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Sopradoras (PET)

Sopradoras (PET)

Uma máquina de moldagem por sopro usada cria garrafas de plástico a partir de uma pré-forma geralmente feita de PET. A pré-forma nada mais é do que uma garrafa que ainda não foi formada ou impressa. Tem o formato de um pequeno tubo de ensaio, onde apenas a boca roscada da tampa não é trocada. O resto do corpo, por outro lado, é primeiro aquecido no forno da máquina e depois moldado por sopro. Por que usar uma máquina de moldagem por sopro? A razão pela qual não partimos diretamente da garrafa pronta é devido ao espaço necessário para armazenamento e transporte. O espaço para transporte das pré-formas é significativamente menor que o da garrafa e da máquina de moldagem por sopro. Isso obviamente afeta os custos associados a todo o ciclo de produção do engarrafamento.

Tipos de máquinas de moldagem por sopro usadas.

Tal como acontece com outros tipos de máquinas usadas, existem vários tipos de equipamentos de sopradores usados, tanto lineares como rotativos e combi-block. Uma máquina linear geralmente funciona para velocidades de produção horárias médias, de até 20.000 BPH. Além disso, é preferível no caso de o espaço no interior da fábrica de engarrafamento ser limitado, uma vez que estas máquinas requerem menos espaço do que uma máquina de sopro rotativa. Quando as cargas de trabalho exigem altas velocidades de produção, geralmente é usada uma máquina de moldagem rotativa. A máquina de moldagem por sopro rotativa pode produzir até e acima de 90 / 100.000 BPH. É por isso que as grandes empresas que usam recipientes de plástico preferem sopradores rotativos. Mesmo que isso implique ter uma máquina que ocupa muito mais espaço do que uma linear.

Tipo de processo: A

Moldagem por sopro e estiramento aquecido faz parte do processo de produção de garrafas PET em duas etapas; este PET é o material mais utilizado em embalagens para o setor de água e bebidas em geral. As prensas de injeção são as máquinas que realizam a primeira etapa da moldagem por injeção. As máquinas produzem as pré-formas na forma de um tubo de dedo de frasco. O gargalo das pré-formas é completo e atende às necessidades-solicitações do cliente, porém as dimensões são muito menores do que a garrafa em que serão transformadas durante o sopro de alta pressão nos moldes apropriados.

Primeira etapa:

A parte de confecção da pré-forma é a primeira etapa que permite obter o líquido armazenado em um material adequado e resistente-transparente, para isso é necessário o equipamento denominado prensas que transformam o pó-grânulo de PET em uma pré-forma . Quando isso é produzido, pode ser imediatamente aquecido e soprado pela máquina de moldagem por sopro ou depositado em grandes recipientes chamados Octabins que servem como recipientes; estes são introduzidos nos basculantes apropriados e então transportados pelo carregador e direcionados para a unidade de sopro. Como escrito anteriormente, eles podem ser lineares ou rotativos, com ciclo alternado ou contínuo.

Existem diferentes métodos de produção de garrafas PET, tais como:

O processo de um estágio, o processo integrado de dois estágios ou o processo de dois estágios. Este último tem muitas vantagens sobre os outros dois, tais como: o processo de moldagem por injeção e o processo de moldagem por sopro são totalmente independentes e, portanto, podem ser otimizados separadamente. Isso significa que as pré-formas podem ser armazenadas e enviadas para onde for necessário e usadas quando necessário; assim, é possível produzir diferentes tipos de pré-formas usando diferentes moldes-matriz. No processo tecnológico de estágio único, tanto as pré-formas quanto as garrafas chegam da mesma máquina. Por outro lado, as máquinas integradas de dois estágios estão a meio caminho entre o estágio único e o estágio duplo; na verdade, eles produzem as pré-formas por moldagem por injeção e as transferem para o molde por meio de um alicate de transferência; este forno possui lâmpadas infravermelhas que pré-aquecem antes de soprar.

Máquina sopradora semi automática:

Geralmente, possui uma seção de forno independente construída perto da arma de sopro. O operário coloca os desempenhos manualmente nos mandris que entram no forno; até 4 pré-formas podem ser sopradas ao mesmo tempo. Essas máquinas fecham o molde pressionando dois botões em sequência, a fim de proteger o operador de acidentes. O molde então fecha e estica uma ou mais garrafas. O operador remove as garrafas e adiciona as outras pré-formas aos mandris e o processo é reiniciado. A velocidade varia de 50 bp / h 20L em uma única cavidade a 700 bp / h 0,50L em uma cavidade dupla. Uma variante desse tipo é uma máquina de quatro cavidades com alimentação automática das pré-formas no sistema de forno. O posicionamento das pré-formas no molde de sopro é manual, uma vez aberto. A velocidade de produção chega a 1.500 garrafas leves / hora.

Desvantagem:

Uma desvantagem deste tipo de tecnologia é a velocidade do forno e em particular: ao usar pré-formas grossas é importante poder controlar a velocidade do forno. O processo permite poucas possibilidades de intervenção entre a quebra das garrafas e a cristalização das pré-formas. Portanto, é essencial que o operador tenha sistemas de controle de temperatura adequados.

Máquinas de: As máquinas de

Sopro linear e sopro linear têm moldes montados em um único corpo que se move com um cilindro comum. O máximo das cavidades é de 10, mas normalmente variam de 4 a 8 cavidades. Essas máquinas atendem às necessidades do mercado de baixas velocidades. Graças a uma tremonha, as pré-formas chegam ao unscrambler por meio de uma correia transportadora inclinada. As pré-formas são então viradas por meio de um número apropriado de garras operadas por cilindros pneumáticos. As peças de transporte das pré-formas para o forno são chamadas de mandris e são todas em alumínio temperado; eles são feitos no tipo de gargalo da pré-forma escolhida pelo cliente. Todas as cavidades de sopro são colocadas lado a lado.

Como funciona:

Na maioria das máquinas, as pré-formas são movidas de cabeça para baixo e as hastes extensíveis são operadas de baixo. Após o sopro, as garrafas são levadas para a estação de coleta e colocadas de volta verticalmente na esteira. Embora essas máquinas forneçam uma solução econômica para a produção de embalagens PET, elas têm algumas desvantagens significativas. A primeira e mais séria é a maneira como as pré-formas passam pelo sistema do forno. É quase impossível fazer todas as performances passarem o mesmo tempo dentro dos fornos, devido à forma como são indexadas. Isso se torna mais problemático à medida que aumenta o número de cavitações do molde. Além disso, o calor emitido por uma lâmpada infravermelha não é constante ao longo de seu comprimento: no ponto central de uma lâmpada infravermelha, em temperatura máxima, ela emite 15/20% mais calor do que nas pontas.

Conseqüência:

A consequência é que as pré-formas não são aquecidas uniformemente; diferenças de temperatura infelizmente são recorrentes. Isso, por sua vez, leva a diferenças na distribuição das paredes da garrafa (no molde). Algumas dessas diferenças podem ser melhoradas se cada cavidade tiver um sistema de válvula de sopro separado, mas nem todas as máquinas têm um. Algumas máquinas são equipadas com caminhos, na seção do forno, onde as pré-formas se movem paralelamente umas às outras, com as lâmpadas no centro. Esta solução oferece melhor desempenho geral sem atingir o nível das máquinas de ciclo contínuo. A maioria das máquinas de moldagem por sopro definem a distância das pré-formas com o mesmo passo que as cavidades do molde de sopro. Isto resulta numa utilização do forno economicamente desvantajosa, uma vez que as lâmpadas aquecem um grande volume de ar.

Como economizar energia:

Este ar aquecido é uma desvantagem em comparação com o aquecimento consistente fornecido para a pré-forma. Muitas máquinas oferecem sistemas dedicados para controlar a capacidade total do forno (com relação à temperatura medida da pré-forma), mas não detectam todas as variações da temperatura ambiente em um ciclo térmico típico diurno / noturno. Outra desvantagem dessas máquinas é dada pelo movimento de rotação primeiro das pré-formas (viradas), depois das garrafas (direto para cima). Os dispositivos de acionamento instalados, compostos por três cilindros (cada um para cima / baixo, frente / ré, movimentos de alimentação / injeção), podem ser um grande problema de manutenção, que tem afetado muitas empresas do setor.

Máquinas de moldagem por sopro rotativas:

Devido ao consumo generalizado de PET como material de contenção de líquidos, temos buscado soluções com muito mais desempenho. Isso resultou em uma inovação que aprimorou as capacidades das próprias máquinas. A capacidade é geralmente medida em garrafas / hora (b / hora). No mercado estão atualmente disponíveis sopradores de até 40 cavidades e com capacidades de até 86.000 b / hora. Este enorme progresso foi possível graças ao aumento da velocidade dos drives e à ótima regulagem do tempo de processamento.

Possíveis obstáculos:

Uma das principais barreiras operacionais nos níveis mais altos é a espessura das paredes da garrafa, o que requer tempos de resfriamento. As velocidades nominais, reportadas pelos fabricantes nas fichas técnicas destas máquinas, referem-se sempre à produção de garrafas leves para água mineral; eles são caracterizados por um fundo completamente expandido. As garrafas de refrigerantes, com ou sem dióxido de carbono, exigem tempos de processamento mais longos: o rendimento efetivo das máquinas de sopro é reduzido. As seções do forno das máquinas rotativas são muito semelhantes às dos outros tipos de máquinas; isso é para aquecer os desempenhos de forma eficaz, evitando aumentos desnecessários de temperatura nas embalagens de pré-forma.

Principais diferenças:

A principal diferença entre as várias máquinas de moldagem por sopro está no design do fechamento do grupo de sopro. Em uma máquina rotativa, a pré-forma se move em direção ao seu próprio fechamento de sopro, que por sua vez é disposto em uma roda de sopro. Todas as funcionalidades fornecidas para esses fechos chegam pelo centro da roda de sopro por meio de distribuidores rotativos. Uma grande unidade de redução está localizada sob a roda e é acionada por um motor de velocidade variável. A necessidade de um projeto adequado de todos os acoplamentos cinemáticos é, portanto, evidente, dado um mecanismo de tamanha complexidade.

Por que tão eficiente:

O tempo que decorre entre o final da seção do forno e o início do sopro é idêntico para cada pré-forma. Este recurso permite que as máquinas rotativas forneçam consistentemente excelente qualidade. Um único motor elétrico aciona todas as funções da máquina por meio de correias de transmissão. Além disso, os mecanismos de campo operam as hastes de alongamento e as sequências de abertura / fechamento dos moldes. Consequentemente, para variar a velocidade de processamento, é necessário apenas alterar a velocidade do motor e todas as outras funções são sincronizadas automaticamente.

Como funcionam o aquecimento e o transporte?

A engenharia dos fusos que recebem as pré-formas da seção de alimentação é uma questão muito importante: Os mandris possuem vários dispositivos acionados por mola com a função de manter a pré-forma em seu lugar; isso para garantir o alinhamento e a montagem segura. A maioria dos fusos movem-se ao longo de guias e são dotados de pinhão na parte superior: nos sistemas de fornos, onde as pré-formas passam de cabeça para baixo, o pinhão fica na parte inferior. O pinhão se engrena com uma corrente que coloca os fusos em rotação e pode movê-los através da seção do forno.

Quanto eles podem medir?: O

O espaçamento do fuso varia de 38 a 50 mm e pode ser aumentado para dobrar o formato para aplicações de abertura ampla. A maioria das garrafas de água mineral e refrigerantes usa pré-formas com diâmetros de gargalo de 28 a 33 mm, facilmente processadas com espaçamento padrão. Uma vez gerados graças aos mandris, as pré-formas são expostas à radiação infravermelha. Por exemplo, 28 fornos de aquecimento, dos quais 20 estão afastados da roda de sopro e 8 estão no caminho de retorno. Na seção do forno que retorna à roda de sopro, as pré-formas são submetidas ao balanceamento; Este é o equilíbrio das diferenças de temperatura dentro das paredes da pré-forma.

Como é composta uma cavidade do soprador:

No final do caminho do forno, as pré-formas entram em uma roda estrela ou outro dispositivo de transferência: elas são movidas uma a uma para a primeira posição disponível da roda de sopro. Cada cavidade tem seu próprio molde de sopro, sua barra de passar, sua conexão com o circuito de água e três válvulas de sopro (pré-sopro, sopro e descarga). As conexões de ar, água e circuitos elétricos para sensores e interruptores vêm de uma unidade de fonte de alimentação. Ele está posicionado no centro da roda de sopro. Estes determinam, com a mesma cavitação, maiores custos de aquisição de máquinas rotativas do que lineares.

Transferência de garrafas:

As garrafas sopradas saem dos moldes por meio de alicates ou rodas estrela que as posicionam nas correias. O design dessas garras pode variar de máquina para máquina, especialmente quando comparadas ao de máquinas lineares. Os alicates realizam as transferências da pré-forma entre o forno, os moldes e o descarregamento: geralmente, eles também são controlados por mecanismos de came e giram em guias moldadas. Em vez de ter cilindros que abrem e fecham, os alicates são apenas empurrados e puxados para dentro e para fora das pré-formas; eles ficam estacionários nos bolsos da roda estrela ou nos moldes de sopro (no caso de garrafas acabadas). Este dispositivo economiza tempo e manutenção, exigindo a presença do anel de suporte no projeto do pescoço da pré-forma. (Baga)

Para facilitar a interação entre a roda estrelada e as pinças, você precisa de:

Espaço suficiente para a pinça segurar a pré-forma acima do anel de transferência. A pré-forma é mantida pela roda estrela através do próprio anel. A principal vantagem das sopradoras rotativas usadas e novas é o movimento contínuo de todos os seus componentes. Um único motor elétrico aciona toda a máquina e transmite o movimento por meio de correias dentadas e polias. A sincronização do movimento é garantida por um plano de manutenção adequado que visa garantir o correto tensionamento da correia.

Segurança para possíveis anomalias:

O que acontece em caso de fechamento incorreto do molde, devido a uma pré-forma malformada? No caso de uma máquina rotativa com capacidade de 20.000 b / c hora, seria um desastre: isso causaria sérios danos a toda a cadeia cinemática se as proteções adequadas não fossem fornecidas. Essas proteções são feitas pela montagem: um limitador de torque em cada uma das polias motrizes chaveadas nos componentes rotativos da máquina. Quando o torque de acionamento no limitador excede um valor fixo, o limitador desprende a polia motriz da parte giratória: isso permite a rotação livre sem danos estruturais. Caberá, portanto, ao operador zerar o limitador e girar adequadamente a parte giratória, restaurando a sincronização. A imagem a seguir mostra um limitador de torque típico, amplamente utilizado no campo em questão.

Solução Combiblock:

As crescentes demandas por eficiência e compactação levaram ao nascimento desta configuração particular. O sistema combina sopro, enchimento e tamponamento em uma única solução integrada; Permite o engarrafamento e enchimento de água e bebidas gaseificadas e sem gás com a maior precisão. Ao combinar diferentes equipamentos e etapas de produção em um sistema, a eficiência da linha é aprimorada. O mercado de equipamentos de engarrafamento usados ​​oferece oportunidades de compra ocasionais. Assim como as sopradoras usadas, o combiblock usado geralmente é oferecido com um tipo específico de gargalo: este gargalo sempre pode ser modificado de acordo com as necessidades de produção. É óbvio que a personalização do pescoço pode afetar o preço de compra, mas certamente é recomendada; o preço do equipamento usado depende das horas de trabalho e do ano, marca e modelo.

A tecnologia Combiblock inclui:

  • Uma única interface homem-máquina
  • Gerenciamento único de relatório e receita única, com rastreabilidade arquivada e memória de longa duração.
  • Operação automatizada combinada de sopro, enchimento e tamponamento.
  • Procedimentos operacionais padronizados para lubrificação, limpeza e auditoria: com este protocolo há uma grande economia de tempo e segurança nas intervenções e no planejamento.
  • Planos de manutenção alinhados para todo o sistema.
Quando você vê o sistema combinado de produção, entende o quanto isso ajuda a manter a produção sob controle; o operador em uma única posição pode controlar até a etiquetadora. Nesta hipótese, temos o sopro, enchimento, nivelamento, controle de nível e tampa, rotulagem, controle de rotulagem. O que antes era dividido em longas correias, tanto para transporte aéreo quanto para transporte de garrafas cheias, agora se condensa em pouquíssimo espaço. Qualquer bebida saturada ou pré-mistura também pode ser incluída neste espaço.

Trabalho de manutenção e customização:

Nestes combiblocks é possível intervir com um plano de trabalho programado específico para cada seção em questão. Na hipótese de fazer a troca da embalagem, alguns aspectos devem ser levados em consideração: É possível fazer todas as embalagens de pré-forma desejadas, mas sujeito a uma análise da conformação da sopradora. Isso é verdade nas versões mais recentes do mercado, nos primeiros tipos a viabilidade SEMPRE deve ser verificada primeiro. Se você ficar com o mesmo diâmetro de pescoço, mas com uma linha diferente, as trocas são mais baratas. A limitação sempre será verificada também. Esses sistemas são feitos com pega de gargalo apenas nas versões mais recentes: anteriormente o transporte era feito parcialmente a partir do gargalo e combinado com o do fundo / diâmetro da garrafa.

Soluções em sopradoras usadas:

Hoje também é possível combinar equipamentos de engarrafamento usados ​​com um novo sistema de conexão patenteado: isso permite a eliminação de cintos de ar mesmo em linhas de engarrafamento usadas já instaladas. Você pega uma sopradora e um monobloco de enchimento e pode fazer um combiblock usando seu próprio equipamento; isso permite que você economize dinheiro em comparação com a compra de novas máquinas ou combiblock usado / revisado. Obviamente, uma auditoria cuidadosa deve primeiro ser feita em todos os equipamentos existentes para certificar sua viabilidade.

Grandes marcas:

Para essa tecnologia, grandes empresas estudam aumentar cada vez mais a relação eficiência / espaço. Aqui estão os sistemas que permitem que você tenha:
  • o rótulo assim que a garrafa for soprada pressionando a garrafa assim que ela for produzida.
  • A etiquetadora integrada no combiblock após a tampa Sistemas de inspeção interna de alta precisão para o nível e a presença da tampa.
  • Inspetores para presença de etiquetas
  • Sistemas de monitoramento da qualidade da pré-forma produzida com armazenamento de eventos negativos: eventualmente auxiliam os especialistas na modulação e correção de eventuais defeitos de produção das pré-formas.
As marcas mais conhecidas até hoje são Sidel, Krones, Sipa, KHS, Sacmi e todas batalham:
  • tanto pela inovação
  • pelo nível de assistência
  • quanto pela relação custo-benefício
  • pelo valor das peças de reposição.
  • pela velocidade de intervenção