O calor é o movimento das moléculas, portanto, sem moléculas não temos temperatura – mas toda a matéria é composta de moléculas, incluindo a água, o ar, todos os plásticos e nós. É tudo química – nenhuma magia orgânica ou natural de qualquer outro tipo.

Nos refrescamos suando: perdem-se 540 calorias para cada grama de água que nos escapa e se transforma em água no ar ou em nossas roupas. A água no ar é umidade. Se o ar estiver “cheio” (saturado), não podemos nos refrescar suando. Podemos tomar banho em água mais fria, ou beber algo frio, ou evitar movimentos que gerem calor, mas uma extrusora não pode fazer nada disso. Nós e a extrusora podemos usar ventiladores, mas a máquina não vai suar.

Em uma extrusora, devemos colocar calor para amolecer o plástico o suficiente para formá-lo, mas depois temos que retirar o calor novamente para utilizar o produto. Isso geralmente é feito passando o produto pela água. Isso funciona porque a água à pressão do nível do mar é fria o suficiente para endurecer (congelar) qualquer plástico. Algumas extrusões, como chapas e filmes fundidos, são resfriadas passando-as sobre rolos de metal, que geralmente são resfriados com água. Alguns produtos, principalmente filmes soprados, são resfriados soprando ar no plástico emergente. Este ar pode ser pré-resfriado para acelerar a produção, mas onde a umidade é alta, o ar muito frio pode condensar a água nas superfícies do anel de ar. Além disso, assim como o ar condicionado de casa ou do escritório, há um custo para tornar o ar mais frio. Conheça os números do dinheiro e mantenha as mangueiras isoladas para manter os custos baixos. Lembre-se também de que a taxa de resfriamento afeta as propriedades físicas, portanto é possível resfriar rápido demais.

Todos os plásticos encolhem à medida que esfriam, alguns muito mais que outros. O resfriamento deve ser gerenciado – nem muito rápido nem muito lento, e tão uniformemente quanto possível em toda a superfície do produto. Pense em um tubo flutuando na água de resfriamento, com a metade inferior submersa e a metade superior aberta ao ar (ou vácuo). Isto pode explicar as variações de espessura dentro do produto.

A medição da temperatura também faz parte do gerenciamento do resfriamento. Temos termômetros infravermelhos para medição sem contato e termopares de imersão na cabeça de extrusão, além de um local tradicional, mas menos útil, na extremidade da rosca. A temperatura do metal (cabeça e matriz) não é a temperatura de fusão. Não se esqueça de registrar e exibir os valores para não precisar anotá-los. Você pode até configurar alarmes se eles saírem do intervalo desejado.

Medir um produto irregular ou redondo com infravermelho à medida que emerge de sua matriz requer uma mão muito firme ou, melhor ainda, um dispositivo de medição fixo. Faça rondas examinando o dispositivo para cima e para baixo e observando o ponto alto. Medidores baseados em laser são comuns em alguns mercados. Ainda há necessidade de registrar a história. Certifique-se de fazer algo, pois você não quer ficar cego com uma variável tão importante. Saiba as respostas para a pergunta: “O que acontece se o derretimento sair muito quente ou muito frio?”

A água da cidade é o meio de resfriamento mais comum, mas pode ser auxiliada pela refrigeração a um custo adicional. Em alguns casos, a água pode ser resfriada por evaporação e recirculada. A tecnologia para sistemas de refrigeração em fábricas é bem conhecida e deveria ser possível comparar custos para ajudar a decidir sobre a ação. Em áreas onde a temperatura exterior varia muito, seja de estação para estação ou de dia e de noite, deve ser dada alguma atenção à forma como isto pode manter baixos os custos de arrefecimento. Lembro-me de uma pequena linha onde o dispositivo de controle de temperatura era um grande tambor cheio de água que um homem alimentava continuamente com neve vinda de fora para mantê-la a 0°C. Era inverno no Nordeste. Não tenho certeza do que eles fizeram quando a neve derreteu lá fora.