A melhor máquina EBM para produção de tambores químicos: Guia completo da compra da série ABLD

Índice de Conteúdo

• 1. O que torna o moldeagem por sopro de tambores químicos diferente
• 2. Tipos de tambores químicos e intervalos de volume
• 3. Seleção de materiais: HMWHDPE e além
• 4. Estrutura de barreira para produtos químicos agressivos
• 5. Por que uma cabeça de acumulador é obrigatória acima de 30 litros
• 6. Controle da espessura da parede de parison
• 7. Apollo ABLD Series 20L a 1500L
• 8. Apollo ABLB Series 200ML a 20L
• 9. Projeto de moldes para tambores químicos
• 10. Resfriamento e tempo de ciclo
• 11. Certificação e testes da UN
• 12. Requerimento para o Guia de Seleção de Modelos
• 13. Equipamento downstream para uma linha de tambores químicos
• 14. Défices comuns e reparações
• 15. Economia de produção da moldagem de tambores químicos
• 16. Serviço e Suporte
• 17. Perguntas mais frequentes
• 18. Conclusão

Escolher a melhor máquina EBM para a produção de tambores químicos não se trata de encontrar a maior força de fixação disponível ou a maior capacidade de produção anunciada. Trata-se de trabalhar em retrocesso a partir das especificações de embalagem. Um tambor químico precisa sobreviver a uma queda de altura sobre um pavimento de concreto a uma temperatura de dezoito graus Celsius enquanto cheio de líquido, resistir à rachadura sob estresse decorrente de surfactantes e solventes durante anos de armazenamento, manter uma pilha de tambores carregados por vinte e oito dias sem deformar-se e, em muitos casos, passar em uma aprovação formal das Nações Unidas para embalagens de produtos perigosos antes que uma única unidade possa sair da fábrica legalmente. Cada uma dessas exigências se liga a uma capacidade específica da máquina: volume da cabeça do acumulador, resolução de programação do paraiso, rigidez de fixação, geometria de abertura, capacidade de resfriamento e repetibilidade do peso da jorra. Erre a máquina e nenhuma quantidade de ajuste do processo irá recuperar a certificação.

A fábrica Apollo, da Wanplas, localizada em Zhangjiagang, perto de Xangai, desenvolve máquinas automáticas de extrusão e moldeagem por sopro há mais de vinte anos. A fábrica dispõe de cerca de 8.000 metros quadrados de espaço de produção, construiu dez séries de máquinas que cobrem mais de oitenta modelos e possui mais de 4.000 máquinas em mais de 90 países. Uma parte significativa da Base instalada está dedicada a embalagens industriais e químicas, desde garrafas de cinco litros para concentrados agroquímicos até garrafas internas de recipientes de aparelhagem intermediária de um mil litros. Este guia percorre primeiro o processo e a lógica do material da moldeagem por sopro de tambores químicos e, em seguida, mapeia essa lógica para os intervalos de máquinas Apollo ABLD e ABLB, de forma que um comprador possa especificar uma linha com confiança, ao invés de adivinhar.

O que torna o moldeagem por sopro de tambores químicos diferente

O moldee por sopro de tambor para produtos químicos difere da produção comum de garrafas de produtos químicos diários em quatro aspectos fundamentais: espessura da parede, classe de material, arquitetura da cabeça do matiz e as verificações de certificação que o recipiente terminado deve suportar. Cada diferença elimina uma categoria inteira de máquinas que, de outra forma, pareceriam atraentes numa ficha de especificações.

Diferença número um: o espessamento da parede é de uma ordem de magnitude superior.

Um frasco de shampoo de um litro tipicamente tem uma parede de 0,5 a 0,9 milímetros e pesa 30 a 45 gramas. Um tambor "L" de 200 litros possui uma parede nominal de 2,8 a 4,5 milímetrosímetros no corpo e consideravelmente mais nas partes de fechamento e os rolinhos de enrolamento, pesando entre 8,5 e 11 kg. Isso representa um aumento de cerca de 250 vezes no peso da peça e um aumento de cinco vezes na espessura da parede. Paredes espessas alteram tudo em direção para baixo: o derretimento deve ser entregue com velocidade suficiente para que a camada externa não se congele antes do fechamento do moldee, o tempo de resfriamento escala com o quadrado da espessura da parede, e as forças internas presas em uma seção espessa têm muito mais probabilidade de se manifestar sob a forma de deformações ou rachaduras atrasadas.

A relação segundo a lei dos quadrados entre o espessamento da parede e o tempo de resfriamento é o fato econômico mais importante na blown moldeing de paredes mais espessas. Dobrar o espessamento da parede de 2 milímetros para 4 milímetrosímetros não dobre o tempo de resfriamento; triplicará-o aproximadamente. Um construtor de máquinas que não dimensionar o circuito de água fria, os canais de resfriamento do moldee e, opcionalmente, o sistema de resfriamento interno para esta realidade entregará uma máquina cuja taxa cirúrgica teórica nunca poderá ser alcançada na produção.

Diferença 2: o material é HDPE de alto peso molecular, e não resina de qualidade para garrafas

O HDPE de moldeagem por sopro padrão para garrafas de uso doméstico tem uma taxa de fluência de derretimento de cerca de 0,7 a 1,2 gramas por dez minutos, medida a 190º Celsius com uma carga de 2,16 kg. A resina para tambores de produtos químicos é HDPE de alto peso molecular, geralmente abreviada como HMWHDPE, e geralmente situa-se entre 0,2 e 0,4 gramas por dez minutos na mesma prova. Trata-se de um fluido de derretimento três a cinco vezes mais rígido. Um fluido mais rígido resiste à flacidez, que é exatamente o que uma grande parison precisa, mas também exige muito mais torque do parafuso, maior pressão de cabeça, espaços de quebra maiores e um profilo de temperatura cuidadoso para evitar o aquecimento de cisalhamento e a degradação térmica. Uma máquina projetada para processar resinas de qualidade para garrafas não processará a HDPE HMWHDPE em taxas comerciais.

Diferença 3: um cabeçote de acumulação não é opcional

A extrusão contínua funciona porque o parison é de tamanho reduzido e o tempo de queda é medido em uma fração de segundo em relação à massa manipulada. Assim que o parison ulbueiroassa aproximadamente um a dois quilos e meio, a gravidade actua sobre o liquido em ebulição que está pendurado por tempo suficiente para fazer com que a parte superior do parison se aquem dramaticamente, enquanto a parte inferior se incha. Este é o fenómeno de flacidez do parison, um defeito que não pode ser eliminado pelo controle do espessamento das paredes, uma vez que a taxa de flacidez também depende do tempo que o parison está pendurado. O cabeçote de acumulação resolve o problema armazenando um volume inteiro de derretimento num reservatório aquecido e, em seguida, empurga-o através da matriz em uma ligeira impulsão, normalmente entre 0,8 e 4 segundos, dependendo do tamanho do volume. O parison existe como um corpo pendurado durante o menor tempo possível.

Diferente 4: os testes de certificação são destrutivos e incompassionáveis

Uma garrafa cosmética que falha num teste de compressão é um problema de qualidade. Um tambor químico que não passa num teste de queda é um falha regulamentar que impede o envio de todo um projeto de embalagem. As recomendações da Organização das Nações Unidas para o transporte de mercadorias perigosas, implementadas por meio de regulamentação nacional e regional, exigem testes do tipo do projeto que incluem um teste de queda realizado após condicionar o recipiente cheio a uma temperatura inferior a dezenove graus Celsius ou inferior, um teste de apalpamento a uma carga calculada durante vinte e quatro horas ou vinte e oito dias, dependendo do método, um teste de estanqueidade a uma pressão de ar interna definida e, no caso de líquidos, um teste de pressão interna hidráulica. O recipiente deve passar por todos os testes e a aprovação do tipo de projeto estará vinculada a uma resina específica, a um peso específico e a um processo de fabricação específico. Alterar a máquina pode exigir a repetição da aprovação.

Tomados juntos, estas quatro diferenças definem o envelope de especificações. A máquina deve manejar melhora rígida a alta taxa de produção, entregá-la através de uma cabeça acumulatoria com distribuição de parede programável, fechar e manter um moldee que está gerando uma pressão de sopro interna substancial em uma ampla área projetada e resfriar uma parede espessa o suficientemente rápido para tornar os custos econômicos. Trata-se de uma classe de máquina diferente de uma linha de produção de garrafas, e o preço de errar esta configuração é medido em rotinas de certificação falhadas, e não em rejeições estéticas.

Tipos de tambores químicos e intervalos de volume

A embalagem industrial de produtos químicos abrange uma ampla gama de formatos de recipientes e cada formato impõe a sua própria combinação de volume, espessura da parede, peso e qualidade do material. Compreender onde se localiza um produto-alvo neste cenário é o primeiro passo concreto na seleção da máquina, porque o peso do pistão determina a capacidade do acumulador e a capacidade do acumulador determina a estrutura da máquina.

A tabela abaixo sintetiza as principais famílias de recipientes químicos produzidos em equipamentos de moldeagem por extrusão e sopro, com o espessamento da parede típico, o peso da peça e a classificação da resina para cada um. Os números são representativos da prática comum da indústria e variam de acordo com as especificações da marca, a altura de empilhamento e a classe de produtos perigosos a serem embalados.

Tipo de recipiente	Volume range	Espessura da parede tipicamente	Peso típico da peça	Material típico	Conteúdos típicos
Frasco químico pequeno	200 ml a 5 l	0,8 a 1,6 mm	30 a 260 g	HDPE, grau de válvula, MFR 0,6 a 1,0	Reagents, cleaners, additives
Guinneira retangular	5 to 30 L	De 1,6 a 2,6 mm	De 280 g; a 1,4 kg	HMWHDPE, MFR 0,3 a 0,5	Agrotóxicos, solventes, lubrificantes
Tanque aberto	60 a 220 l	2,6 a 4,2 mm	3,2 a 10,5 kg	HMWHDPE, MFR 0,2 a 0,35	Powders, pastes, viscous chemicals
Tambor de cabeça fechada com "L"	De 120 a 250 L	De 2,8 a 4,5 mm	De 7,5 a 11,5 kg	HMWHDPE, MFR 0,2 a 0,3	Produtos perigosos líquidos, ácidos, Bases
Contêiner interno IBC	640 a 1250 l	1,8 a 3,0 mm	14 a 22 kg	HMWHDPE, MFR 0,2 a 0,3	Líquidos em vulto dentro de uma gaiola de aço
Chemical storage tank	300 a 1500 L	De 4,0 a 9,0 mm	De 18 a 55 kg	HDPE HMWHDPE, tempo de craqueamento de 0,15 a 0,25	Armazenamento estático, depósitos de dosagem

Ler a tabela como uma especificação da máquina

A coluna de peso da peça é o número que pode ser mais diretamente acionado. Uma cabeça de acumulação deve ser capaz de armazenar e entregar todo o peso da peça, mais a margem de descarga, em um único movimento. A descarga em um tambor de parede pesada não é trivial: o fecho superior e inferior, a banda de manopla e o corte do gargalo juntos adicionam normalmente entre 18 e 35 por cento ao peso final da peça, e em geometrias complexas, como uma lata com duas manoplas, o número pode exceder 40 por cento. Um tambor de anel de 10 quilogramas, portanto, precisa de uma dose de aproximadamente 12 a 13,5 quilogramas, e a cabeça de acumulação deve ser dimensionada adequadamente, com margem.

A conversão do peso do shot para o volume do acumulador usa a densidade do polietileno fundido à temperatura do processo, que é aproximadamente 0,76 quilos por litro, de 190 a 210 °C, em vez de 0,95 quilos por litro da resina sólida. Um shot de 13 quilos ocupa aproximadamente 17 litros de volume do acumulador. Adicionando uma reserva operacional para que o acumulador nunca chegue ao fundo do seu curso, uma seleção prática de cabeça para esse produto ficaria na classe de 20 litros ou acima. É por isso que um programa de tambor de 200 litros e um programa de garrafa de 20 litros podem ser executados na mesma estrutura da máquina, enquanto um recipiente interno IBC de 1.000 litros não pode.

Volume versus área superficial versus carga de resfriamento

Uma segunda relação, menos óbvia, rege o tempo do ciclo. O aumento do volume do recipiente aumenta a área superficial apenas em cerca de 1,6 vezes, mas, se a espessura da parede também aumentar, a carga de resfriamento aumenta mais rápido do que a superfície disponível para removê-la. Essa é a razão técnica pela qual tambores grandes têm ciclos relativamente longos, mesmo em máquinas muito potentes, e pela qual o resfriamento interno torna-se economicamente atraente acima de 60 litros. A secção 10 cobre os números em detalhe.

Seleção de materiais: HMWHDPE e outros

O polietileno de alta densidade e alto peso molecular é o material padrão para tambores químicos porque combina a resistência à fusão necessária para suspender um parison grande com a resistência aos rachaduras por estresse ambiental necessária para manter produtos agressivos por anos. A seleção da correta gradação é um equilíbrio entre a processabilidade, a rigidez e a resistência aos rachaduras, e o ponto de equilíbrio muda de acordo com o tamanho do recipiente e seus conteúdos.

Distribuição do peso molecular e por que os grãos bimodais dominam

Uma classe de polietileno com uma distribuição estreita de peso molecular processa-se suavemente mas apresenta fraca resistência ao fluxo, o que faz com que o parison rallize. Uma classe com distribuição muito ampla tem excelente resistência ao fluxo mas má qualidade de superfície e maior pressão de extrusão. As resinas para tambores modernas são bimodais: são polimerizadas em dois estágios de reator, de modo que o material contém uma fracção distinta de baixo peso molecular, que garante o fluxo e uma boa processabilidade, e uma fracção distinta de alto peso molecular, que transporta as cadeias longas que proporcionam resistência ao fluxo e proteção contra rachas decorrentes de tensão. Esta arquitetura bimodal é o que permite que uma resina fique com 0,2 gramas por dez minutos no teste de fluxo do fluido fundido mas ainda saia limpamente através de uma matriz de 200 milímetros a velocidades de produção elevadas.

Para o comprador da máquina, a conseqüência prática é que o extrusor deve ser especificado para o extremo de alta viscosidade da gama. Os designs dos parafusos para o HMWHDPE utilizam uma relação de compressão mais reduzida do que os parafusos de uso geral, geralmente entre 2,2:1 e 2,8:1, com uma seção de voo de barreira e um elemento de mistura na zona de dosagem para homogeneizar a temperatura sem gerar cisalhamento excessivo. A extensão do cilindro é normalmente de 20:1 a 24:1 em máquinas contínuas e pode chegar a 18:1 a 20:1 em máquinas de acumulação muito grandes, onde o controle do tempo de permanência é mais importante do que o comprimento da mistura. O cilindro e o parafuso devem ser bimetálicos ou nitridados com um nível adequado de dureza, pois a alta pressão da mistura combinada a qualquer conteúdo de pigmento ou aditivo acelera o desgaste.

Objetivos de propriedades-chave para a resina para tambores de produtos químicos

Propriedade	Alvo típico para a classe de tambor de produtos químicos	Referência de teste	Por que é importante
Taxa de fluxo de fundição	0,2 a 0,4 g/10 min, 190°C, 2,16 kg.	ISO 1133	Controlea a força de fusão e a resistência à encolhimento
Alto índice de derretimento	5 a 12 g/10 min, 190 graus C, 21,6 kg	ISO 1133	Indica o enfraquecimento pela cisalhamento e a extrusibilidade
Densidade	0,945 a 0,955 g/cm3	ISO 1183	Equilibra a rigidez contra a resistência às fissuras
Resistência à rachadura por estresse ambiental	superior a 1000 horas, F50, 10 por cento de surfactante	ASTM D1693; ou teste de "creep" completo com solda.	Previne a quebra retardada em serviço
Resistência à tração do ponto de rendimento	23 a 28 MPa.	ISO	Resistência à deformação por empilhamento
Modulus de flexão	De 1000 a 1350 MPa,	ISO 178	Rigidoez do painel, resistência à inchação
Impacto com sázia, temperatura baixa	não sofrer falhas frágilas a 18 graus Celsius	ISO, teste Charpy.	Supervivência na prova de queda a frio
Pacote de preto para carbono ou UV.	2 a 2,5 por cento de fuligem carbonosa para as versões destinadas ao exterior	ISO 18553; dispersion	Vida de armazenamento ao ar livre

Compromisso entre rigidez e resiliência às fissuras

A densidade e a resistência às fendas de tensão ambiental exercem uma força oposta. O aumento da densidade aumenta a cristalinidade, o que aumenta o módulo e a força de rendimento, de forma que o tambor resiste melhor à deformação do empilhamento e pode ser construído com uma parede mais fina. No entanto, uma maior cristalinidade também concentra a tensão nas fronteiras entre as lamelas cristalinas, que é precisamente o lugar onde um agente tensioativo ou um solvente inicia uma fenda. Uma resina de 0,960 gramas por centímetro cúbico aprovará melhor a prova de empilhamento e falhará mais cedo na prova de fissuras por tensão do que uma resina de 0,948 gramas por centímetro cúbico.

O setor estabeleceu o intervalo de 0,945 a 0,955 para embalagens de produtos químicos porque mantém suficientemente moléculas de ligação na fase amorfas para resistir à propagação das falhas, ao mesmo tempo em que oferece à placa uma rigidez aceitável. Quando um cliente insiste em obter tanto rigidez máxima como resistência máxima às falhas, a resposta prática é a geometria, e não a química: adicione anéis de enrolamento, aprofunde a recúbita da Base e aumente a parede no centro da placa, em vez de elevar a densidade da resina.

Onde o polipropileno e outras resinas se ajustam

O polipropileno aparece em embalagens químicas onde os produtos são preenchidos enquanto estão quentes, quando o recipiente deve resistir a um solvente específico que ataca o polietileno, ou onde é necessário uma maior rigidez por unidade de peso. O polipropileno de qualidade para moldeagem por sopro, com alta capacidade de fundição, pode ser processado na mesma classe de máquinas, desde que a torção e o perfil de temperatura sejam ajustados, mas sua menor resistência à ruptura a baixas temperaturas torna o teste de queda com queda de dezoito graus bem mais difícil de ser aprovado. Quando o polipropileno é utilizado, a temperatura de condicionamento do teste de queda e o desenho do recipiente devem ser validados juntos.

A poliamida, policarbonato e outras resinas de engenharia são ocasionalmente moldeadas por sopro para recipientes de produtos químicos especiais e para reservatórios de líquidos automotivos. As máquinas Apollo processam PVC, PE, PP,, PA, PC, ABS, PS, EVA, TPU e PETG, por isso, uma fábrica que começa com tambores de polietileno e se diversifica mais tarde em recipientes técnicos não necessariamente precisa de uma plataforma de máquina diferente, apenas de um parafuso, cabeçote e receita de temperatura diferentes.

Regrinda e seus limites em tambores certificados.

O flash da desativação e corte do gargalo é uma grande fração do rendimento na moldeagem de paredes grossas, e o seu retorno ao processo é essencial para a economia. No entanto, um recipiente que tenha uma aprovação tipo de design da UN para produtos perigosos deve ser fabricado a partir de uma composição de materiais definida, e a regulamentação limita o uso de material reciclado para esse tipo de embalagens. A prática habitual é utilizar desperdícios de produção internos, da mesma resina e do mesmo processo de produção, num percentual controlado e declarado. A prática típica varia entre 15 e 35 por cento de material reciclado interno para a camada do corpo, com o valor exato fixado na documentação de aprovação do tipo de projeto. O material reciclado pós-consumo geralmente é excluído da embalagem de produtos perigosos, a menos que se siga uma rota específica de recondicionamento ou reformulação.

Do ponto de vista da máquina, a utilização de regrind significa seleccionar um moedor dimensionado para lixamento úmido ou espesso, uma unidade de dosagem que mistura as substâncias virgem e o regrind em Bases gravimétricas e não volumétricas, e um parafuso que tolera a maior oscilação da densidade volumétrica que ocorre quando o lixo reciclado é moído. A mistura gravimétrica é preferida para a produção de tambores certificados porque a consistência de peso é uma parte da aprovação.

Estrutura de barreira para produtos químicos agressivos

O polietileno é inerte quimicamente a ácidos, Bases, sais, álcoois e a maioria de formulações à Base de água, mas é permeável a moléculas orgânicas não polares. Hidrocarbonetos aromáticos, solventes clorados, muitos solventes de transporte agroquímicos e componentes de combustível dissolvem-se na matriz de polietileno, difundem através da parede e evaporam do exterior. O resultado é a perda do conteúdo, da separação dos painéis à medida que o recipiente desenvolve vácuo, queixas de odor e, em mercados regulamentados, a incapacidade de cumprir os limites de permeação. Existem três vias técnicas para resolver este problema, e elas diferem enormemente em custo e capacidade.

Via um: monolayer com parede espessa

A abordagem mais simples é aceitar um nível reduzido de permeação e compensar isso, aumentando o espessamento da parede e usando o resino de densidade mais elevada que o orçamento de resistência as fissuras permite. A taxa de permeação é inversamente proporcional ao espessamento da parede, então dobrar o espessamento corta a taxa de perda pela metade. Isto funciona para conteúdos levemente agressivos, para períodos mais curtos de armazenamento e para produtos em que o valor económico do conteúdo perdido é pequeno. Fala fraca para embalagens de solvente regidas e para qualquer produto onde um limite de permeação está escrito nas especificações.

Viaja dois: fluoruração da superfície,

A fluorinação trata a superfície do polietileno com fluoreto de elemento diluído em azoto, convertendo as capas moleculares mais externas em uma camada fluorada com uma solubilidade significativamente menor para moléculas não polares. Existem duas variantes. A fluorinação em moldee introduce a mistura de enxofre e azoto como gás de sopro, de modo que a superfície interna é tratada durante a própria etapa de sopro, sem qualquer operação separada. A fluorinação em linha coloca caixas acabadas em uma câmara de produção e trata todas as superfícies. O tratamento em moldee integra-se diretamente no ciclo de moldeagem por sopro e não requer nenhuma operação adicional, razão pela qual é a rota preferencial para a produção em grandes volumes de garrafas de alumínio e tambores. requer um sistema especial de manipulação de gás, um sistema de limpeza e engenharia específica de segurança, e a máquina deve ser preparada para isso no estágio de projeto em vez de ser adaptada aleatoriamente.

Rota 3: camada de barreira de EVOH coextrudada

O desempenho de barreira mais alto vem de uma estrutura coextrudida com uma camada de copolímero de etileno e álcool vinílico enterrada na parede. O EVOH é uma excelente barreira para os hidrocarbonetos e para o oxigênio, mas é sensível à umidade e não se liga ao polietileno, por isso deve ser sanduichado entre camadas de fixação adesivas e protegido por revestimentos de polietileno em ambas as faces. A arquitetura clássica é seis camadas: polietileno exterior, fixação, EVOH, fixação, reciclagem, polietileno interno. A camada de reciclagem é o que torna a estrutura economicamente viável, porque o impulso de um tambor coextrudido contém todos os seis materiais e só pode ser devolvido para uma camada de reciclagem dedicada.

Uma cabeça de coextrusão de seis camadas é um investimento significativo e implica um aumento significativo da complexidade do processo. Requer múltiplos extrusores com controle independente da taxa de produção, um sistema de distribuição de camadas que mantém a camada de EVOH em um intervalo consistente de 2 a 4 por cento do espessamento da parede em todo o recipiente, incluindo cantos e as áreas de conbueiroinhão, e um controle mais estrito da temperatura de fundição, pois a EVOH degrada-se nas temperaturas em que o polietileno se comporta com segurança.

Caminho de barreira.	Nível de barreira relativo	Equipamento cost level	Complexidade do processo	Suitable contents	Limitações
Monolacagem de HMWHDPE	Referência	Baixo	Baixo	Ácidos, álcalis, sais, formulações à Base de água, detergentes,	Perda inaceitável com aromáticos e solventes clorados
Camada monolítica mais de parede pesada	Levemente melhorado	Baixo	Baixo	Conteúdos de natureza levemente agressiva, com período curto de armazenamento;	Consumo mais elevado de resina, período de enfraquecimento mais longo.
Fluorinação da superfície em moldee	Alto	Médio	Médio	Combustíveis, solventes aromáticos, concentrados agroquímicos, transportadores de xileno	É necessário manipular e eliminar gás de flúor, apenas a superfície interna
Off-line batch fluorination	Alto	Médio	Médio	Igual ao design em moldee, mais pequena produção ou produção mista	Despesas adicionais de manipulação, logística, prazo de entrega mais longo
EVOH coextrudada, com seis camadas,	Muito alta	Preço elevado	Alto	Solventes aromáticos agressivos e clorados, armazenamento de longo prazo, produtos de alto teor de odor	O flash deve ir para uma camada de reciclagem dedicada, janela de temperatura apertada para EVOH
Barreira de poliamida co-extrudida;	Alto	Alto	Alto	Combustíveis hidrocarbonados, aplicações sujeitas a alto nível de umidade.	Barreira de oxigénio inferior que a do EVOH, maior temperatura de processamento

Escolhendo entre fluorinação e coextrusão

A decisão geralmente se resume a três questões. Primeiro, quão agressivos são os conteúdos e quanto tempo é o período de validade necessário? A fluorização lida bem com a maioria das aplicações de agroquímicos e combustível; o EVOH coextrudido é reservado para os casos mais difíceis e para produtos em que a transferência de cheiro para um armazém é inaceitável. Segundo, quantos produtos diferentes serão rodados na linha? A fluorização é uma configuração do processo, enquanto a coextrusão é uma configuração física da cabeça, portanto uma instalação com muitas corridas curtas e com diferentes conteúdos costuma encontrar a fluorização mais flexível. Terceiro, qual é a estratégia de reciclagem? Um tambor fluorinado de uma única camada produz flash que retorna limpo para a mesma corrente de material, enquanto o flash coextrudado é um material misto que só se encaixa na camada dedicada de reciclagem, que capta o percentual de reciclagem que a estrutura pode absorver.

Apollo configures both routes. The in-molde fluorination package integrates the gas mixing, dosing, and evacuation sequence into the blow cycle on ABLD and ABLB machines, and the multi-layer head option supports coextruded structures where the application demands the highest barrier level available from a polyethylene container.

Por que uma cabeça de acumulador é obrigatória acima de 30 litros

A cabeça do acumulador é o componente determinante de uma máquina de moldeagem por sopro em tambor químico. Acima de cerca de 30 litros de volume do contêiner, nenhuma cabeça de injeção contínua pode produzir uma peça aceitável comercialmente, e entender exatamente por que impede um erro de especificação com custos elevados.

A física da flacidez do parison,

Um parison pendurado num alargador é um tubo viscoseelástico sob o seu próprio peso. A mistura fundente na parte superior carrega o peso de tudo que está abaixo dela e, portanto, experimenta a maior tensão de tração, de modo a puxar para baixo e engrossar. A mistura fundente na parte de baixo carrega quase nenhum peso e conserva as suas dimensões extrudadas, e como o tubo também incha ao sair da matriz, a seção inferior pode ser, de fato, mais espessa do que o espaço entre as formas da matriz. O resultado é um parison cuja parede varia continuamente ao longo da sua extensão, de maneira que fica pior quanto mais tempo permanece pendurado.

A flacidez é proporcional à massa pendurada abaixo de qualquer ponto determinado e inversamente proporcional à viscosidade da massa fundida. Para um parison de garrafa pequena que pese 60 gramas e pendure por 1,2 segundos, o efeito é perceptível, mas facilmente compensado pelo programa de espessura da parede. Para um parison de 12 quilos, se fosse extrudido continuamente numa vazão real de 400 quilos por hora, só o tempo de extrusão seria de cerca de 108 segundos. Em quase dois minutos de pendurado, a parte superior do parison iria enfraquecer até a fração da espessura original e o fundo iria rasgar-se sob o seu próprio peso muito antes do que o moldee pudesse fechar. Não se trata de um problema de regulagem; é uma impossibilidade física.

Como o acumulador o soluciona

Uma cabeça de acumulação desencaixa a produção de fusão da formação de parison. O extrusor funciona continuamente a seu fluxo máximo e preenche uma câmara de acumulação aquecida. Quando a câmara está cheia, um pistão acionado hidraulicamente empurra toda a carga para fora através da matriz, num único movimento rápido. Uma carga de 12 quilos que levaria 108 segundos para ser extrudida continuamente é entregue em 2 a 3,5 segundos. A deformação ainda ocorre durante esses segundos, mas agora é um efeito pequeno, repetitivo e programável e não catastrófico.

existem duas arquiteturas principais de acumuladores. O acumulador de avanço, às vezes chamado de acumulador de pistão, armazena o fusão em uma câmara deslocada ou anular em relação ao mordente e o empurra para fora com um pistão. O acumulador anular de primeira-vinda-em-primeira-saída armazena a fusão em uma câmara anular que rodeia o mandril de modo que o material que entra primeiramente também saia primeiramente, o que minimiza a variação do tempo de permanência. O design em primeira-vinda-em-primeira-saída é importante para materiais sensíveis ao calor e para estruturas coextrudadas em que uma zona estagnada degradaria a camada de EVOH e produziria uma temperatura de fusão mais uniforme pela parede do parison.

Critério	Cabeça de extrusão contínua	Accumulator head
Practical shot weight ceiling	Até cerca de 1,2 a 1,5 kg	De 2 kg a mais de 60 kg
Volume prático do recipiente	200 ml a aproximadamente 30 l	20 L a 1500 L
Temp.o de formação do parison	Igual ao tempo de extrusão, de segundos a minutos.	De 0,8 a 4 s, independentemente do tamanho do disparo
Sensibilidade à deformação;	alto e aumenta com o peso da droga	baixo e repetível
Temp.o de permanência do derretimento uniformity	Excelente, sem armazenamento	Boas com design de primeiro a entrar, moderadas com design de bocal simples
Número de cavidades práticas	até 8 ou mais para peças pequenas	Tipicamente 1 a 4,
Potência típica de aquecimento da cabeça da matriz	Baixo a médio.	Alto, distribuído ao longo do corpo do acumulador e do matriz
Demandaa hidráulica;	somente fixação e pin de sopro	fixação, alicerce de elevação, mais movimento de acumulação de alta força
Mais adequadas para	Garrafas, pequenos bidões de plástico, alta produção de cavitação	drums, tanks, Contêiner interno IBCs, technical parts

Dimensãoamento da câmara do acumulador

A dimensionação do acumulador segue uma simples cadeia de cálculos. Comece pelo peso da peça final. Adicione a tolerância de flusco, tipicamente entre 18% e 35% para tambores com fechamento por pinos em ambas as extremidades e com um pescoço revestido. Converta o peso resultante em volume à densidade da mistura fundida, aproximadamente 0,76 quilogramas por litro para polietileno a 200 graus Celsius. Em seguida, adicione uma reserva operacional de 15% a 25% para que o pino nunca se esgote e para que a cabeça possa acomodar um produto futuro mais pesado sem sua substituição.

Exemplo prático para um tambor L-ring de 200 litros: peso final de 9,5 quilos, tolerância de flash de 25 por cento gera um tiro de 11,9 quilos, volume de fusão de 15,7 litros, acrescido de uma reserva de 25 por cento, gerando 19,6 litros. Uma cabeça de acumulação de 20 litros é a seleção correta. A mesma cabeça, executando uma garrafa de 20 litros com o peso final de 1,1 quilos, é enormemente superfaturada em termos de volume, mas o tiro ainda é entregue com precisão, desde que o controle da posição do pistão tenha uma resolução adequada, razão pela qual uma máquina com uma cabeça de 20 litros bem controlada realmente abrange a faixa de 20 a 200 litros.

Temp.o de curso do acumulador e seu efeito na qualidade

Mais rápido não é sempre melhor. Uma cunha rápida separa a mistura enquanto passa pelo espaço do moldee, o que produz a fratura da mistura, uma superfície com aparência áspera, descrita às vezes como "pele de tubarão", e em situações extremas linhas de fluxo visíveis. Uma cunha lenta oferece uma superfície lisa, mas permite maior alongamento e prolonga o ciclo. A janela útil para uma baia grande é de 2 a 3,5 segundos, ajustada para que o parison alcance a total extensão justamente quando o moldee chega à posição desejada. Nas ferramentas com capas múltiplas, esta janela é mais estreita porque a distribuição das capas é sensível ao corte.

Controlee da espessura da parede de comparação

A programação de parissagem é a ferramenta mais poderosa disponível para atender a uma especificação de teste de queda sem adicionar peso ao todo o recipiente. Uma parede programada corretamente coloca o material onde o recipiente será estressado e o retira das áreas que são estruturalmente inativas.

controle da distribuição da parede axial

Controlee da distribuição da parede axial, frequentemente abreviado como AWDS ou referido simplesmente como programação do parizão, varia o intervalo de moagem continuamente enquanto o parizão é extrudado. Um mandril acionado por servo ou por hidráulica se move axialmente dentro de uma matriz cônica, abrindo ou fechando o intervalo anular. O sistema de controle divide a extensão do parizão em um número de pontos programáveis, e o operador configura um valor de intervalo em cada ponto. Durante a expulsão, o controlador interpola entre os pontos e aciona o mandril da forma adequada.

A resolução importa. Um programador de 20 pontos é adequado para uma garrafa cilíndrica simples. Um programador de 100 pontos é o mínimo prático para uma tambor de produtos químicos, pois o recipiente possui várias zonas distintas ao longo da sua altura: o gargalo, o dom superior e o fechamento, o parafuso superior, o painel, o rolo inferior, o raio de Base e o fechamento inferior. Um programador de 200 pontos oferece transições mais suaves e permite a correção fina de pontos finos localizados durante o teste por descarga. Em geometrias complexas, como uma latinha empilhável com uma alça integrada, a resolução extra reduz diretamente o número de iterações de teste necessárias para alcançar a aprovação.

Controlee de distribuição de parede radial

O controle axial altera a viga uniformemente ao redor de todo o perímetro. Ele não pode corrigir um recipiente que é fino em um lado e espesso em outro, o que é exatamente o que acontece com um recipiente não redondo, como uma caixa retangular ou uma tubulação com a boca deslocada. O controle de distribuição da parede radial, também conhecido como controle parcial do espessamento da parede (PWDS), resolve isso flexionando a bucha do tipo elástico localmente. Um conjunto de atuadores, normalmente com quatro, seis ou oito peças ao redor do diâmetro da bucha, flexiona uma bucha especialmente projetada de modo que a viga se expande em alguns setores e se encolhe em outros, e este perfil radial pode ser variado ao longo da extensão da peça intermediária.

Para um recipiente retangular, o benefício é imediato. Sem controle radial, as extremidades do recipiente retêm mais do material do que os panos planos, portanto, as extremidades ficam finas e os centros do pano ficam grossos. São nas extremidades que a energia do teste de queda se concentra. Com o controle radial, material extra é colocado nos setores que formarão as extremidades, e os centros do pano são aliviados, o que normalmente permite uma economia de peso entre 6 e 12% com desempenho igual ou melhor no teste de queda.

Estratégia de zona para uma tambor químico

Zona do recipiente	Alvo de parede em relação ao nominal	Motivo	Método de controle
Fim com pescoço e rosca	120 a 150 por cento	retenção do torque, selamento de fechamento e teste de estanquidade	A pontas axiais 1 a 8
Gabião superior e costeleta	110 a 130 por cento	Rota de carregamento empilhado, queda no bordo superior	Design axial mais radial
Solda de fechamento superior	De 130 a 170% de viga local	A linha de solda é o ponto mais fraco em um teste de queda	Pinça axial mais geometria da superfície do moldee
Anel L ou anel de rolamento	130 a 160 por cento	a ringue de manuseio suporta o peso totalmente carregado durante a fixação e o rolamento	Galho axial, ajustado estreito
Painel e parede lateral	100 por cento, nominal	Zona de referência para rigidez de carga empilhada	Básico de referência axial
Cingentes em latas retangulares	115 a 140 por cento	Maior relação de estiramento e maior concentração de impacto da queda	Setores radiais
Raio de Base	125 a 155 por cento	zona de impacto do teste de queda inferior	Galho axial
Bottom pinch-off	De 140 a 180 por cento local	O ponto mais comum de falha nos testes de queda de um único ponto	Alfinquel axial mais design aterroso
Web de manuseamento	105 a 125 por cento	Força de tracción da alça, qualidade da solda na largura da prancha	Setores radiais mais axiais

Controlee de peso em circuito fechado

As configurações de programação do parison definem a forma da distribuição da parede; o controle de peso em circuito fechado mantém o nível absoluto estável. Um contador de peso colocado após o desengraxamento mede cada parte ou um subconjunto amostrado, compara o resultado com o alvo e envia uma correção de volta ao programador do parison como um deslocamento global. Durante uma longa série de produção, isso compensa a variação da lotação da resina, a oscilação da temperatura ambiente, o desgaste dos pinos e a flutuação da taxa de reposição. Para um tambor certificado, o tipo de projeto aprovado possui uma massa nominal com uma tolerância permitida, portanto, o controle automático de peso não é uma comodidade, mas uma ferramenta de conformidade. Bandas de controle práticas de mais ou menos 1,5 por cento em um tambor de 10 quilos são alcançáveis com um ciclo bem ajustado.

Série APOLLO ABLD, de 20 l a 1500 l

A série ABLD é a gama de máquinas Apollo criada especificamente para produtos com grande volume, e é o ponto de partida adequado para qualquer programa de tambores químicos com capacidade superior a 20 litros. Todos os modelos da série ABLD são construídos em torno de uma cabeça acumulador hidráulica, uma unidade de fixação de alta capacidade e um extrusor projetado para resinas de elevado peso molecular a elevada pressão de cabeça. A série compreende três tamanhos de máquina que abrangem toda a gama, desde lata de 20 litros até tambores L-ring de 200 litros e reservatórios de armazenamento de 1.500 litros.

A filosofia de projeto da série é o funcionamento contínuo. Uma fábrica de tambores químicos normalmente executa três turnos, e um ciclo de parede dupla significa que o acoplamento, o êmbolo do acúmulo e o cilindro hidráulico operam sob carga elevada, em vez de o uso intermitente leve de uma linha de garrafa. Colunas de guia, espessura da placa, seção da barra de ligação, capacidade de refrigeração hidráulica e dimensionamento da bomba do ABLD são especificados tendo em vista este ciclo de trabalho.

Especificação	ABLD 120	ABLD 150	ABLD 200
Contêiner volume range	20 a 200 L	100 a 500 l	200 a 1500 L
Capacidade da cabeça do acumulador	20 L	40 l	80 L
Força de fechamento	220 kN	400 kN	600 kN
Diâmetro da rosca	165-75 mm,,,	150 mm.	200 mm
Relação L/D da rosca	20:1	20:1	18:1
Peso máximo do cartucho	cerca de 15 kg	cerca de 30 kg	cerca de 60 kg
Potência instalada	about 132 kW,	cerca de 160 kW.	cerca de 280 kW
Máquina weight	cerca de 16 t	cerca de 26 toneladas	cerca de 42 t
Sistema de orientação do pavimento	Reforçado, com 2 colunas-guia	Reforçado, com 2 colunas-guia	Pesado, 4 colunas-guia
Controlee do espessamento da parede	100 ou 200 pontos axiais, radial facultativo	100 ou 200 pontos axiais, radial facultativo	200 pontos axiais, radial opcionais
Typical cycle, reference product	cerca de 60 a 90 ciclos por hora para 20 L	Cerca de 25 a 40 ciclos por hora para 200 litros	cerca de 8 a 15 ciclos por hora para 1000 L

ABLD 120: o principal equipamento para tambores em produtos químicos

O ABLD 120 é a máquina que a maior parte das fábricas de embalagens químicas realmente necessita. Sua cabeça acumuladora de 20 litros e a pinça de 220 kN cobrem toda a faixa comercial, desde garrafas de 20 litros até tambores de 60 litros com tampa aberta, até tambores com anel L de 200 litros, que são onde se encontra a maioria do volume de embalagens de produtos perigosos. A união de 120 milímetros, com relação de 20:1, fornece o torque e o tempo de permanência necessário para plastificar o HMWHDPE com uma taxa de fluxo do derretimento de 0,2 sem aquecimento excessivo pelo crossecto, e a capacidade de pressão da cabeça suporta as pequenas aberturas das matrizes necessárias para um controle da distribuição das paredes.

ABLD 150: recipientes para granel intermediários e tambores grandes

O ABLD 150 incorpora um acumulador de 40 litros e uma pinça de 400 kN, o que permite o transporte de recipientes interiores IBC de 1.000 litros, bem como tambores de produtos químicos de grande diâmetro e tanques de dosagem. A chuva de 150 milímetros suporta o maior fluxo necessário para encher um acumulador de 40 litros em um ciclo razoável. As indústrias que produzem garrafas IBC geralmente especificam este tamanho, porque o recipiente interior do IBC, apesar de seu grande volume, tem uma parede relativamente fina, de 2 a 3 milímetros, e, portanto, um peso disparo em uma faixa de 16 a 22 quilos que cabe confortavelmente no cabeçote de 40 litros.

ABLD 200: tanques a granel e embarcações maiores

O ABLD 200, com sua cabeça de 80 litros, forcado de 600 kN e orientação de platê de quatro colunas, atende aos produtos mais pesados: tanques de armazenamento de produtos químicos de 1.000 a 1.500 litros, recipientes de processos de paredes espessas e grandes componentes técnicos. Com um peso máximo de 60 quilos, a máquina trabalha no limite superior do que a técnica de moldeagem por injeção a pressão pode produzir economicamente, e os tempos de ciclo variam entre quatro e sete minutos. A orientação de platê em quatro colunas é indispensável neste tamanho, porque, caso contrário, a deflexão da platê em uma área projetada grande abriria o ponto de contração e produziria uma solda fraca.

Características técnicas comuns em toda a série

Todas as máquinas ABLD partilham a mesma arquitetura de controle, com um sistema Baseado em PLC, uma interface humano-máquina de tela táctil, gestão de receitas que permite mudar um produto, recuperando todo o conjunto de parâmetros, e registro de dados para rastreabilidade. O controle de temperatura é zonado através do tambor, adaptador, corpo do acumulador e cabeça de formatura, com circuitos fechados independentes em cada zona, pois um gradiente de temperatura em um acumulador de grande dimensão traduz-se diretamente num gradiente de espessura das paredes ao redor do parison. Os sistemas hidráulicos utilizam válvulas proporcionais para a compromissuração do acumulador e o movimento da pinça, de modo que os perfis de aceleração e desaceleração podem ser formatados, o que reduz o choque mecânico e melhora a repetibilidade da queda do parison.

Apollo ABLB Series 200ML to 20L

Não todo recipiente químico é um tanque. Grande parte do mercado de embalagens químicas e agroquímicas se situa abaixo de 20 litros, como garrafas de solvente pequenas, caixas de reagentes de um litro, recipientes de concentrado de cinco litros e latas retangulares de 10 a 20 litros. Para esta faixa, a série ABLB é a máquina adequada e opera com extrusão contínua em moldees multicavidade, o que oferece uma produção por unidade muito superior ao que uma máquina de acumulador poderia realizar.

A série ABLB compreende oito tipos de máquinas que cobrem recipientes de 200 mililitros a 20 litros. As máquinas desta série podem ser configuradas como uma única estação ou como duas estações, com duas, quatro, seis ou mais cavidades, dependendo do tamanho do recipiente, e com a mesma classe de programação do parison usada nas máquinas maiores. Para o empacotamento químico, as opções de configuração importantes são um parafuso de maior resistência, adequado para resinas de maior massa molecular, prontidão para fluorinação em moldee e uma cabeça de buchas com o suficiente de resolução de programação para colocar material nas zonas do manípulo e das extremidades de uma caixa de jerrycan.

Especificação	ABLB 55	ABLB 65	ABLB 75	ABLB 90
Contêiner volume range	200 ml a 1 l	500 ml a 5 litros	1 a 10 L	5 a 20 L
Força de fechamento	60 kN	85 kN	110 kN	160 kN
Diâmetro da rosca	55 mm	65 mm	75 mm	90 mm
Relação L/D da rosca	24:1	24:1	24:1	22:1
Temp.o de ciclo seco	cerca de 2,4 s	aproximadamente 2,8 s	about 3.2 s	cerca de 4,0 s
Estaçãos	único ou duplo	único ou duplo	único ou duplo	único ou duplo
Cavidades típicas, recipientes químicos	4 a 8 litros	2 para	2 a 4	1 a 2
Potência instalada	cerca de 26 kW	cerca de 34 kW	aproximadamente 12,45 kW	about 62 kW
Controlee do espessamento da parede	100 pontos axiais	100 pontos axiais	100 pontos axiais, radial optional	100 ou 200 pontos axiais, radial facultativo

Onde os intervalos ABLB e ABLD se sobrepõem

A banda de 10 a 20 litros pode ser produzida tanto em uma ABLB 90 que funciona com extrusão contínua quanto em uma ABLD 120 que executa uma cabeça de acumulador, e a escolha correta depende completamente do volume e da espessura da parede. Se o produto for uma lata gourmet de 20 litros com 900 gramas, com uma espessura padrão da parede, e a planta precisa de uma produção anual elevada, a ABLB 90 com uma configuração de duas estações produz mais recipientes por hora com menor consumo energético por peça. Se a mesma lata nominal de 20 litros precisa carregar uma parede com 2,6 milímetrosímetros para um grupo de embalagem UN exigente e pesar 1,4 quilogramas, o parison aproxima-se do limite de pendura da extrusão contínua e a ABLD 120 se torna a especificação mais segura. Na prática, a linha divisória situa-se em torno de 1,2 quilogramas de peso de grânulo.

Indústrias de aplicação para a gama Apollo

As máquinas Apollo servem oito principais setores de aplicação: alimentos e bebidas, produtos químicos de uso corrente, indústria química, materiais de construção, medicina e farmácia, produção de automóveis, transporte e bens culturais e esportivos. No setor da indústria química, especificamente, a Base instalada abrange jerricans de concentrados agrícolas com superfícies internas fluoradas, recipientes para lubrificantes e óleos para motores, de um a vinte litros, tambores de detergente industrial e surfactantes, recipientes de armazenamento de ácidos e álcalis para estações de tratamento de água, tambores de anel L para distribuição de solventes, garrafas interiores IBC para logística de produtos químicos em grande escala e tanques de dosagem para manipulação de produtos químicos no local. Nos materiais de construção, a mesma classe de máquina produz recipientes para adesivos e misturas; no transporte, produz recipientes de combustível e reservatórios de líquidos.

Projeto de moldee para tambores químicos

Um moldee para tambores químicos é um objeto de engenharia diferente a um moldee para garrafas. Ele lida com bem mais calor, deve criar uma solda estruturalmente sólida no momento da junção e opera com uma elevada carga de fixação durante ciclos prolongados. As decisões de projeto do moldee determinam se o recipiente consegue passar na prova de queda tanto quanto as configurações da máquina.

Seleção de materiais para o moldee

Duas famílias de materiais dominam: liga de alumínio da classe 7075 oferece condutividade térmica cerca de quatro a cinco vezes superior à dos aço-frete, o que reduz o tempo de resfriamento substancialmente em peças com paredes grossas, e é muito mais fácil de alargar, o que reduz o tempo de moldeagem e o custo. Sua limitação é a dureza da superfície: o alumínio se desgasta na região de atrito e em qualquer interface de deslizamento e pode se deformar sob repetidas forças de fixação elevadas, se o moldee não estiver devidamente apoiado.

Aço de ferramenta pré-temperado P20 oferece durabilidade e retenção de geometria precisa na zona de adesão durante longas produções, com o preço de um resfriamento mais longo e de um peso maior do moldee. A solução comum da indústria é um híbrido: um corpo de moldee de alumínio para desempenho de resfriamento com os finos reforçados em aço na parte de adesão, na zona do encaixe e em quaisquer elementos móveis. Para a produção de tambores químicos, onde a junção de solda é o característica de qualidade crucial, e no caso do moldee poder funcionar continuamente por anos, os finos em aço na zona de adesão são fortemente recomendados independentemente do material do corpo.

Mold construction	desempenho relativo de refrigeração	Relative durability	Custo relativo	Melhor aplicação.
Alumínio 7075, corpo inteiro	Muito alta	Médio	Baixo a médio	Serialização curta a média, moldees de protótipos e testes, peças de espessura elevada
Alumínio 7075 com inserções de aço	Alto	Alto	Médio	Escolha padrão para tambores e latas de argamassa químicas
Aço P20, corpo completo	Médio	Muito alta	Alto	Operações muito longas, deslizamentos complexos, pescoços de alta precisão
Conjuntos de liga de cobre sem berílio;	Muito alta, localized	Médio	Alto	refrigeração de pontos quentes, como nervuras do cabo e radiozões espessas

Resfriamento channel layout

O resfriamento é o fator dominador no tempo de ciclo de parede grossa, portanto, a composição do canal merece uma atenção verdadeiramente de engenharia em vez da padronização dos padrões de perfuração. Os princípios orientadores são coerentes: o diâmetro do canal é tipicamente de 10 a 14 milímetrosímetros para moldees de tambor, a distância de linha central do canal da superfície da cavidade é entre uma e uma e meia vezes o diâmetro do canal e a passo do canal varia entre duas e três vezes o diâmetro. Uma espaçamento mais próximo proporciona resfriamento mais rápido e uniforme, mas enfraquece a estrutura do moldee e aumenta o custo de usinagem.

O fluxo deve ser turbulento para transferir calor de forma eficaz. O fluxo laminar em um canal de refrigeração transfere apenas uma fração do calor que o fluxo turbulento faz, portanto, o circuito deve ser projetado para um número de Reynolds acima de cerca de 4,000 na taxa de fluxo de projeto, e circuitos seriados longos devem ser dividos em loops paralelos de modo que a subida da temperatura da água desde a entrada até a saída mantenha-se entre dois a três graus Celsius. Um circuito que aquece em oito graus ao longo de sua extensão produz um recipiente que se resfria de forma desigual e se torce.

O resfriamento é onde a economia do moldeagem por sopro de parede espessa é ganha ou perdida. Em um ciclo de tambor de 200 litros, o resfriamento representa normalmente entre 65% e 80% do tempo total do ciclo, por isso uma redução de 30% no tempo de resfriamento equivale quase diretamente a um aumento de 20% a 25% na produção da fábrica a partir da mesma máquina e do mesmo espaço disponível.

Geometria de cisão: o detalhe mais crítico

A união é o momento onde as duas metades do parison são pressionadas uma contra a outra e soldadas vermelho quando a forma se fecha. Em um teste de queda, esta solda quase sempre é a primeira a falhar. Três parâmetros geométricos controlam a qualidade da solda.

A terra de compactação é o plano estreito que, de fato, comprime a junta. Um plano muito largo arrefeceria a junta antes que esta pudesse formar, o que produziria uma solda fria com uma linha visível e baixa resistência. Um plano muito estreito cortaria a junta e deixaria uma junção fina e fraca. O comprimento prático do plano varia com o espessamento da parede: aproximadamente 0,6 a 1,2 milímetros para uma parede de 2 milímetros e 1,2 a 2,2 milímetros para uma parede de 4 milímetrosímetros.

O ângulo de elevação por trás do imóvel determina como o material deslocado flui para a bolsa de ruptura. Um ângulo típico incluído entre 15 e 30 graus permite que o material fundido em excesso escape de forma limpa, mantendo ao mesmo tempo pressão suficiente no imóvel para obrigar as duas superfícies fundidas a se unirem. Se for muito íngreme, a ruptura de chip acontece; se for demasiado rasa, a solda fica 부족ada.

A profundidade do bolsão de respingo deve acomodar o volume deslocado, sem que as metades do moldee se fundem no respingo, em vez da linha de separação. Se o bolsão é inadequado, a força de fixação eficaz é gasta na compressão do respingo, ao invés de manter a parte de contato fechada, e a solda degrada-se progressivamente enquanto o moldee aquece durante a produção.

Ventilação

O ar aprisionado entre o parison e a parede da cavidade impede que o material fundido reproduza a superfície do moldee, produzindo uma aparência matificada, uniformizada ou em relieves, e, mais sériamente, uma redução local do contato entre a parede e o material, o que retarda o resfriamento. As buchas de tambor estão ventiladas através de inserções sinterizadas porosas em áreas de panelas planas, através de furos finos na linha de separação, geralmente com profundidade de 0,02 a 0,05 milímetrosímetro, através de porcas de ventilação nos pontos mais profundos de logotipos e letras em relevo e através da área da Base, onde o último ar é removido. Como o tambor tem grandes panelas planas, os inserções de ventilação sinterizadas no centro das panelas geralmente são necessárias; a ventilação por furo na linha de separação não consegue efetivamente remover o ar do centro de uma enorme face plana.

modelagem do anel L e enrolamento do aro

A buzina L em um tambor de tampa estrita e os rolos que suportam o corpo não são decorativos. A buzina L é a interface para o equipamento de manipulação de tambores automático e suporta todo o peso carregado do tambor quando este é levantado por um acoplamento em forma de papagaio. Os rolos transportam o tambor quando é inclinado e rodado, e reforçam a placa contra o esticamento sob a carga de empilhamento.

A sua formação requer uma combinação de três medidas. Em primeiro lugar, um pico de espessura da parede axial, de modo que o material adicional chegue à posição do anel. Em segundo lugar, raios generosos no moldee, para que o fundido possa fluir para a seção do anel sem um afinamento local excessivo, uma vez que um ângulo interno acentuado sempre irá resultar em um material mais fino. Em terceiro lugar, um resfriamento adequado na seção do anel, pois esta é uma zona larga que, de outro modo, dominaria o ciclo. Onde o projeto permite, um perfil do anel ligeiramente assimetric, com um raio maior no lado de extração, melhora significativamente a distribuição do material.

Temp.o de refrigeração e ciclo

Bomba de calibração precisa do punho, perfil de pressão repetível

Por que o resfriamento é proporcional ao quadrado do espessamento da parede

A condução de calor para fora de uma parede de plástico segue uma relação de difusão, na qual o tempo necessário para alcançar uma determinada temperatura do núcleo é proporcional ao quadrado do espessamento da parede dividido pela difusividade térmica do material. O polietileno tem uma difusividade térmica em torno de 0,15 a 0,22 metros quadrados por segundo nas condições de processo, o que é muito baixo em comparação com metais. A consequência prática é profunda: uma parede de garrafa de 1 milímetro atinge a temperatura de ebulição em alguns segundos, uma parede de 2 milímetros leva cerca de quatro vezes mais tempo, e uma parede de tambor de 4 milímetrosímetros leva cerca de dezesseis vezes mais tempo. Nenhuma quantidade de água fria na matriz muda o exponente; apenas muda o coeficiente.

Arrefecimento externo: o que a água do moldee pode e não pode fazer

O resfriamento externo remove o calor apenas através da superfície externa, porque o interior do recipiente está cheio do ar utilizado para os sopros, e o ar estagnado é um excelente isolante. A temperatura do moldee para a produção de tambores químicos costuma ser mantida entre 8 e 12 graus Celsius. Ir mais frio é possível, mas gera rapidamente condensação nas superfícies do moldee e na estrutura da máquina, o que provoca defeitos na superfície e corrosão, e o ganho marginal do ciclo diminui porque a resistência limite é a condução através do plástico, e não a convecção na superfície do moldee.

O resfriador deve ser dimensionado para a carga de calor real. Uma regra útil é que cada quilograma de polietileno processado por hora requer aproximadamente 0,6 a 0,8 quilowatts de capacidade do resfriador para remover a diferença de entalpia entre a temperatura de fundição e a temperatura de expulsão, mais uma margem para o resfriamento do óleo hidráulico. Uma linha que opera 400 quilos por hora necessita, em média, de 240 a 320 quilowatts de refrigeração do processo apenas para o circuito do moldee. É uma das causas mais comuns de uma linha nova não atingir a produção declarada.

Resfriamento interno: a maior melhoria em um único ciclo disponível;

O resfriamento interno substitui o ar de descarga estagnado no interior do recipiente por uma corrente contínua de ar condicionado frio e seco. O ar fresco entra pela haste de descarga, limpa a superfície interna e é expulso através de uma segunda porta. Como a superfície interna agora participa na remoção do calor, o caminho de resfriamento efetivo é reduzido pela metade: em vez de conduzir toda a espessura da parede para fora do moldee, o calor viaja do plano mediano para fora em uma direção e para dentro na outra.

O benefício medido nos recipientes de paredes espessas é uma redução do ciclo entre 25 e 40 por cento, sendo que os valores mais elevados ocorrem nas paredes mais espessas, onde a penalização da lei quadrática é pior. O sistema requer um secador de ar com pressão muito baixa, típico de menos 30 a menos 40 graus Celsius, porque a condensação de umidade dentro do recipiente comprometeria o produto e poderia corroer o pino de escapamento. Ele também requer um trocador de calor ou uma disposição de vortex para reduzir a temperatura do ar para a temperatura operacional, uma portação adicional do pino de escapamento e um circuito de escape que mantém a pressão de escapamento enquanto permite o fluxo.

O resfriamento interno geralmente não é econômico abaixo de cerca de 30 litros, torna-se atraente entre 30 e 60 litros e é quase obrigatório acima de 100 litros para qualquer fábrica que concorra em relação aos custos. Um benefício secundário é o menor encolhimento e ondulação pós-moldeagem, porque o recipiente sai do moldee com uma temperatura mais uniforme pela parede, ao invés de um núcleo quente que continua se encolhendo após a ejectamento.

Contêiner	Barreira nominal	Peso da peça	Ciclo, apenas resfriamento externo	Ciclo, com resfriamento interno	Máquina típica
tanque de 5 litros	1,6 mm.	280 g;;	cerca de 22 s	cerca de 18 segundos	ABLB 75
Ecopoto 20 l	2,2 mm	950 g	cerca de 48 segundos	cerca de 36 s	ABLB 90 ou ABLD 120
Tambor aberto de 60 L	3,0 mm	3,6 kg.	cerca de 105 segundos;	about 72 s	ABLD 120
tambor L-Ring de 120 L	3,4 mm	6,4 kg	cerca de 135 segundos	cerca de 92 segundos	ABLD 120
Tambor L-ring de 200 L	3,8 mm	9,5 kg	cerca de 165 s	aproximadamente 110 s.	ABLD 120 ou ABLD 150;
1000 L Contêiner interno IBC	2,4 mm	17.5 kg	cerca de 195 segundos	cerca de 135 segundos	ABLD 150
Tanque de armazenamento de 1,500 L	6,5 mm	48 kg	cerca de 420 s	cerca de 280 s	ABLD 200

Os valores acima são indicativos para HMWHDPE water molde 8 a 12 graus com um circuito de refrigeração bem concebido. Os ciclos reais dependem da qualidade do moldee, da classe de resina, das condições ambientais e da temperatura de liberação que o manuseamento posterior pode tolerar. São apresentados para que o comprador possa verificar se os cálculos de saída são racionais antes de aceitar uma promessa de capacidade.

Temp.eratura de expulsão e manuseio pós-moldeagem.

Um recipiente pode ser expelido antes de se ficar completamente frio, desde que a pele exterior seja rígida o suficiente para manter a forma e que o equipamento de manuseamento não a distorça. A expulsão prática a uma temperatura superficial entre 55 e 65 graus Celsius é comum, com o núcleo ainda bastante mais quente. O compromisso é a retração pós-forma e a possível distorção do painel durante o transporte. Para um tambor certificado as suas dimensões fazem parte da aprovação, expulsar muito cedo é uma economia falsa, e um suporte de refrigeração ou uma cinta de refrigeração controlada são uma melhor solução do que adiar o ciclo de moldeagem.

Certificação e teste pela ONU

Um tambor de plástico destinado a mercadorias perigosas precisa dispor da aprovação de design pela ONU. Essa aprovação é concessa para um desenho específico: uma resina definida, um peso nominal definido, uma geometria definida e um processo de fabricação definido. O fabricante produz recipientes de amostra, um laboratório credenciado realiza os testes prescritos, e o certificado de aprovação autoriza a colocação do selo da ONU no recipiente. Entender quais testes exercem stress em que parte do processo é o que permite ao fabricante projetar um recipiente que passe na primeira tentativa.

O teste de queda

O teste de queda é a exigência mais rigorosa e a causa mais comum de falha. Os recipientes são preenchidos até ao grau especificado, condicionados a menos de 18 graus Celsius para embalagens de polietileno e lançados sobre uma superfície rígida, não elástica, plana e horizontal. A altura de queda depende do grupo de embalagem: a maior altura de queda aplica-se ao grupo I, uma altura intermédia ao grupo II e a menor ao grupo III, com as alturas exatas a depender também da densidade relativa dos conteúdos. São exigidas orientações múltiplas e, para um tambor, as orientações críticas são uma queda plana na Base, uma queda no charm ou no ponto mais vulnerável da parte superior e uma queda diagonal sobre o charm da Base.

o condicionamento a frio é o que torna o teste mais difícil. A polietileno torna-se progressivamente menos dúctil à medida que a temperatura cai, e uma linha de solda que se comporta de forma dúctil a temperatura ambiente pode se romper de forma frágil a menos de dezoito graus. É por isso que a qualidade da solda de descolamento domina os resultados do teste de queda e por que os parâmetros do processo que regem a qualidade da solda, a saber, temperatura de fundição no local de descolamento, velocidade de fechamento do moldee e geometria do local de descolamento, recebem tanta atenção.

000 peças

O ensaio de empilhamento verifica se um tambor no fundo de um estoque não se desfolha. A carga aplicada é calculada a partir da massa total de pacotes idênticos que poderiam ser empilhados até uma altura de três metros, aplicada à parte superior do recipiente de ensaio. O ensaio pode ser realizado colocando a carga calculada por vinte e quatro horas ou usando uma máquina de ensaio de compressão dinâmica e, para embalagens plásticas, é especificada um ensaio de vinte e oito dias a uma temperatura ambiente não inferior a quarenta graus Celsius para considerar o "crepimento". O polietileno se deforma progressivamente, por isso um recipiente que passa num ensaio de carga de duração curta ainda pode se deformar ao longo de semanas.

O desempenho de empilhamento é um problema de rigidez, o que o transforma em um problema de geometria e distribuição da parede. A rota de carga corre desde o miMi superior, descendo o painel, até a Base. As argolas de enrolamento funcionam como reforços giratórios que impedem que o painel se torça para fora. Um painel cuja parede é fino porque o material migrou para a Base durante o sopro, vai romper, e o rompimento é o modo de falha que mais costuma aparecer no décimo quarto dia de um teste de vinte e oito dias.

Teste.es de impermeabilidade e de pressão hidráulica

O teste de estanqueidade aplica pressão interna de ar enquanto a embalagem está mergulhada ou é controlada de outra forma e exige que não ocorra nenhuma fuga. Os níveis de pressão dependem do grupo de embalagem, com o nível mais stringente aplicando-se ao grupo de embalagem I. O teste de pressão interna hidráulica aplica uma pressão de líquido mais alta durante um período definido, normalmente cinco ou trinta minutos, dependendo do método utilizado, e novamente o nível depende do grupo de embalagem e da pressão de vapor do conteúdo pretendido. Ambos os testes verificam a interface de fechamento, a geometria de acabamento do colo e qualquer furo de pinhole ou ponto fino na solda.

Teste.e.	O que ele enfatiza	Dominant failure mode	Ponto de controle do processo	Máquina capability required
Teste.e de queda a minus 18 graus C.	solda de descolamento, raio Base, ângulos;	Fechamento, campanário, alça	Temp.eratura de fusão na terra de pincelamento, velocidade de fechamento do moldee, ponta de parede local	Cabeça de acumulador com passo rápido, programação de parison de 100 a 200 pontos, controle de fixação proporcional.
Teste.e de empilhamento, 24 horas ou 28 dias	Rigidoez do painel, chime, Base	Inchaço da placa e deslizamento progressivo.	Consistência da parede de painel, definição do anel de rolagem	Peso do cilindro estável, controle de peso em circuito fechado, controle de parede radiante em formas não redondas
Teste.e de estanquedade	Closure interface, weld integrity	Buracos por estremecimento, deformação da trilha.	calibração de cabeça, pressão de sopro e sincronização;	Fisura frágil na solda inferior
Teste.e de pressão interna hidráulica	Perfil completo da parede, solda, gargalo.	Separação de solda, rendimento do painel	Muro mínimo na zona mais fina	Resolução da programação do parison, verificação do espessamento da parede.
Compatibilidade química e permeação	Material e camada de barreira	Perda de peso, rachadura por stress, montagem	Qualidade do resino, rota da barreira, espessura da camada	Pacote de fluorinação de moldee ou cabeça de coextrusão em múltiplos camadas.
teste de vibração;	Fecho, campainha, puxador	Descalcificação, rachaduras de fadiga na web do punho	Qualidade da solda da web do manípulo.	Controlee da parede radial no material, geometria controlada da compactação

Controleo de produção após aprovação

A aprovação do tipo de projeto é apenas o início. O fabricante deve operar um programa de segurança da qualidade que garanta que todos os tambores de produção cumpram o tipo de projeto aprovado. Na prática, isso significa controle documentado da categoria da resina e do fornecedor, percentagem de reciclagem controlada e registrada, monitoramento contínuo do peso das peças com limites de ação definidos, medição periódica do espessamento da parede em pontos definidos, utilizando meios de medição ultrassônicos ou medida do corte-seção, testes rotineiros de vazamento e re-testes periódicos de amostras de produção. Uma máquina que registra seus próprios parâmetros e pesos das peças torna essa carga de documentação muito mais leve, o que é uma razão real e muitas vezes negligenciada para especificar o registo de dados em uma linha de tambores.

Requisito do Guia de Seleção de Modeloos

A tabela abaixo mapeia os requisitos de produção de concreto para a gama de máquinas Apollo. Ela combina o volume do recipiente, a produção diária desejada e o requisito de barreira em um modelo e configuração recomendados. A produção diária assume uma operação com três turnos, a cerca de 20 horas produtivas por dia, com um tempo realístico para a troca e manutenção.

Contêiner	Produção diária alvo	Barrier requirement	Modeloo recomendado.	configuração recomendada;
tanque de 5 litros	até	Nenhum, contei­dos à Base de água	ABLB 75	Estação dupla, 2 cavidades, controle axial de 100 pontos.
tanque de 5 litros	até	Necessidade de barreira de solvente	ABLB 75	Estação dupla, 2 cavidades, embalagem de fluorinação em moldee
Tanque de 20 l, com parede padrão	até 3.500 unidades	Nenhum	ABLB 90	Estação dupla, 1 ou 2 cavidades, controle da parede radial para cantos
Ecopoto 20 l, grupo de empaque II da ONU	até 1.600 unidades	fluorinação;	ABLD 120	Cabeça do acumulador, 200 pontos axiais mais radiais, fluoretação, refrigeração interna
Tambor aberto de 60 L	até 1.000 unidades	Nenhum tratamento de fluorização.	ABLD 120	Cabeça de 20 L, resfriamento interno, estação de desflamagem, detector de vazamentos
tambor L-Ring de 120 L	Até 780 peças	fluorinação;	ABLD 120	Cabeça de 20 l, refrigeração interna, pesagem inline, robô de transferência
Tambor L-ring de 200 L	até 650 unidades	fluorinação;	ABLD 120	Árvore de seis camadas de coextrusão, extrator de reciclagem dedicado, resfriamento interno
Tambor L-ring de 200 L	até 650 unidades	EVOH coextrudido	ABLD 150	Árvore de seis camadas de coextrusão, extrator de reciclagem dedicado, resfriamento interno
Tanque de 200 L, de alto volume	superior a 900 peças;	Qualquer solução	Duas linhas ABLD 120	Linhas paralelas proporcionam redundância e flexibilidade ao moldee, em comparação com uma máquina maior.
1000 L Contêiner interno IBC	Até 500 peças	Nenhum tratamento de fluorização.	ABLD 150	Cabeça de 40 l, refrigeração interna, controlo axial de 200 pontos, retirada pesada
1000 L Contêiner interno IBC	Até 500 peças	EVOH coextrudido	ABLD 150	Cabeça com seis camadas, controle de temperatura de fundição ajustada, camada de reciclagem dedicada
Tanque de armazenamento de 1000 a 1500 L	Até 250 unidades	Nenhum	ABLD 200	Cabeça de 80 l, orientação da plataforma de 4 colunas, refrigeração interna, manipulação pesada
misto; 5 a 200 L program	variável	misto;	ABLD 120 mais ABLB 75	Uma linha de acumulação para tambores e uma linha contínua para recipientes pequenos

Como usar esta tabela em um projeto real.

Comece pelo recipiente maior e mais pesado no programa planejado, pois isso determina o quadro da máquina. Em seguida, verifique se o recipiente mais pequeno do programa é eficiente na mesma máquina; se o produto mais pequeno funcionaria com apenas uma fração da capacidade do acumulador e representasse uma grande parte do volume, uma segunda máquina menor é geralmente mais econômica do que forçar tudo através de uma única estrutura grande. Por último, decida a rota de barreira antes de encomendar a cabeça, pois converter uma cabeça monolagura para coextrusão após a entrega não é um retrofit simples.

Equipamento downstream para uma linha de tambores químicos

Uma máquina de moldeagem por sopro de tambores químicos é apenas o centro de uma célula de produção. O equipamento downstream determina se a fábrica atinge a produção teórica da máquina com qualidade consistente e certificada, e, em peças pesadas, o equipamento de manuseio muitas vezes é o gargalo prático em vez do moldee.

Robô de extração e gestão de peças

Um tambor de 10 quilos que sai da matriz a 60 °C não pode ser manipulado manualmente em velocidades de produção, e um recipiente macio e quente é fácil de deformar. Um robô de levantamento servo captura a peça, geralmente pela gola e pelo nervo de desencolhimento, a levanta da área do aparelho e a coloca numa transportadora ou diretamente numa peça para remoção da espuma. Em peças grandes, uma unidade de dois ou três eixos com agarre por vácuo ou mecânico é padrão, e o agarre deve ser projetado para evitar contacto com as superfícies do painel que ainda estão moles.

O tempo de ciclo do robô deve ser mais curto do que o intervalo de abertura da forma, senão o ciclo fica mais longo. Nas máquinas ATLA, a sequência de retirada é coordenada com o movimento da prensa no controlo da máquina, para que o robô inicie a sua aproximação quando a forma se abre, em vez de depois que ela se abriu completamente.

Deflashing

A deflashing remove o fim superior e o inferior, o inseto do suporte e o corte do pescoço. Utilizam-se três abordagens. A deflashing manual com uma faca é viável apenas em volumes muito baixos e produz bordas inconsistentes. O equipamento semiautomático de perfuração utiliza uma prensa pneumática ou hidráulica com um perfurador com formato que separa o flash em uma única operação, o que é a norma para a produção de tambores em volumes médios. A deflashing em linha totalmente automática integra o perfurador no caminho de saída, de modo que a peça já tenha sido ajustada.

Desbastar a peça ainda quente proporciona uma separação mais limpa e uma menor força de perfuração, mas se a peça estiver demasiado quente, a bainha se rasga em vez de ser separada, deixando uma borda irrequieta. A janela prática é uma temperatura da superfície da peça entre 45 e 60 graus Celsius. A bainha recuperada é enviada diretamente para uma máquina de moer posicionada perto da célula para evitar manuseamento e contaminação, e a matéria-prima moída é transportada de volta para o blender gravimétrico.

Pesagem em linha

Um peso contínuo na linha de produção de peças tem duas funções: rejeita qualquer recipiente fora da tolerância de peso aprovada, o que é uma exigência de certificação, e alimenta o controle de peso em circuito fechado descrito anteriormente. Para tambores certificados, o peso contínuo deve ser capaz de detectar pelo menos 0,2 por cento da massa nominal e registrar todas as leituras com uma data e uma identificação da máquina para rastreabilidade.

Teste.e de vácuo.

Todo o recipiente previsto para conter líquidos deve ser submetido a testes de embaubamento e, no caso dos recipientes destinados a produtos perigosos, estes testes devem ter uma eficácia de cem por cento, em vez de ser efectuados à lama. O método comum consiste na decréscimo de pressão: o recipiente é vedado na zona do gargalo, pressurizado com ar até atingir uma pressão de teste definida, deixado estabilizar e, em seguida, monitorizado quanto à queda de pressão durante um intervalo fixo. A pressão de teste e a duração são definidas de modo a que qualquer defeito capaz de provocar uma fugas em campo seja detectado de forma confiável, sem ocorrência de rejeitos falsos devido aos efeitos terminais.

Duas detalhes práticos são importantes. Primeiro, o recipiente deve ser estável termicamente antes do teste, porque uma peça que ainda está refrigerando mostrará uma queda de pressão devido à contracção do gás, o que parece uma fuga. Um transportador de estacionamento entre a deslaminação e o teste de estanqueidade resolve este problema. Em segundo lugar, o dispositivo de vedação deve se encaixar no bocal sem deformá-lo, caso contrário, o próprio teste cria a deficiência que está sendo procurada.

Tratamento da superfície e decoração.

O polietileno possui baixa energia de superfície e não aceita tintas de impressão ou rótulos adesivos de forma confiável sem tratamento. O tratamento por chama ou o tratamento pelo coronamento aumenta a energia de superfície para a faixa de 38 a 44 dyne por centímetro, que é necessária para uma excelente aderência da tinta. O tratamento por chama é a escolha mais frequente para recipientes tridimensionais, pois segue as formas mais facilmente do que uma matriz de eletrodos pela corona. O tratamento deve ser aplicado pouco antes da impressão ou etiquetagem, porque o efeito decai ao longo dos dias.

A serigrafia e a impressão em almofada são usadas para a decoração direta; a marcação no moldee é possível, mas menos comum em tambores pesados do que em garrafas. Para produtos perigosos, a marcação da ONU geralmente é gravada na matriz para que não possa ser removida, e o codificação da lotação e da data é aplicada por um codificador de jato de tinta ou laser em linha.

Resfriamento pós-forma e paletização.

Os recipientes ejetados ainda estão quentes e continuam a encolher. Empilhá-los imediatamente pode causar deformação. Uma transportadora de refrigeração ou uma área de descanso controlada permite que a peça se ajuste antes da paletização. Em tambores grandes, os aparelhos de empilhamento e a paletização automatizada reduzem o trabalho e evitam danos na L-ring, que é uma superfície funcional e não deve ser arranhada ou deformada.

Defeitos comuns e correções

O catálogo de defeitos para recipientes químicos de parede espessa é curto, mas cada item tem várias causas possíveis. A tabela abaixo organiza os problemas mais frequentes por sintoma, causa provável e ação corretiva, ordenados de forma aproximada segundo a frequência com que aparecem em um programa de tambores novos.

Defeito	Causa provável	Ação correctiva
Desvio da espessura da parede ao longo da altura.	Fadiga do parison durante uma longa movimentação do acumulador; programa do parison que não se ajusta à relação de estiramento efectiva; gradiente de temperatura da matriz ou do mandril.	Reduza o tempo do impacto, reprofile o programa axial com mais pontos nas zonas de transição, normalize as temperaturas das zonas de cabeçalho da matriz, verifique o centramento do mandril.
Desvios na espessura das paredes ao longo do seu perímetro.	Moldo e mandril não concêntricos; aquecimento desigual da cabeça; desenho do recipiente não redondo com desenhos desiguais.	Re-centrar o moldee usando uma verificação estática do parison, corrigir o desequilíbrio da zona do aquecedor, adicionar controle de parede radial para formas não redondas
Falha de solda por ruptura durante o teste de queda.	Moldar líquido muito frio na zona de empenagem; zona de empenagem muito larga; parede local insuficiente; moldee fechando-se muito lentamente; cavidade de espuma demasiado shallow	Aumente a temperatura da zona de 5 a 10 graus, diminua a longitude de compressão, adicione um pico de espessura axial na posição da solda, aumente a velocidade de fecho do moldee durante a marcha final e profundifique a bolsa de riso
Crack frágil no raio Base em teste de queda na temperatura ambiente.	Raio de Base fino decorrente de tração excessiva; resina com insuficiente resistência a impactos a baixas temperaturas; moldee excessivamente frio na zona de Base	Adicionar um pinhão na zona de Base, aumentar o raio de Base na matriz, verificar os dados de impacto a baixa temperatura da resina e refrigerar moderadamente a Base
Torção e corpo desiguais.	Resfriamento desigual entre as duas peças da matriz ou entre as várias zonas; expulsão demasiado cedo; paredes irregulares que provocam contração desigual.	Equilibre os circuitos de refrigeração e verifique as velocidades constantes de fluxo, prolongue a refrigeração ou adicione uma refrigeração interna, corrija a distribuição das paredes, adicione um aparelho de refrigeração após a moldeagem.
Prova de empilhamento, detetando o inchaço do painel.	Parede do panel inferior ao alvo; argola de rolamento insuficientemente formada; densidade ou módulo da resina muito baixos.	Aumentar a parede do painel no programa, aprimorar a definição do parafuso no moldee e adicionar um pico de espessura local, revisar a classe de resina para um módulo de flexão maior
Manchas de casca de laranja ou brilhantes na superfície.	Fracasso do líquido devido a um esforço excessivo durante uma travagem rápida; ar preso devido a ventilação inadequada; superfície do moldee muito fria; pressão de sopro muito baixa	Lentifique o movimento do acumulador em pouca medida, aumente a temperatura de fundição, adicione vãos sinterizados no centro dos painéis, aumente a temperatura da superfície do moldee localmente, aumente a pressão de sopro e verifique a taxa de elevação da pressão
Flutuação do peso da peça.	Desvios na relação de regrind com dosagem volumétrica; densidade volumétrica do regrind inconsistente; desvio da posição do pistão do acumulador; desgaste da roda	Trocar para mistura gravimétrica, escanear e controlar o tamanho da partícula do pigmento retificado, calibrar o feedback da posição do pistão, ativar o controle de peso em circuito fechado e verificar o espaço entre o parafuso e o cilindro
Manchas pretas e faixas.	Desgaste no interior das zonas mortas do acumulador; moagem contaminada; zonas da matriz demasiado aquecidas.	Purifique e inspete o acumulador em busca de áreas em estagnação, prefira um design de cabeça de primeira entrada-prima saída, limpe e filtre o fluxo de material reciclado, reduza a temperatura e o tempo de permanência na zona da matriz.
Deformação do fio da gola e vazamento da vedação.	Desacalçamento do pino de espumagem, gargalo muito quente durante o processo de calibragem, parede do gargalo insuficiente.	Verifique as dimensões do pino de sopro em relação ao especificação de fechamento, adicione o refrigeração do pescoço, aumente a parede do pescoço no programa do parison
Acerte EXACTAMENTE este formato: "1. " por linha, nada mais.	O material é, de longe, a maior entrada única no moldeagem de parede grossa. Um tambor de 200 litros de 9,5 kg de peso final com 25% de espuma gera 2,4 kg de espuma por ciclo. Se esta espuma for retornada ao valor total, o custo efetivo do material por tambor é quase o mesmo que o peso final; se for vendido como lixo, o consumo efetivo aumenta para cerca de 11,9 kg por tambor, uma penalidade de cerca de 25% para o item de custo mais elevado na operação. Este único fato justifica um sistema de recuperação de espuma bem projetado em quase todos os casos.	Utilizar o controle da parede radial para alimentar o sector da bobina, aumentar o contato da bobina na superfície de drenagem e adicionar raios na transição da bobina
Perda de conteúdo e panelamento durante o serviço.	Permeação de conteúdos não polares através de uma parede de monocamada	Adicione fluoruração em ligação ou passe para uma estrutura coextrudida de EVOH, verifique a continuidade da camada de barreira nos cantos e em pontos de torção

Uma abordagem disciplinada para a resolução de defeitos

A tentação em um novo programa de tambor é alterar vários parâmetros de uma só vez. Isso destrói o conteúdo de informação do teste. A sequência disciplinada é verificar primeiro a linha de Base mecânica, o que significa o centramento da matraca, o alinhamento do moldee, a paralelismo da pinça e o equilíbrio do fluxo de refrigeração, depois estabelecer um estado térmico estável executando o processo por um tempo suficiente para que a cabeça e o moldee se equilibrem, e então ajustar um variável por vez, com estações adequadas entre as mudanças para se perceber um efeito real. Em um ciclo de 150 segundos, a paciência é cara, mas adivinhar é mais caro.

Economia de produção da moldeagem de tambores químicos

A economia da produção de tambores químicos é dominada por três fatores: utilização de material, consumo de energia por quilo e trabalho por unidade produzida. Como este guia evita números específicos em moeda, a análise abaixo utiliza uma Base de índice onde uma linha convencional de monossacarida hidráulica produzindo um tambor de 200 litros com refrigeração externa apenas está estabelecida em uma Base de 100 pontos do índice, e outras configurações são expressas em relação a ela.

Utilização inadequada do material.

Lendo a tabela: o índice de saída acima de 100 significa mais peças por dia da mesma máquina, enquanto os índices de energia, material e mão de obra abaixo de 100 significam menor consumo por peça, ou seja, menor é melhor nesses três colunas. A configuração completa produz cerca de 58% mais peças por dia, enquanto consome cerca de 44% menos energia por peça e necessita de menos de metade da mão de obra direta, a custo de um nível inicial de equipamento mais elevado. Para uma fábrica que opera apenas em um turno em um programa especial de baixo volume, a configuração padrão ainda pode ser a resposta comercial certa; para uma operação de embalagem de produtos perigosos que opera em três turnos, a configuração completa quase sempre é justificada.

Três alavancas melhoram a utilização do material. Primeiro, a resolução do programa do pré-moldee: um programa axial de 200 pontos com controle radial alcança normalmente uma redução de peso de 5 a 10% ao mesmo desempenho do que um programa de 20 pontos grosso, porque o material deixa de ser distribuído como margem de segurança em todos os pontos e passa a ser colocado onde é necessário. Segundo, o controle de peso em circuito fechado elimina o sobrepeso deliberado aplicado pelos operadores quando há variação de peso, normalmente representando 2 a 4% do peso. Terceiro, uma otimização da geometria do flash no moldee reduz o percentual de ovo, muitas vezes em vários pontos.

Energy per kilogram

O consumo específico de energia para moldeagem por sopro de extrusão de polietileno de parede espessa normalmente varia entre 0,45 e 0,85 quilowatt horas por quilograma de resina processada, abrangendo a extrusão, a hidráulica, o travamento, o ar de sopro e o resfriamento do processo. A dispersão é ampla, pois depende fortemente do design do sistema hidráulico, da transposição da unidade extrusora – motor de velocidade constante com limitadores ou de unidade servo ou inverte-se – que é adequada à demanda, e de quão eficientemente o resfriador é operado.

A melhor melhora disponível em uma máquina hidraulica é uma bomba hidráulica acionada por servo que fornece fluxo quando solicitado, em vez de funcionar à fluência máxima e esgotar o excesso através de uma válvula de drenagem. Em uma máquina rolante com fases de resfriamento extensas durante as quais a hidráulica está basicamente inactiva, isso normalmente reduz o consumo total de energia entre 20 e 35%. O resfriamento interno adiciona energia do ar comprimido, mas reduz o tempo de ciclo de tal maneira que a energia por quilograma normalmente diminui, apesar da carga adicionada.

Configuração	Índice de produção relativo	Índice relativo de energia por peça	Índice relativo do material por peça	Índice relativo de trabalho por peça	Nível de investimento em equipamentos
Parâmetro de Base: hidráulico convencional, resfriamento externo, programa com 20 pontos, desenflaquecimento manual.	100	100	100	100	Baixo
Adicionar 200 pontos de controle axial e radial às paredes	102	95	92	100	Médio
Adição de refrigeração interna	145	78	100	70	Médio
Adição da unidade de acionamento da bomba hidráulica do servo	100	72	100	100	Médio
Adicione a retirada do robô, a desfloruração automática e a pesagem em linha	108	101	97	45	Médio a alto
Configuração completa: todas as modificações acima combinadas	158	56	89	42	Alto
Configuração completa, mais barreira de coextrusão de seis camadas	150	62	96	44	Preço elevado

Lendo a tabela: um índice de produção acima de 100 significa mais peças por dia da mesma máquina, enquanto índices de energia, materiais e mão-de-obra inferiores a 100 significam menor consumo por peça, então menor é melhor nestas três colunas. A configuração completa produz aproximadamente 58 por cento mais peças por dia, consumindo cerca de 44 por cento menos energia por peça e exigindo bem menos de metade da mão-de-obra direta, ao custo de um nível de equipamento inicial mais elevado. Para uma fábrica que opera um turno único em um programa especial de baixo volume, a configuração padrão ainda pode ser a resposta comercial correta; para uma operação de embalagem de mercadorias perigosas em três turnos, a configuração completa é quase sempre justificada.

Trabalho e equipa de funcionários

Uma linha de tambor desflacado manualmente geralmente exige dois a três operadores por turno para o manuseamento das peças, corte, empilhar e verificar a qualidade. A inclusão do sistema de retirada com robô e o desflacamento automatizado geralmente reduz isso a um operador que supervisiona a célula, além de um manuseador de materiais compartilhado entre várias máquinas. Em uma operação com três turnos, a economia de mão de obra é significativa e também melhora a consistência, pois o corte manual é uma fonte significativa de variação dimensional no pescoço e no lado.

Custos de resíduos e qualidade

O item de custo oculto na produção de tambores certificados é os resíduos relacionados com a qualidade. Um recipiente rejeitado no teste de fugas já consumiu todo o material, energia e tempo de ciclo disponível. Os resíduos da inicialização após uma mudança de forma também são significativos em ciclos longos, porque o cabeçote e a forma precisam de muitos ciclos para alcançar o equilíbrio térmico. A gestão das receitas que relembra um conjunto de parâmetros comprovados e o pre-condicionamento térmico da forma antes do primeiro disparo reduzem de forma notável os resíduos da inicialização. Um objetivo realista para uma linha bem gerida com paredes grossas é uma taxa total de rejeição inferior a 2%, incluindo a inicialização, e cada ponto acima disso erode a lucratividade mais rapidamente do que qualquer medida de redução de energia pode compensar.

Serviço e apoio

Uma linha de tambor químico é um ativo de capital a longo prazo que deve manter um processo certificado durante anos, portanto, o pacote de suporte da máquina é tão importante quanto a folha de especificações. A Apollo, em qualidade de fábrica da Wanplas, aplica o padrão de serviço do grupo a todas as máquinas que engloba.

Cada máquina é inspecionada e testada na fábrica antes do envio, executando o próprio moldee do cliente, no qual o moldee é fornecido pela Apollo, de forma que a janela do processo é estabelecida antes de o equipamento sair de Zhangjiagang do que ser descoberta no chão do cliente. Os engenheiros viajam para o local do cliente para a instalação e a comissionamento, cobrindo a verificação da fundação e dos serviços públicos, a configuração mecânica e hidráulica, a conexão elétrica, a produção de artigos iniciais e a transferência ao operador. A personalização da máquina está disponível para os moldees e para o padrão de tensão e frequência locais, o que é importante para uma máquina deste tamanho, no qual o pacote de acionamento deve corresponder à rede local.

A política de peças de reposição é de US$ 500 em peças gratuitas por ano, um compromisso de nível de marca Wanplas que cobre os itens de desgaste rotineiro de uma linha de moldeagem por insuflação. O suporte contínuo inclui rastreamento de uso, assistência remota no sistema de controle e visitas periódicas aos clientes. Os compradores são bem-vindos a visitar a fábrica para inspecionar máquinas em construção, testemunhar uma corrida de ensaio com seu próprio moldee e revisar a qualidade da construção antes da aceitação. A Apollo também fornece uma garantia de capacidade de produção e uma garantia de padrões de qualidade como parte do pacote comercial.

Perguntas Frequentes

Qual é o menor volume de recipiente que realmente necessita de uma cabeça de acumulação?

O limite é o peso do tiro em vez do volume, e situa-se em aproximadamente 1,2 a 1,5 quilos. Abaixo deste limite, a extrusão contínua produz o parison rapidamente o suficiente para que o encolhimento permaneça controlável e a maior cavitação de uma máquina contínua proporciona uma melhor produtividade. Acima deste limite, o encolhimento se torna o principal erro de espessura da parede e uma cabeça acumuladora é a escolha correta. Para uma jarra de 2,2 milímetros de espessura típica, este limite cai em torno de 25 a 30 litros, é por isso que a faixa de 20 a 30 litros é a zona de crossover genuína entre os intervalos ABLB e ABLD.

Uma máquina é capaz de moldear latinhas de 20 litros e tambores de 200 litros?

Sim. A ABLD 120 com sua cabeça acopladora de 20 litros e conjunto de fixação de 220 kN abrange toda a faixa, e esta é uma das configurações mais comuns para uma fábrica de embalagens químicas. As limitações práticas são o tempo de troca de moldee, que, em uma máquina deste tamanho, é medido em horas em vez de minutos, e o fato de que a operação de um pequeno produto em uma cabeça grande faz com que o pistão opere por uma parte curta de sua oscilação, o que significa que a resolução da feedback de posição deve ser adequada. Onde uma fábrica opera os dois produtos em alta produção, duas linhas dedicadas geralmente são mais eficazes do que uma linha partilhada em relação à produção total e às perdas de mudança.

A fluorinação ou o EVOH coextrudido é a melhor escolha de barreira?

Para a maioria das aplicações de produtos agroquímicos, combustíveis e solventes, a fluorinação em moldeo fornece a barreira necessária a um custo moderado de equipamento e processo e mantém a recuperação rápida simples porque o contéiner é monoaura. O EVOH coextrudado fornece uma barreira substancialmente maior e é a resposta adequada para os conteúdos aromáticos e clorados mais agressivos, para períodos de armazenamento muito longos e onde a transferência de odor é inaceitável. As principais desvantagens da coextrusão são o nível superior de equipamento, a janela de temperatura de fusão mais estreita e o fato de que o flash só pode retornar para uma camada de reciclagem dedicada.

Quanto regrind pode ser utilizado em um tambor de produtos químicos certificado pela ONU?

As embalagens de produtos perigosos devem ser fabricadas de acordo com uma composição material definida e aprovada, e os regulamentos restringem a utilização de material reciclado. A prática comum é utilizar apenas resíduos produzidos internamente, provenientes da mesma resina e do mesmo processo, em percentagens controladas, normalmente entre 15 e 35%, sendo este valor declarado nos documentos de projeto aprovados. O material reciclado pós-consumo é geralmente excluído, a não ser que se siga uma rotina específica de aprovação. O amálgama gravimétrico e o controle documentado da percentagem de reciclagem são essenciais, uma vez que a certificação está vinculada à composição realmente utilizada.

Quanto tempo de ciclo a resfriamento interno economiza realmente?

Nos recipientes de parede grossa, a redução medida é entre 25% e 40%, com os números maiores nas paredes mais espessas. Em uma tambor de 200 litros, um ciclo típico de 165 segundos com refrigeração externa cai para cerca de 110 segundos com refrigeração interna, o que representa uma redução de 33% e, consequentemente, um aumento de 50% na produção diária. O sistema requer um desumidificador de ar capaz de uma temperatura mínima de 30 a 40 graus, ar condicionado para a temperatura de funcionamento, portas de aspiração e exaustão, bem como os controles associados.

O que causa a maioria das falhas do teste de queda e como são corrigidas?

A grande maioria das falhas nos testes de queda a frio ocorrem na solda de descolamento na parte inferior. As causas raiz são o fundido que está muito frio no local de descolamento quando o moldee se fecha, um local de descolamento muito largo, pelo qual o fundido congela antes de ser sinterizado, o espessamento das paredes locais inadequado na posição da solda e uma cavidade de flash muito rasa, pelo qual a força de fixação é absorvida pela compressão do flash. As correções são correspondentemente específicas: aumentar a temperatura da zona de moagem em 5 a 10 graus, estreitar o local de descolamento, adicionar um pico axial de espessamento na posição da solda, aumentar a velocidade de fechamento do moldee no deslocamento final e fundir a cavidade de flash.

Qual a taxa de fluxo do derretimento que devo especificar para a resina de tambor química?

Para recipientes superiores a cerca de 30 litros, especifique o HDPE de alto peso molecular com uma taxa de fluxo em fundição de 0,2 a 0,4 gramas por dez minutos a 190 graus Celsius, sob uma carga de 2,16 quilogramas, com densidade no intervalo de 0,945 a 0,955 gramas por centímetro cúbico e um número de resistência a rachaduras por estresse ambiental documentado. Para latas de 5 a 20 litros, um grau com maior fluidez, de 0,3 a 0,5, geralmente é aceitável e melhora a qualidade da superfície e o tempo de ciclo. Verifique sempre o desempenho de impacto pontiagudo em baixa temperatura se o recipiente deve passar por um teste de queda de dezoito graus abaixo de zero.

Quanto tempo demora a mudança de moldees numa máquina de acumulação grande?

Do ponto de vista realístico, mudar um moldee de tambor numa máquina ABLD pode levar entre duas e cinco horas, dependendo do peso do moldee, se o âmbro e o mandril também se mudam, e de quão bem a fábrica está equipada com fixação rápida, moldees pré-aquecidos e elevação vertical. Placas de troca rápida, conexões de resfriamento padronizadas e o pré-aquecimento do moldee em entrada para a temperatura de operação antes da instalação são as três medidas que causam o maior efeito. O gerenciamento de receitas no controlo da máquina elimina a reentrada dos parâmetros e reduz o tempo até o primeiro produto de qualidade.

Devo comprar uma máquina grande ou duas menores para a mesma capacidade de produção?

Duas máquinas menores quase sempre ganham em flexibilidade operacional e risco. Elas permitem que dois produtos sejam executados simultaneamente, mantêm o fluxo de produção praticamente constante durante a mudança de forma ou interrupção de manutenção, e permitem que a fábrica adequer o tamanho da máquina ao tamanho do produto, em vez de executar tudo numa estrutura mais ampla do que necessário. Uma máquina grande ganha em espaço, no número total de operadores necessários e na produção por unidade quando todo o programa é composto por um único produto grande, com uma demanda estável de longo prazo. Para uma fábrica de embalagem química que atende vários clientes com especificações diferentes de tambores, a configuração de duas máquinas é geralmente a decisão comercial melhor.

Que utilitários uma linha de tambores de 200 litros precisa?

Plano para uma fonte de alimentação trifásica personalizada para uma carga instalada de cerca de 90 quilowatts para um ABLD 120, com um consumo médio real substancialmente inferior à potência instalada. O resfriamento do processo requer um refrigerador na gama de 240 a 320 quilowatts para uma linha de processamento de cerca de 400 quilogramas por hora, fornecendo água a 8 a 12 graus Celsius. A ar comprimida é necessária à pressão de descarga com volume adequado para o ciclo de descarregamento e esgotamento, além de um fornecimento seco para resfriamento interno, caso seja equipado. Adicione a ventilação de eclusão e, se a fluorogeração for usada, a fonte de gás especial, filtragem e sistemas de segurança que o processo requer.

Conclusão

Escolher a melhor máquina de EBM para a produção de tambores químicos é um exercício de trabalhar de trás para frente, a partir das especificações do pacote até as especificações da máquina. O teste de queda a 18 graus abaixo de zero indica que a qualidade da solda é crítica, o que significa que é necessário ter uma entrega rápida do acumulator, programação axial precisa da parede na posição de solda e um moldee com geometria de lâmina pinched devidamente projetada. O teste de empilhamento indica que a consistência da parede do painel é importante, o que significa que o controle de peso em loop fechado e a distribuição radial da parede não são luxos. A necessidade de compatibilidade química indica se você precisa de um pacote de fluoretização ou de uma cabeça de coextrusão de seis camadas, e esta decisão deve ser tomada antes da construção da cabeça. E a economia de uma parede espessa indica que o resfriamento interno é onde a produção realmente acontece.

Neste caso, a lógica fica clara: considerando o intervalo Apollo, a série ABLB, com extrusão contínua e moldees multicavidades, oferece o melhor desempenho para garrafas químicas de pequeno formato e depósitos de 20 litros ou menos. Entre 20 e 200 litros, o volume mais utilizado na embalagem de produtos perigosos, a ABLD 120, com a sua cabeça acumuladora de 20 litros e a sua mordente de 220 kN, é a escolha natural. Para recipientes IBC internos de 1000 litros e tambores grandes, a ABLD 150, com uma cabeça de 40 litros e uma mordente de 400 kN, é o modelo indicado. Para tanques de armazenamento em grandes quantidades, com capacidade de até 1500 litros, a ABLD 200, com uma cabeça de 80 litros, uma mordente de 600 kN e orientação através de uma Base com quatro suportes, completa o intervalo. Tudo isso está diretamente vinculado a uma fábrica Wanplas que, com mais de vinte anos de experiência em estiramento por moldeagem, dispõe de mais de 4000 máquinas instaladas em 90 países diferentes, além de um padrão de qualidade que inclui a realização de testes na fábrica, o emprego no local do equipamento e a política de problemas sem pagamento de peças por um valor de 500 dólares americanos por ano.

Se estiver a planificar um programa de tambores químicos, o passo seguinte mais útil é compartilhar as especificações concretas: volume e geometria do recipiente, espessura da parede e peso da peça, tipo de resina e taxa de fluxo do topo, o conteúdo e sua agressividade, o grupo de embalagem UN que precisa cumprir, e a produção diária exigida pelo plano de negócios. Com esses inputs, os engenheiros da Apollo podem propor um tamanho específico da máquina, capacidade de acumulador, configuração de controle da espessura das paredes, rota de barreira e layout downstream, e podem realizar um ensaio com o seu moldee na fábrica, para que possa ver o recipiente e os seus resultados de ensaio antes da expedição da máquina. Os compradores são bem-vindos a visitar a fábrica, inspecionar a construção e testemunhar o ensaio pessoalmente.