Máquina de moldagem por sopro por extrusão para o mercado europeu: soluções de alta eficiência energética certificadas CE

A compra de uma máquina de molde por injeção para uma fábrica europeia é uma atividade diferente da compra de uma máquina para quase qualquer outra região. Duas forças dominam a especificação: um quadro de conformidade juridicamente vinculativo que decide se a máquina pode ser legalmente colocada no mercado e introduzida em operação, e uma estrutura de custos energéticos que transforma cada quilowatt-hora evitável em um fardo permanente no custo por recipiente. Uma máquina que produz garrafas bonitas, mas não possui um ficheiro técnico razoável, não pode ser colocada em operação. Uma máquina que é integralmente conforma, mas consome quarenta por cento mais eletricidade do que a alternativa, vai silenciosamente erodir a margem durante todo o período de vida útil de quinze a vinte anos.

Este guia foi escrito para converters europeus, grupos de embalagem, fabricantes por contrato e engenheiros de usinas que precisam especificar uma máquina de moldagem por sopro e extrusão que ultrapassa ambos os limites. Analisa o quadro de conformidade CE ao detalhe de que um engenheiro precisa, decifra os padrões de segurança que moldam a disposição da máquina, quantifica o gap de energia entre as tecnologias de acionamento com números utilizáveis e relaciona os requisitos europeus de material em contacto com alimentos à configuração da máquina. Em seguida, apresenta plataformas de máquina concretas com tabelas de especificações e uma matriz de seleção de requisitos para modelo, para que a discussão sobre conformidade se traduza em uma decisão de compra e não em uma lista abstrata de verificações.

A Apollo, uma fábrica Wanplas, é um fabricante de máquinas de moldagem por injeção e sopro automáticas com sede em Zhangjiagang, na Delta do Rio Yangtze, e possui mais de vinte anos de história de fabricação, uma instalação de produção de 8.000 metros quadrados, uma capacidade de produção anual de cerca de 100 máquinas e mais de 4.000 máquinas em funcionamento em mais de 90 países. Dez séries de máquinas e mais de oitenta modelos cobrem produtos plásticos cavos, desde garrafas de 200 ml até contêineres industriais de 1.500 litros. A Apollo constrói máquinas para destinos europeus conforme o padrão elétrico europeu, com o pacote de documentação CE preparado como parte do pedido, em vez de adicionado posteriormente. A Wanplas, a marca mãe, aplica as mesmas normas de qualidade e pós-venda em toda a sua rede de fábricas especializadas, incluindo o compromisso comum de fornecer US$ 500 em peças de reposição gratuitas a cada ano e um protocoolo de fábrica aberto para auditorias de clientes.

Princípio fundamental para a aquisição europeia: a marcação CE é uma declaração do fabricante, apoiada por um arquivo técnico, e não um certificado de terceiros que possa ser comprado. A eficiência energética é uma decisão de arquitetura da máquina, e não um acessório. Ambos devem ser definidos antes da confirmação do pedido, porque nenhum deles pode ser retroativamente alterado a baixo custo.

Por que o mercado europeu estabelece um padrão diferente para equipamentos EBM

Os compradores europeus enfrentam simultaneamente três pressões que os compradores de outras regiões geralmente enfrentam um de cada vez: conformidade obrigatória das máquinas, custos de energia industrial e obrigações de circularidade de embalagens que fluem em direção ao topo da cadeia, desde o proprietário da marca, passando pelo transformador, até à máquina. Entender como essas três coisas se relacionam explica a maioria das diferenças de especificação que você verá entre uma máquina construída para a Europa e uma máquina idêntica construída para um mercado menos regulamentado.

Conformidade legal é uma condição prévia, e não uma preferência

No mercado único europeu, as máquinas só podem ser colocadas no mercado e colocadas em serviço quando cumpram os requisitos essenciais de saúde e segurança das directivas aplicáveis. A responsabilidade não se limita ao fabricante. Um importador ou uma empresa que coloca seu próprio nome na máquina, a modifica substancialmente ou monta uma linha a partir de máquinas individuais pode se tornar o fabricante legal da montagem resultante, com a plena obrigação de compilar um arquivo técnico e emitir uma Declaração de Conformidade. É por isso que os compradores europeus fazem perguntas mais difíceis sobre a documentação do que os compradores de outros lugares: um ficheiro incompleto transfere o risco diretamente para seu próprio balanço e as autoridades nacionais de supervisão do mercado podem exigir que uma máquina seja retirada do serviço.

Os custos energéticos alteram a aritmética do retorno do investimento

Em muitos mercados europeus, a energia eléctrica é cara em relação às médias globais e é instável. Isso tem duas consequências para a selecção das máquinas. Em primeiro lugar, o ranking relativo das tecnologias de acionamento muda: uma arquitetura que parece um acréscimo desnecessário numa região com baixos custos de energia torna-se a opção racional na Europa, porque a diferença de consumo é multiplicada por um custo unitário muito mais elevado durante um número muito elevado de horas de operação. Em segundo lugar, o desempenho energético torna-se uma questão contratada. Os compradores europeus escrevem cada vez mais especificações sobre o consumo energético em quilowatts/hora por quilograma na especificação de compra e verifica o valor durante os testes de aceitação, da mesma forma que verificam o tempo de ciclo e o peso do produto.

Muitas instalações europeias também utilizam um sistema de gerenciamento da energia certificado, alinhado com a norma EN ISO 50001, o que requer que estabeleçam uma referência de consumo de energia, definam indicadores de desempenho energético e demonstrem melhorias contínuas. Uma nova máquina de moldagem por sopro é um importante utilizador de energia nesse sistema, por isso a sua capacidade de medição é importante. Uma máquina que pode reportar o seu próprio consumo por zona e por turno é muito mais útil nesse contexto do que uma que não os consegue fazer.

Os compromissos de circularidade fluem para cima, em direção à máquina

A política de embalagem europeia passou de objetivos facultativos para exigências vinculativas. A tendência é clara: um maior teor de plástico reciclado nas embalagens, critérios de projeto para reciclagem que penalizam estruturas difíceis de reciclar e taxas de responsabilidade do produtor estendidas que variam de acordo com a reciclabilidade. O efeito prático para o convertidor é que a resina que entra na máquina está menos homogênea. O HDPE reciclado pós-consumo varia no grau de fluxo de fusão, cor, nível de contaminação e resistência térmica de uma vez a outra, de forma que a resina virgem não varia.

Uma máquina especificada para o serviço europeu requer uma janela de processamento mais larga e estável do que uma dedicada a um único grau virgem. Na prática, isso significa uma adequada filtração da mistura de fusão antes da cabeça do punho, uma geometria do rolo que tolera variação na densidade volumétrica e na viscosidade da mistura de fusão, controle de espessura da parede do adiado em loop fechado para manter o peso do recipiente quando a resistência da mistura de fusão muda e, quando adequado, uma cabeça do punho de coextrusão que permite que o material reciclado fique em uma camada média protegida entre os revestimentos virgens.

Comparing regional specification pressure

O Quadro CE Desvendado: Diretivas, Normas e Ficheiro Técnico

A marcação CE numa máquina de extrusão por moldagem por sopro é uma declaração do fabricante de que a máquina atende aos requisitos europeus aplicáveis. É suportada por um conjunto de evidências estruturadas e, para uma máquina do tipo em causa, este conjunto baseia-se em três diretivas, numa hierarquia de normas harmonizadas e em um ficheiro técnico que deve estar disponível para as autoridades durante dez anos após a colocação do último equipamento no mercado.

Diretiva relativa às máquinas 2006/42/EC

Esta é a directiva principal para uma máquina de moldagem por sopro. Define os requisitos essenciais de segurança e saúde, que cobrem os princípios da integração da segurança, o projeto de controles, a proteção contra riscos mecânicos, as exigências relativas às proteções, a proteção contra outros riscos, incluindo eletricidade, temperatura e ruído, e a informação que deve ser fornecida com a máquina. O fabricante deve realizar uma análise de riscos, eliminar ou reduzir os riscos através do design quando possível, aplicar medidas de proteção quando os riscos permanecem e informar os usuários sobre os riscos residuais.

Para a maioria das máquinas de moldagem por termofusão por extrusão, a via de conformidade é o controle interno da produção, porque estas máquinas não estão listadas no Anexo IV da directiva. Isso não minimiza a carga técnico-jurídica. O fabricante deve ainda proceder à compilação de um ficheiro técnico para o Anexo VII, contendo uma descrição geral da máquina, desenhos globais e diagramas de circuitos, descrições e explicações necessárias para compreender tais desenhos, a documentação de avaliação de riscos, com a lista de requisitos essenciais aplicados, as normas utilizadas, relatórios técnicos sobre os ensaios realizados, uma cópia do manual de instruções e a própria declaração de conformidade.

Os compradores europeus também devem estar cientes de que o quadro legal relativo às máquinas está em transição para um regulamento diretamente aplicável, o Regulamento (UE) 2023/1230, que substituirá a Diretiva 2006/42/CE a partir de janeiro de 2027. A lógica técnica da avaliação de riscos e das normas harmonizadas é mantida, com uma atenção acrescida à documentação digital, às funções de segurança à base de software e à cibersegurança dos sistemas de controle relacionados com a segurança. As máquinas que agora estão a ser contratadas para entrega perto desta data-limite devem ter a transição abordada explicitamente nos especificações de compra.

Low Voltage Directive 2014/35/EU

A Diretiva de Baixa Tensão abrange os equipamentos eléctricos projetados para serem utilizados a uma tensão entre 50 e 1000 V para corrente alternada. Quando os aspectos de segurança elétrica de uma máquina são plenamente cobertos pela Diretiva de Máquinas, a máquina segue o caminho da Diretiva de Máquinas, mas os objetivos de segurança da Diretiva de Baixa Tensão aplicam-se ainda aos equipamentos eletrónicos. Na prática, isto significa que o armário de controle, a distribuição de energia, a proteção contra o contacto direto e indireto, a coordenação da isolamento, as distâncias de alívio e de adensamento e o aumento de temperatura devem ser projetados e verificados segundo um padrão eléctrico reconhecido. Os conjuntos de baixa tensão fornecidos separadamente, como um painel de controlo para um refrigerador autónomo ou uma unidade de transformador acessória, são avaliados segundo a diretiva de baixa tensão por direito próprio.

Directiva EMC 2014/30/UE

A Diretiva EMC exige que a máquina não emita perturbações electromagnéticas acima do valor permitido nem seja afetada de forma desproporcional por perturbações presentes em ambiente de trabalho. Em uma máquina de formagem por sopro, as principais fontes de emissões são os motores de velocidade variável, os acionamentos servo, os fontes de alimentação e os dispositivos de comutação da banda de aquecimento. As principais preocupações relacionadas à imunidade são as entradas de termopar, os sinais analógicos de feedback de pressão e posição, as entradas de segurança e os barramentos de comunicação.

A conformidade é alcançada por meio de disciplina de instalação tão quanto pela seleção de componentes: filtros de linha nas entradas de acionamento, cabos de motores blindados com o blindagem afixada nos dois extremos por meio de blindagens adequadas, segregação do abastecimento de energia e da passagem dos sinais dentro do gabião, aterragem de um ponto único de quadros de sinais e fixação correta da estrutura do gabião. Para ambientes industriais, a máquina é normalmente avaliada em função dos níveis de emissão e de imunidade industriais, e não dos níveis residuais. Além disso, o ambiente intencionado deve ser especificado na documentação.

A hierarquia da norma harmonizada

Os padrões harmonizados europeus são organizados em três tipos. Os padrões do tipo A fornecem conceitos básicos e princípios de design aplicáveis a todas as máquinas. Os padrões do tipo B tratam de um aspecto particular da segurança ou um determinado tipo de proteção utilizável em muitas máquinas. Os padrões do tipo C tratam de requisitos de segurança detalhados para uma máquina específica ou um grupo de máquinas, e quando existir um padrão do tipo C, as suas disposições prevalecem sobre os padrões mais gerais.

Que é o que realmente resulta da avaliação de risco

Uma avaliação de risco da máquina de moldagem por injeção não é uma formalidade. Sistematicamente, ela percorre as fases do ciclo de vida da máquina, transporte, instalação, configuração, operação normal, limpeza, identificação de falhas, manutenção e encerramento do uso e identifica os perigos presentes em cada uma delas. Para uma máquina de moldagem por injeção, as famílias de perigos recorrentes são esmagamento na unidade de fixação, corte com alicate na estação de corte da parison e estação de desflachamento, queimaduras no tambor, cabeçote e polímero líquido, enroscamento na estação de extração e transportadora, injeção de fluídos a alta pressão nos circuitos hidráulicos, energia armazenada em acumuladores, perigos elétricos, ruído e perigos ergonómicos durante alterações de moldes.

Cada risco é estimado quanto à sua gravidade, frequência de exposição e possibilidade de prevenção, e depois reduzido em uma ordem fixa de prioridade: projeto naturalmente seguro primeiro, em seguida, medidas técnicas de proteção e medidas complementares, e finalmente informações de uso. Somente o risco residual que não pode ser eliminado de forma razoável é tratado mediante avisos e instruções. O resultado é um registro rastreável que mostra, para cada risco identificado, o dispositivo aplicado e o padrão que o sustenta. Quando um comprador europeu pede para ver este registro, um fabricante que realmente fez o trabalho pode produzí-lo imediatamente.

Engenharia de Segurança das Máquinas: Guardas, Cortinas de Luz, Interruptores e Circuitos de Parada

O conceito de segurança de uma máquina europeia de moldagem por sopro não é um conjunto de acessórios prateados no final. Definir o layout da máquina, o fluxo de trabalho da substituição de moldes, a arquitetura de controlo e o tempo do ciclo. Esta seção descreve como essas normas se traduzem em hardware físico na máquina.

Clamping area protection

A unidade de prensagem é o perigo de maior energia na máquina. As forças de fechamento em uma máquina de moldagem por sopro de extrusão de gama média variam de cerca de 40 kN a 800 kN, dependendo da área projetada e do tamanho da chapa, e as velocidades de fechamento são altas, pois o tempo de ciclo depende delas. A abordagem padrão é uma guarda frontal móvel com um dispositivo de interlock que incorpora o travamento da guarda, para que a guarda não possa ser aberta quando um movimento perigoso é possível e o movimento perigoso não possa começar enquanto a guarda estiver aberta.

A escolha do tipo de travamento do guardião segue a norma EN ISO 141119. O travamento aplicado por mola e liberado por energia é normalmente preferível para o guardião de prensas, porque este permanece travado caso ocorra perda de alimentação. O dispositivo de bloqueio deve ser selecionado e montado de forma a resistir a situações razoavelmente previsíveis, o que na prática significa dispositivos codificados em lugar de atores mecânicos simples, e uma montagem que impeça que um ativo de substituição seja utilizado para contornar o guardião. Os pontos de acesso traseiro e lateral que não são necessários para a operação rotineira são cobertos por guardiães fixos, fixados por elementos de fixação que permanecem sujeitos ao guardião ou que requerem uma ferramenta para sua remoção.

Cortinas de luz e cálculo da distância mínima

Em casos em que o processo operacional requer acesso frequente do operador, por exemplo, a inserção manual de um encaixe ou a retirada manual de um recipiente grande, utiliza-se um dispositivo de proteção electro-sensível. Nos equipamentos de moldagem a jato, este é tipicamente um telhado de luz de tipo 4 com uma resolução de 14 mm para deteção de dedos ou 30 mm para deteção de mãos, selecionado de acordo com a norma EN IEC

A distância de montagem não é aleatória. A EN ISO 13855 especifica a distância mínima como sendo o produto da constante de velocidade de aproximação e do tempo total de parada do sistema, mais uma compensação para intrusão, que depende da capacidade de deteção. Utilizando a constante de velocidade de aproximação padrão de 1600 mm por segundo para uma aproximação normal e uma compensação para intrusão derivada da capacidade de deteção, o cálculo exige uma medição precisa do tempo total de parada, que inclui o tempo de resposta do cortinado de luz, o tempo de resposta do controlador de segurança, o tempo de resposta da válvula ou do acionamento, e o tempo de decaimento mecânico da tabuleta móvel.

Este é um ponto em que os papéis e a realidade muitas vezes se bifurcam. O tempo de parada deve ser medido na máquina finalizada, não estimado a partir de folhas de dados dos componentes, e deve ser revisto após qualquer alteração no sistema hidráulico, na massa da prancha ou na configuração do controlador de segurança. Uma máquina bem documentada inclui o desempenho de parada medido no protocolo de aceitação.

Controlo com duas mãos e modo de configuração

Dispositivos de controle de duas mãos de acordo com a EN ISO 13851 são utilizados quando um operador deve iniciar um movimento perigoso enquanto suas mãos estão demonstradamente fora da zona de perigo. A tipologia IIIC é a exigência tradicional para máquinas-ferramentas e máquinas de moldagem, exigindo acionamento síncrono numa janela de tempo curta, acionamento contínuo durante todo o movimento perigoso e liberação de ambos os actuadores antes de iniciar um novo ciclo.

Os modos de configuração e os testes de molde requerem particular cuidado. Durante a configuração do molde, o operador deve ser capaz de mover os suportes com a proteção aberta, o que, de outra forma, estaria proibido. A solução padrão é um modo de configuração selecível por chave, em que o movimento é limitado em velocidade, limitado no incremento de curso e habilitado apenas através de um dispositivo de bloqueio temporário em conjunto com um interruptor de habilitação em três posições. O seleutor de modo deve ser seguro para que a máquina não possa ficar no modo de configuração durante a produção.

Interrupção de emergência and stop categories

Eles devem ser colocados em todas as estações de operação e em qualquer outra posição a partir da qual a máquina pode ser operada, incluindo a plataforma da cabeça da matriz em máquinas de acumulação altas, a área da matriz e o fim do transporte e da correia transportadora. A ativação deve ser realizada por um dispositivo de abertura direta, ativo positivamente e com trava até que seja deliberadamente removida, e a remoção da trava não deve reativar automaticamente a máquina.

A norma EN 60204-1 define as categorias de parada. A categoria 0 retira a energia imediatamente, a categoria 1 coloca a máquina em uma parada controlada e, em seguida, remove a energia, e a categoria 2 é uma parada controlada em que a energia é mantida. Em uma máquina de moldagem por sopro acionada por servo, uma parada controlada de categoria 1 é muitas vezes preferível para a acionamento principal, pois uma parada abrupta de categoria 0 em um parafuso extruder carregado pode causar stress mecânico e deixar o fundido em um estado não controlado, enquanto a movimentação de fixação normalmente é organizada para a parada segura mais rápida.

Performance do sistema de controle relacionado com a segurança.

Cada função de segurança deve ser atribuída a um nível de desempenho exigido de acordo com a EN ISO 13849-1, determinado pela gravidade dos possíveis ferimentos, pela frequência e duração da exposição e pela possibilidade de evitar o perigo. Em uma máquina de moldagem por sopro, a travagem da protecção da zona de fixação e a função de cortina luminosa normalmente exigem um nível de desempenho d com arquitetura da categoria 3, o que significa canais redundantes com monitorização cruzada, de forma que um único defeito não resulte na perda da função de segurança e seja detectado no próximo pedido ou antes.

Eficiência energética por tecnologia de motor: uma comparação quantificada

A única decisão de energia mais importante em uma máquina de moldagem por sopro de extrusão é a arquitetura do sistema de alimentação. Quatro arquiteturas são utilizadas atualmente, e a diferença entre a mais antiga e a mais nova é grande o suficiente para mudar as economias de uma fábrica. A comparação abaixo expressa custos relativos em base indexada, com uma máquina convencional de bomba de deslocamento fixo, da mesma tonelagem, definida em 100 pontos de índice, porque valores absolutos dependem da configuração, do número de moldes e do destino.

hidráulica da bomba de deslocamento fixo

Na arquitetura tradicional, uma bomba de deslocamento fixo acionada por um motor de indução gira continuamente a máxima velocidade e entrega um fluxo constante, independentemente da demanda. O fluxo não necessário pela movimentação ativa é descarregado através de uma válvula de alívio para o tanque, convertendo energia elétrica diretamente em calor do óleo. Durante a grande parte do ciclo quando nada está se movendo, a bomba continua girando e o motor continua a consumir uma grande fração de sua potência nominal. O resultado é um alto consumo específico de energia, alta temperatura do óleo, uma grande carga de refrigeração e alto nível de ruído.

Hidráulica da bomba de deslocamento variável

Uma bomba de variação volumétrica ajusta o ângulo da sua placa de variação para corresponder ao fluxo fornecido à demanda, portanto as perdas de regulação diminuem consideravelmente. O motor ainda funciona continuamente na frequência da rede, pelo que as perdas de repouso permanecem, mas o fluxo jacto é bastante reduzido. Esta arquitetura representa uma melhoria significativa em comparação com a bomba fixa e continua a ser comum em mercados sensíveis ao custo, mas na Europa representa agora uma posição intermediária e não uma meta.

Acionamento servo-hidráulico

Um sistema servo-hidráulico combina um motor servo de ímãos permanentes a uma bomba de deslocamento fixa e controla fluxo e pressão variando a velocidade do motor. Quando não se exige qualquer movimento, o motor desacelera até ficar quase parado e absorve apenas uma fração pequena da potência nominal. Como a bomba gira apenas tão rápido quanto o movimento atual requer, as perdas de aceleração e o aquecimento do óleo caem acentuadamente, o que, por sua vez, reduz a carga de refrigeração. O controle de pressão e fluxo é em circuito fechado e repetível, por isso a programação do parison e o movimento de fixação tornam-se mais consistentes de ciclo para ciclo. O ruído diminui significativamente porque o motor é silencioso em repouso. Para a maioria dos compradores europeus de máquinas de moldagem por injeção hidráulica, o servo-hidráulico é agora o padrão sensato.

Acionamento totalmente elétrico

Uma máquina totalmente elétrica substitui a atuação hidráulica por servomotores e transmissões mecânicas para a fixação, a movimentação do carrinho, a movimentação do pistão de sopro e o acionamento do extrutor. Não há unidade de potência hidráulica, nem óleo, nem carga de resfriamento de óleo e nenhum risco de fuga hidráulica. O consumo específico de energia é o mais baixo das quatro arquiteturas, a repetibilidade das movimentações é a mais elevada, o nível de ruído é o mais baixo e a inexistência de óleo torna a máquina atrativa para a produção farmacêutica e alimentícia próxima às salas limpas, onde qualquer vapor de óleo é indesejável. As consequências são uma classe de custo de aquisição mais elevada e uma transmissão mecânica que precisa ser manutenção, ao invés de um circuito hidráulico. A Série Totalmente elétrica da Apollo engloba o intervalo de recipientes de 200ML a 20L, ideal para estas aplicações.

Como ler a comparação indexada

As colunas indexadas são deliberadamente relativas. Uma fábrica que opera uma mudança por dia, durante cinco dias por semana, com baixa utilização, verá que a diferença no índice de energia é menor do que a diferença no índice de aquisição. Uma fábrica que opera três mudanças ao longo de seis ou sete dias, o que é normal para conversores de embalagens que fornecem linhas de enlatamento de lácteos, bebidas ou detergentes, acumula tantas horas de operação que o índice de energia domina dentro de um pequeno número de anos. O método correto é construir a comparação com suas próprias horas de utilização, o seu próprio peso médio de recipiente e a sua tarifa contratada de eletricidade, e então comparar os custos cumulativos indexados ao longo de um horizonte de oito a dez anos, ao invés de comparar os preços de compra.

Dois efeitos secundários favorecem uniformemente as opções de servo e totalmente elétrica em plantas reais e geralmente são omitidos dos cálculos simplificados. Em primeiro lugar, o consumo de óleo reduzido reduz a carga do resfriador, que também é um grande consumidor de energia, o que resulta num ganho. Em segundo lugar, a repetibilidade do movimento melhora a distribuição do peso do recipiente, permitindo que o peso-alvo seja definido mais próximo do mínimo especificado sem correr o risco de rejeitar recipientes com pouco peso. Em uma garrafa de grande volume, que produz muitos milhões de unidades por ano, uma ligeira redução do peso médio do recipiente representa uma economia substancial de resina, completamente independente da economia de energia elétrica.

Onde as kilowatts-horas realmente vão: Engenharia de energia a nível de componentes

A arquitetura de acionamento é o maior único dispositivo de acionamento, mas não é o único. Em uma linha tipica de moldagem por sopro e extrusão, a energia é distribuída entre o acionamento do extrusor, as zonas de aquecimento, a aceleração hidráulica ou servométrica, o sistema de resfriamento, a demanda de ar comprimido e o equipamento auxiliar. Cada um desses elementos possui suas próprias medidas de engenharia.

Extrusora e design da hélice acionados por servo;

O motor extrudor é a carga contínua maior na máquina, pois funciona sempre que a linha está produzindo. Dois fatores reduzem seu consumo. O primeiro é a eficiência do acionamento: um servo com magneto permanente ou um motor de indução de alta eficiência, que opere através de um acionamento adequadamente dimensionado, possui alta eficiência em uma ampla gama de velocidades, enquanto um motor de indução de dimensões excessivas, operando a uma fracção da carga nominal, funciona com baixa eficiência e abaixo do fator de potência. O segundo é o projeto do parafuso: uma geometria do parafuso adequada aos tipos de resinas converte mais energia do acionamento em fusão útil e mistura, e menos em calor de cisalhamento desnecessário, que deve ser removido mais tarde, através do resfriamento do tambor. Executar um parafuso eficiente a uma velocidade moderada gera como resultado melhor do que executar um parafuso agressivo a baixa velocidade, com resfriamento pesado do tambor, pois o segundo desperdiça energia duas vezes, primeiro gerando excesso de calor de cisalhamento e depois removendo-o.

Bandas de aquecimento cerâmico e casacos de isolamento

O aquecimento do tambor e da cabeça da matriz representa uma grande parcela da quantidade total de consumo, e boa parte dela é perdida para o ar circundante por convectividade e radiação. A tecnologia de bandas de aquecimento importa: as bandas de aquecimento cerâmicas com um corpo isolante irradiam uma parcela maior da sua capacidade para dentro e perdem menos para o meio ambiente do que as bandas de mica desnudas da mesma classificação. A adição de casacos de isolamento removíveis sobre as zonas do tambor e a cabeça da matriz é uma das medidas de energia mais rentáveis disponíveis em qualquer máquina de extrusão, pois ataca uma perda que continua a ocorrer a cada segundo que a máquina está a temperatura, incluindo durante interrupções na produção.

Os benefícios secundários são tão valiosos como em uma fábrica europeia. A redução das perdas de calor significa que as zonas de aquecimento funcionam com menos frequência e mantêm uma temperatura mais estável, o que melhora a homogeneidade da fusão e reduz a variação da espessura da parede. Também reduz a carga de calor radiante na oficina, o que diminui o fardo de ventilação e ar condicionado na estação mais quente e melhora as condições de trabalho dos operadores.

Controle PID zonal da cabeça do punção.

A cabeça de matriz é o ponto em que a uniformidade de temperatura do fundido é convertida em uniformidade da parede do parison. Dividindo a cabeça de matriz em zonas individualmente controladas e ajustando cada uma com um loop PID devidamente identificado, em vez de um único ponto de referência médio, são conseguidas várias coisas de uma só vez. As diferenças de temperatura circunferenciais que, de outra forma, gerariam setores espessos e finos no parison são reduzidas. Os pontos de referência podem ser baixados onde o processo o permite, porque o controle é suficientemente rigoroso para reduzir a margem de segurança contra marcas de fluxo frio. O aquecimento pode ser feito por etapas, de modo que as zonas atingam a temperatura de forma simultânea, em vez de algumas superarem os pontos de referência e aguardarem.

O controle de sobredosagem merece uma atenção especial. Uma zona mal ajustada que supera a temperatura de aquecimento desperdiça energia diretamente e, em resinas sensíveis ao calor, corre o risco de sofrer degradação localizada que se manifesta como manchas pretas no recipiente. A autoajustação na comissionamento, seguida de verificação na resina de produção, é uma parte rotineira de uma instalação corretamente executada.

Ventiladores e bombas de variável de frequência no circuito de refrigeração devem estar equipados com dispositivos de parada de emergência que respeitem a norma EN ISO

O resfriamento é frequentemente esquecido pelo consumidor. As bombas de água de resfriamento do molde, as bombas de circulação de arrefecimento, os ventiladores das torres de resfriamento e os ventiladores de gabinetes de máquinas geralmente funcionam a uma velocidade fixa, dimensionada para o pior cenário, o que ocorre apenas durante uma pequena parte do ano em quase todos os climas europeus. A instalação de inversores de variação de frequência e o controle que atendam a uma temperatura medida optimizada proporciona uma situação em que as leis de afinidade permitem que a potência necessária por um ventilador ou bomba centrífuga varie aproximadamente em função do cubo da velocidade. Um modesto redução de velocidade, portanto, permite uma redução desproporcional da potência.

Elevar o ponto de referência da água resfriada para o valor mais alto que ainda atenda aos requisitos de tempo de ciclo é igualmente eficiente e não custa nada para ser implementado. Muitas plataformas de moldagem por sopro operam com água resfriada muito mais fria do que o processo realmente precisa, apenas porque o ponto de referência foi escolhido de forma conservadora no momento da comissionamento e nunca foi revisitado de novo. Em climas mais frios da Europa, um circuito de resfriamento livre que ignora o compressor do refrigerador quando a temperatura ambiente é suficientemente baixa pode eliminar uma grande parcela das horas de funcionamento anual do refrigerador.

Gestão de recuperação de calor e de estado de espera

O calor rejeitado pelo condensador do refrigerador e pelo refrigerador do óleo hidráulico é de baixa intensidade mas abundante e tem um bom desempenho no sentido de proporcionar aquecimento aos espaços e o pré-aquecimento processual ou a água de lavagem. Em uma fábrica europeia com uma estação de aquecimento verdadeiramente invernal, a recuperação deste calor permite substituir o aquecimento a gás ou elétrico por uma importante parte do ano, o que é precisamente o tipo de medida que um programa de gestão da energia conforme a norma EN ISO 50001 está destinado a identificar.

A potência de espera é a última fronteira e é muitas vezes ignorada. Uma máquina que é parada para uma mudança de molde, um intervalo de trabalho ou uma falha programada deve parar de consumir como se estivesse produzindo. Uma estratégia de espera bem implementada reduz os pontos de referência do tanque e do cabeçote para um nível de retenção seguro após um período definido de inactividade, reduz a bomba servo a uma velocidade próxima do zero, para e os ventiladores e bombas não essenciais, além de reduzir ou colocar em standby a interface, mantendo ao mesmo tempo um suficiente estado térmico para permitir uma rápida reinicialização, sem um ciclo completo de aquecimento.

Materiais, estruturas multilaminares e conformidade com a legislação alimentar da UE

A configuração da máquina segue o material e o produto. Os compradores europeus trabalham com um conjunto de famílias de resinas bem definido para moldagem por injeção e sopro, e cada uma possui implicações de processamento que devem ser resolvidas antes de especificar o parafuso, a cabeça de canal e o sistema de resfriamento. As máquinas Apollo processam PE, PP, PVC, PA, PC, ABS, PS, EVA, TPU e PETG, cobrindo toda a gama de aplicações de moldagem por sopro e injeção na Europa, desde embalagens comuns a recipientes técnicos.

HDPE de qualidade para moldagem por sopro

O HDPE continua a ser o basilar do moldeamento por sopro de extrusão. Os graus de moldeamento por sopro se caracterizam por uma baixa taxa de fluxo de fusão e um alto peso molecular, que proporcionam a força de fusão necessária para manter um modelo sem rigidez excessiva. Os graus típicos de garrafas situam-se no intervalo de 0,3 a 0,8 g por 10 minutos, medido a 190 graus Celsius com uma carga de 2,16 kg, com densidade na região de 0,950 a 0,960 g por centímetro cúbico. Os graus para grandes balanças e tambores são mais altos em peso molecular e são mais caraterizados nas condições de carga mais elevadas.

Duas propriedades são importantes além do fluxo. A resistência à fratura por estresse ambiental determina se um recipiente para detergente ou produto agroquímico sobrevive à interação com o seu conteúdo, mais a pressão de um palete cheia e empilhada. A dilatação na matriz determina como o parison se expande quando deixa a matriz, o que influencia a distribuição do espessamento da parede e deve ser determinada pela geometria da matriz e do mandril. A temperatura de fusão é tipicamente mantida na região de 170 a 200 graus Celsius para o HDPE, com o perfil exato escolhido para equilibrar a resistência do fusão contra o acabamento superficial.

Copolímero de polipropileno

O copolímero de PP é escolhido onde é necessário maior resistência à temperatura, melhor clareza ou melhor resistência química, por exemplo, em recipientes que serão recheados em processo quente ou limpos por vapor. A sua menor resistência à fusão em comparação com a do HDPE torna o controlo do parison mais exigente, pelo que beneficia particularmente do controlo de espessura das paredes com ciclo fechado. As temperaturas de processamento são mais elevadas, normalmente na região de 190 a 220 ºC, e o resfriamento é mais lento devido ao comportamento de cristalização, o que prolonga o tempo de ciclo relativamente a um recipiente de HDPE com o mesmo tamanho.

Containers PETG e transparentes

O PETG é utilizado quando é necessário alta transparência e boa resistência química, sem o comportamento de cristalização do PET padrão. É higroscópico e deve ser secado antes do processamento, geralmente até um teor de humidade inferior a 0,02%, usando um secador de desumidificação com um fornecimento de ponto de condensação baixo. A falta de secagem adequada provoca degradação hidrolítica que se manifesta sob a forma de abertura, respingo e redução da resistência ao impacto. As temperaturas de processamento são moderadas e o material é sensível ao superaquecimento, portanto, o controle do tempo de permanência e uma porca projetada para evitar zonas de estagnação são importantes.

Extrusão multilaminar com barreira de EVOH

As estruturas de barreira são usadas quando é necessário controlar a entrada de oxigénio ou a permeabilidade de hidrocarbonetos: produtos lácteos e sucos com longa duração de vida, algumas formulações agroquímicas e recipientes de combustível ou fluidos no setor automobilístico. A estrutura clássica coloca uma camada de barreira de EVOH entre as camadas de ligação e as películas de poliolefina, formando uma estrutura de cinco ou seis camadas. Uma estrutura de seis camadas inclui habitualmente uma camada dedicada de resina reciclada, o que é importante economicamente porque o revestimento e o flash de um recipiente de barreira não podem ser simplesmente misturados em um produto de uma só camada.

Caracterizada a 190 °C / 21,6 kg, tipicamente de 5 a 12

O quadro europeu para o contacto com os alimentos

A conformidade com a legislação de contactos alimentícios da União Europeia é uma obrigação de materiais e processos impostas ao transformador e ao fornecedor de materiais, e não uma certificação da máquina, mas a configuração da máquina influi se a conformidade pode ser mantida na prática. O regime jurídico apoia-se no Regulamento (CE) Nº 1935/2004, que estabelece o princípio geral de que os materiais destinados a entrar em contacto com os alimentos não devem transferir componentes em quantidades que possam colocar em perigo a saúde humana, alterar a composição do alimento ou degradar suas características organolépticas. O Regulamento (CE) Nº 2023/2006 estabelece as requisições de boas práticas de fabricação, incluindo um sistema documentado de garantia de qualidade e controlo de qualidade, e de rastreabilidade, em todas as fases.

O Regulamento (UE) n.º 10/2011 é a medida específica para materiais e artigos plásticos. Define uma lista da União de substâncias autorizadas, estabelece limites específicos de migração para substâncias individuais e um limite de migração global para o total de todas as substâncias que migram, e prescreve as condições de ensaio e os simulantes de alimentos que devem ser utilizados. O cumprimento é demonstrado por uma declaração de conformidade baseada em testes de migração ou modelação e a documentação de apoio deve estar disponível para as autoridades a pedido.

Para plásticos reciclados em contacto com alimentos, o Regulamento (UE) 2022/1616 regula os próprios processos de reciclagem. O material reciclado pode ser utilizado em artigos de contato com alimentos apenas quando provém de uma tecnologia de reciclagem adequada e, quando necessário, de um processo de reciclagem autorizado, sendo que o Autoridade Europeia para a Segurança dos Alimentos é responsável pela avaliação científica da eficiência de descontaminação. Na prática, o HDPE reciclado mecanicamente para contato direto com alimentos enfrenta um fardo substancialmente mais elevado de qualificação do que o PET reciclado, razão pela qual muitos convertedores europeus de laticínios e de bebidas aplicam conteúdo de HDPE reciclado através de uma camada de proteção intermédio em uma estrutura co-extrusiva em vez de como uma mistura grossa de apenas uma camada.

Medições da máquina que apoiam o cumprimento das normas

Várias decisões de configuração tornam mais fácil manter o cumprimento dos requisitos de contacto com os alimentos no dia a dia da produção. As superfícies de contacto com atrite devem ser especificadas em materiais adequados para o serviço de contacto com alimentos, com um bom acabamento superficial que resista ao acúmulo de depósitos. Os canais de fluxo da cabeça do matiz devem ser projetados sem áreas de estagnação onde o material pode permanecer e degradar-se. A manipulação fechada do material, do sistema de secagem e transporte para o tanque, reduz o percurso de contaminação. A separação entre o circuito hidráulico e o caminho do produto, ou a eliminação do hidráulico completamente com uma máquina 100% elétrica, elimina o risco de contaminação por óleo. Por último, o completo gerenciamento de receitas, com conjuntos de parâmetros bloqueados e auditados, sustenta o requisito de rastreabilidade, uma vez que permite reconstruir as condições exatas de processamento de um lot de produção.

Série Apollo ABLB: BEM contínua e acumulativa para volumes entre 200 ml e 20 l.

A série ABLB é a plataforma de injeção de alta pressão central da Apollo para recipientes de 200 ml a 20 litros, com oito tipos de máquinas na série que cobrem todo o intervalo de volume. É a plataforma que a maioria dos transformadores de embalagens na Europa especificarão, porque abrange recipientes para lácteos, suco, detergente, higiene pessoal, produtos farmacêuticos e lubrificantes dentro de uma única família mecânica, com configurações de cabeça de matriz contínua ou acumuladora, de acordo com o tamanho do recipiente e a exigência do ciclo.

Lógica de configuração dentro da série

A seleção nas linhas ABLB é influenciada por três parâmetros, em ordem de importância. O volume do recipiente e sua área projetada na linha de separação definem a força de fixação necessária. O peso do recipiente multiplicado pela frequência de ciclo alvo define a saída necessária da extrusora em quilos por hora, o que define o diâmetro do parafuso. O número de cavidades na matriz define a configuração da cabeça da matriz, já que uma matriz com várias cabeças, que produz vários pares simultaneamente, é o caminho normal para uma alta produção em recipientes de pequeno tamanho.

Um erro comum na Europa é especificar o esforço de fixação generosamente e a saída do extrusor com rigidez, o que produz uma máquina que é mecanicamente capaz, mas limitada pela saída. O extrusor deve ser capaz de fornecer o molde com a melamina exigida na velocidade prevista com reserva, caso contrário, o tempo de ciclo alcançável é definido pelo extrusor em vez do resfriamento e a saída real fica aquém do cálculo utilizado para justificar o investimento.

Opções de configuração europeia na plataforma ABLB

A plataforma ABLB está configurada para destinos europeus e não para modificações ad hoc. O pacote elétrico foi construído para 400 V, três fases, 50 Hz, com um arranjo de aterramento TN-S e uma tensão de controle de 24 V CC. O pacote de segurança inclui defesas interligadas e com bloqueios de segurança na zona de fixação, defesas fixas em todos os pontos de armadilha, uma cortina de luz do tipo 4 quando o processo exige acesso do operador, dispositivos de parada de emergência em cada posição do operador e uma arquitetura de controlo relacionada com a segurança projetada para o nível de desempenho determinado pela avaliação do risco.

O pacote de energia inclui a unidade de energia hidraulicade servo, as bandas de aquecimento cerâmico com capas de isolamento removíveis no cilindro e na cabeça de punção, controle de frequência variável nos ventiladores de refrigeração, medição de energia por zonas e relatório na interface e uma função de espera automática. O pacote de processo inclui controle fechado do espessamento da parede do enxerto, com um número de pontos programável suficiente para a geometria do recipiente, filtração do material fundido antes da cabeça de punção quando se planeja o uso de resina reciclada e gerenciamento de receitas com bloqueio dos parâmetros e registo de auditoria.

Séries Apollo ABLD e Série totalmente elétrica para a Europa

Two further Apollo platforms serve European requirements outside the mainstream packaging range: the ABLD Series for large industrial containers, and the Série totalmente elétrica for applications where energy performance and cleanliness are the deciding criteria.

Série ABLD: moldagem a jato leve de 20L a 1500L para uso pesado

A Série ABLD abrange recipientes de grande capacidade, desde 20L até 1500L, em três tipos de máquinas. Estas são máquinas de cabeça acumulatoria por necessidade, pois um matério-prima suficientemente grande para formar um tambor de 200L ou um corpo de tanque de 1000L não pode ser produzido por extrusão contínua sem sofrer excessivo enfraquecimento. O acumulador armazena a matéria-prima fundida durante a fase de resfriamento do ciclo anterior e libera-o rapidamente através da matriz, produzindo um parison pesado em um tempo curto, de forma que a parte superior do parison não tenha esfriado ou se encolhido significativamente antes da criação da parte inferior.

As aplicações europeias para esta classe incluem tambores de produtos químicos agroquímicos e industriais, depósitos de água e combustível, barreiras de segurança viária e produtos de trânsito, grandes recipientes de manipulação de materiais, reservatórios de fluidos para veículos automóveis e recipientes técnicos especializados. O ênfase da engenharia muda em relação às classes de embalagens: o número de pontos do programa de cisalhamento torna-se crítico porque a distribuição do espessamento das paredes em um recipiente de dimensões muito grandes é complexa, a rigidez da estrutura de fixação determina a qualidade da linha de separação em grandes áreas projetadas e o projeto de resfriamento determina o tempo do ciclo a um grau maior do que qualquer outro elemento, uma vez que os espessamentos das paredes são muito maiores.

Série totalmente elétrica: 200ML a 20L

A série totalmente elétrica da Apollo abrange a gama de recipientes de 200 ml a 20 l, sem nenhum sistema hidráulico. Cada eixo é acionado por servo através de uma transmissão mecânica. Para os compradores da Europa, esta plataforma responde a três exigências ao mesmo tempo. Ela oferece o menor consumo específico de energia de qualquer arquitetura da gama, o que é particularmente importante em fábricas que trabalham em turnos contínuos. Elimina completamente o óleo hidráulico, o que remove um caminho de contaminação que é meticulosamente controlado na produção farmacêutica e alimentar e elimina a exposição ao meio ambiente de qualquer vazamento de óleo. E oferece a maior repetibilidade de movimento, o que se traduz diretamente em uma distribuição mais consistente do peso dos recipientes e, portanto, em um consumo médio mais baixo de resina por recipiente.

A plataforma adapta-se particularmente bem a três perfis de compradores europeus. Os produtores de recipientes farmacêuticos e médicos valorizam a operação livre de óleo e a repetibilidade de parâmetros exigidas por processos validados. Os produtores de garrafas de lácteos e bebidas em grandes volumes apreciam a combinação de um baixo consumo de energia e de um rigoroso controle de peso em volumes anuais muito elevados. As instalações que operam sob um sistema de gestão de energia certificado valorizam a mudança gradual mensurável no consumo específico e a contagem de parte subjetiva que uma arquitetura completamente elétrica torna simples.

Indústrias de aplicação europeias e produtos finais

As máquinas Apollo atendem a oito áreas de aplicação: alimentos e bebidas, produtos químicos diários, indústria química, materiais de construção, produtos médicos e farmacêuticos, produção de automóveis, transporte e produtos culturais e desportivos. Nos mercados europeus, estas áreas dão origem a um conjunto reconhecível de produtos finais, cada um com implicações específicas em termos de máquinas.

Embalagem de laticínios, suco e alimentos

Os produtos lácteos europeus continuam a ser uma aplicação importante de moldagem por sopro em extrusão, com garrafas de leite fresco entre 250 ml e 2 litros produzidas em grandes volumes em máquinas de extrusão contínua de múltiplas cabeças. Os produtos com maior vida útil contribuem para a necessidade de barreiras, onde uma camada externa branca que bloqueia a luz protege contra a foto-oxidação de vitaminas e componentes de sabor, e uma camada de EVOH controla a entrada de oxigênio. Os recipientes para suco e alimentos líquidos seguem uma lógica semelhante. As máquinas exigem uma taxa de ciclo elevada, cabeças de matriz multi-cabeça, um rigoroso controle de peso para proteger o custo da resina em grandes volumes e uma disciplina de conformidade com o contato com alimentos em toda a trajetória do material.

Química diária and household products

Garrafas de detergente, contornos de suavizadores de tecido, garrafas de limpadores de superfícies, garrafas de champô e embalagens para cuidados pessoais formam o grupo de produtos químicos de uso diário. Duas características dominam: formas complexas com manípulos, alças e seções assimetricas que exigem programação cuidadosa de moldagem e um conteúdo cada vez maior de materiais reciclados impulsionado por compromissos de proprietários de marcas e objetivos regulatórios. A maioria das garrafas de detergente europeias atualmente possui um alto conteúdo de HDPE reciclado pós-consumo, às vezes por meio de uma estrutura de várias camadas que mantém o núcleo reciclado de cor entre envoltórios cosméticamente aceitáveis.

Recipientes químicos, agroquímicos e industriais

Latas de 5L a 30L e tambores até 220L atendem os setores químico e agroquímico. As necessidades aqui são dominadas pela aprovação de segurança de transporte para mercadorias perigosas, que direciona a distribuição do espessamento das paredes, o desempenho do teste de queda e a integridade do fecho, além da resistência a fissuras mecânicas em tensões ambientais contra conteúdos agressivos. A fluororação ou a co-extrusão de barreiras é utilizada quando a permeação de solventes deve ser controlada. Estas aplicações estão na gama ABLB 80 a ABLB 150 para os tamanhos menores e na Série ABLD para os maiores.

Automotivo e transporte

A produção automotiva européia utiliza a extrusão e moldagem por sopro para tanques de uréia e de líquido de escape diesel, tanques de dilatação de líquido de refrigeração, reservatórios de fluidos lavadores, conductos de ar e vários componentes de manipulação de fluidos. Os requisitos incluem precisão dimensional para a compatibilidade, desempenho por barreiras para a contenção de hidrocarbonetos e rastreabilidade total do material. Os tanques de uréia em particular exigem a seleção de resinas e barreiras adequadas para o fluido e seu comportamento de cristalização à baixa temperatura. Estas aplicações normalmente ocupam a gama ABLB 90 a ABLB 150 ou os modelos menores ABLD, dependendo do volume do tanque.

Recipientes farmacêuticos e médicos

Garrafas farmacêuticas de dose sólida, recipientes de medicamentos líquidos, recipientes de reagente de diagnóstico e recipientes veterinários exigem o maior controle de processo do portfólio. Os requisitos incluem parâmetros de processamento validados e repetíveis, rastreabilidade de materiais documentada, ambiente de produção controlado e risco mínimo de contaminação. A Série Totalmente elétrica é a solução natural porque a ausência de óleo hidráulico remove uma categoria inteira de contaminação, e os eixos servo oferecem a repetibilidade que os processos validados exigem.

Requisito para o Guia de Seleção do Modelo.

A seguinte matriz transforma uma exigência prática de um comprador europeu em uma plataforma Apollo recomendada e modelo representativo. É um ponto de partida para uma discussão técnica, não um substituto para um cálculo específico para o contêiner, porque a área projetada, distribuição do espessamento da parede, número de cavidades e projeto de refrigeração afetam a seleção final.

Teste de aceitação de fábrica, documentação e programa de serviços

Para um comprador europeu, o valor de uma encomenda de máquinas é concretizado em três fases: o que é verificado antes do envio, a documentação que chega com a máquina e o suporte disponível ao longo da década seguinte. A Apollo estrutura todas estas três aspetos explicitamente.

Testes de aceitação da fábrica com o molde do cliente.

A inspeção da máquina na fábrica é uma parte contínua do processo de entrega da Apollo e, para ordens europeias, é normalmente efetuada como uma formalidade de teste de aceitação da fábrica, com o molde do cliente e, quando possível, a resina do cliente. Um teste de aceitação significativo verifica muito mais do que o funcionamento da máquina.

• Conformidade dimensional do contêiner em relação ao desenho, incluindo acabamento final do gargalo, altura total e diâmetro do corpo em planos de medção definidos.
• Peso do recipiente e distribuição de peso em um tamanho de amostra definido, expressa como uma desvio padrão em vez de um único número.
• Distribuição do espessamento da parede medida em pontos definidos em amostras seccionadas, verificando se a programação do parison atinge o perfil pretendido
• Tempo de ciclo atingido em condições térmicas estáveis, não sendo o melhor ciclo único
• Consumo específico de energia em quilowatt-horas por quilograma, medido ao longo de um período de produção contínuo e estável.
• Teste de inviolabilidade e, quando necessário, desempenho de carregamento superior e teste de queda em recipientes de amostra.
• Verificação da função de segurança, incluindo comportamento do bloqueio de proteção, resposta da cortina de luz, tempo de parada medido e função de bloqueio de emergência a partir de cada atuador.
• Medição do ruído na posição do operador, sob condições de produção.
• Funcionamento contínuo por um período acordado para revelar falhas intermitentes que uma demonstração curta não revelaria.

Os clientes são convidados a apresentar-se em pessoa, o que é a forma mais eficiente de responder a perguntas abertas, e a Apollo opera uma política de fábrica aberta em todo o grupo Wanplas. Quando os deslocamentos são impraticáveis, a prova de aceitação pode ser realizada por videoconferência e por um protocolo documentado assinado pelas duas partes.

Pacote de documentação.

O conjunto de documentos fornecido com uma máquina europeia é um resultado em si e deve ser incluído na ordem de compra. Um pacote completo inclui a Declaração de Conformidade da UE assinada por uma pessoa autorizada, o conteúdo do ficheiro técnico necessário para a rotina de conformidade, o registo da avaliação de risco com as normas aplicadas, diagramas elétricos e o arranjo da caixa, gráficos dos circuitos hidráulicos e pneumáticos, sempre que aplicável, a descrição da função de segurança com determinação do nível de desempenho, o registo do desempenho de detenção medido, o manual de instruções na língua do país do utilizador, que abrange a instalação, operação, manutenção e desactivação, listas de peças de reposição com identificação das peças de desgaste, os atestados de material para componentes de contacto com respostas fundidas onde se faz necessário contato com alimentos e o protocolo de teste de aceitação em fábrica com os resultados registados.

Instalação, comissionamento e formação

Apollo provides engineers for on-site installation and commissioning. A structured commissioning sequence for a European installation covers mechanical positioning and leveling, utility connection verification against the site survey, electrical connection and phase sequence verification, earthing verification, safety function testing repeated on site after transport, thermal system commissioning with zone PID verification on the production resin, first article production with the customer mold, parameter optimization to the agreed cycle time and weight target, and formal handover with the acceptance protocol.

A formação é transmitida em dois fluxos. A formação para operadores abrange sequências de arranque e inatividade, seleção de receitas, verificações de qualidade de rotina, resposta segura a alarmes e os limites do que um operador pode ajustar. A formação para manutenção abrange o cronograma de manutenção preventiva, inspeção de rosque e tambor, procedimento de limpeza da cabeça da matriz, substituição da banda aquecedora e do termopar, serviço hidráulico ou de transmissão, dependendo da arquitetura, intervalos de teste funcional dos dispositivos de segurança e diagnóstico de defeitos utilizando os próprios dados de diagnóstico da máquina

Peças de reposição, garantia e suporte remoto

A Apollo aplica os compromissos de serviço do grupo Wanplas, que incluem US$ 500 em peças de reposição gratuitas a cada ano, a substituição gratuita de peças que apresentam defeito durante o período de garantia, uma garantia de transporte, uma garantia de capacidade de produção e uma garantia de normas de qualidade, conforme a qual se aplica um reembolso mais um compenso de dez por cento, caso a qualidade acordada não seja atendida. O estado de utilização da máquina é acompanhado após a entrega e as visitas ao cliente são feitas de forma contínua e não apenas quando um problema é reportado.

O suporte remoto é uma necessidade prática para instalações europeias, tendo em conta a distância envolvida. Uma máquina preparada para o suporte remoto permite que os dados do sistema de controle sejam revisados por engenheiros na China, o que converte muitos defeitos de uma visita ao local de vários dias em uma resolução no mesmo dia. A arquitetura de acesso remoto deve ser acordada com a política de TI do cliente antes da expedição, incluindo qual é a via de rede utilizada, como é autenticado o acesso, se o acesso está permanentemente disponível ou activado mediante solicitação por parte do pessoal da fábrica e como os eventos de acesso são registrados.

Implantação prática na Europa: tensão, transporte, peças de reposição e idiomas

O último conjunto de decisões é mais logístico do que técnico, mas um erro em qualquer uma delas atrasa a produção com a mesma eficácia que uma falha técnica. Esses itens devem ser definidos durante o pedido, em vez de serem descobertos no porto ou na oficina.

Alimentação elétrica and site interface

A configuração de referência europeia é de 400 V, três fases, 50 Hz, com um condutor neutro e uma terra protetora separada em uma disposição TN-S, e uma tensão de controlo de 24 V CC obtida através de um transformador isolante e uma fonte de alimentação no interior do gabinete. Vários pontos de interface do site devem ser confirmados por escrito durante o pedido.

• Capacidade de fornecimento disponível em quilovolt-amperes no local da máquina, comparada com a demanda simultânea máxima da máquina em vez da soma das especificações do painel informativo.
• A disposição de aterramento realmente presente no local, uma vez que uma disposição TT exige medidas de proteção diferentes de uma disposição TN-S.
• Corrente de curto-circuito potencial na ponta de ligação, que determina a capacidade necessária de interrupção do dispositivo de proteção principal.
• Se a proteção contra corrente residual é exigida pelas regras de instalação locais e, se for o caso, seu tipo e classificação, tendo em conta a corrente de fuga inerente nas unidades de variação da frequência.
• Direção de entrada do cabo e tamanhos de gargalo, e se é necessário entrada superior ou inferior de acordo com o layout da oficina.
• Temperatura de entrada e de retorno de água refrigerada, vazão e dimensões das conexões e pressão, vazão e ponto de rosniqueira do ar comprimido na conexão da máquina.

Envio do conténere e acesso ao local de instalação

O planeamento de envio depende da classe de tamanho da máquina. A maioria das máquinas ABLB, até o segmento médio, é enviada completa num contêiner de 40 pés de altura, com a plataforma do cabeçote de matriz e qualquer protecção alta removidas e empacotadas separadamente. As máquinas ABLB maiores e a Série ABLD excedem a altura interna standard do contêiner quando completamente montadas, portanto, são enviadas como uma carga de teto aberto ou de rack plano, ou como uma desmontagem parcial engenheirizada com uma sequência de reassemblagem documentada.

O acesso ao local é uma restrição frequentemente ignorada. A rota do ponto de descarga até a posição final deve ser verificada quanto às larguras das portas, capacidade de carga do piso, espaço livre no teto, incluindo qualquer lambri espada e serviços, raios de viragem nos corredores e disponibilidade de uma guindasta ou carregadeira pesada de capacidade adequada. A capacidade de carga do piso é especialmente importante para as grandes máquinas ABLD, onde a combinação da massa da máquina e da massa do molde concentrada em uma pequena área pode exceder a capacidade de carga projetada de uma placa de piso industrial comum. Enviar à Apollo um desenho com o layout da oficina, a posição pretendida da máquina, a rota de acesso e as especificações do piso permite preparar adequadamente o plano de embalagem e descarga.

Estratégia de peças de reposição para unidades europeias

A economia da manutenção de peças de reposição na Europa é simples. O custo de manter um pequeno estoque de componentes críticos é insignificante em comparação com o custo de uma linha de produção parada durante uma semana para aguardar a chegada de uma peça de valor baixo proveniente da Ásia. A abordagem recomendada é categorizar os componentes por prazo de entrega e por consequência da falha, e, em seguida, manter localmente quaisquer componentes que combinem um longo prazo de entrega com uma consequência elevada na produção.

Para uma máquina de moldagem por injeção e sopro, a lista dos componentes locais inclui normalmente bandas de aquecimento para cada tambor e tamanho da zona de cabeça da matriz, termopares, os kits de estanqueamento hidráulico ou pneumático comuns, sensores de proximidade e de posição, os dispositivos de bloqueio de segurança, válvulas solenóides de água de resfriamento, componentes de vedação do pino de sopro e elementos de filtro para o circuito de filtração da fundição e o circuito hidráulico. A alocação anual de USD 500 em peças sem custo sob o programa de serviços do grupo Wanplas é melhor aplicada à esta lista em vez de gastar de forma reactiva após uma falha, pois transforma a alocação em manutenção evitada e não em substituição de um componente que já falhou.

Interfície e documentação em várias línguas

O manual de instruções deve ser fornecido na(s) língua(s) oficial(ais) do país onde a máquina é colocada em serviço, e este é um requisito legal, e não uma cortesia. A interface do operador deve seguir a mesma lógica. Uma HMI multilingue com seleção da linguagem de execução permite à central que emprega uma força de trabalho multinacional, o que é normal na fabricação europeia, que cada operador trabalhe em uma língua que leia fluentemente. O texto de alerta merece especial atenção, já que os alarmes são lidos sob pressão de tempo por quem estiver mais próximo, e um alerta mal traduzido ou não traduzido é um genuíno risco para a segurança e o tempo de inatividade.

Perguntas frequentes

O selo CE cobre realmente o que em uma máquina de moldagem por sopro de extrusão?

O selo CE é uma declaração do fabricante de que a máquina cumpre todas as directivas europeias aplicáveis, e não um único certificado emitido por terceiros. Para uma máquina típica de moldagem por sopro de extrusão, isto significa a Diretiva sobre Máquinas 2006/42/EC, os objetivos de segurança da Diretiva de Baixa Tensão 2014/35/EU e a Diretiva CEM 2014/30/EU. A prova da declaração é uma avaliação de riscos segundo a norma EN ISO 12100, a aplicação de normas harmonizadas, incluindo a norma EN 422 para a segurança das máquinas de moldagem por sopro e a norma EN 60204-1 para equipamentos eléctricos, um ficheiro técnico compilado de acordo com o Anexo VII, um manual de instruções na língua do país do utilizador e uma declaração de conformidade da UE assinada. Os compradores devem pedir para visualizar o registo da avaliação de riscos e a determinação do nível de desempenho das funções de segurança, porque esses são os documentos que revelam se o trabalho foi realmente realizado.

Quantas energias uma máquina servo-hidráulica EBM economiza em comparação com uma máquina de bomba de deslocamento fixo?

Em recipientes de HDPE comparáveis, uma máquina de bomba de deslocamento fixo consome tipicamente uma região entre 0,75 e 1,25 kWh por quilograma de resina processada, enquanto uma máquina servo-hidráulica de tonelagem semelhante varia entre 0,40 e 0,65 kWh por quilograma. A economia vem da eliminação das perdas de atrito e da circulação da bomba em inércia, pois o motor servo gira apenas a velocidade suficiente para fornecer o fluxo e a pressão necessários no momento de cada ciclo. Uma economia secundária segue automaticamente, uma vez que menos energia perdida no óleo significa uma carga de refrigeração menor no refrigerador. Os resultados reais dependem da espessura da parede, do tempo do ciclo, da demanda de refrigeração do molde e da porcentagem de tempo que a máquina passa esperando entre os ciclos.

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A zona de prensagem é a zona de risco com mais energia, e é regida principalmente pelo padrão de tipo C para máquinas de formagem por sopro, EN 422, apoiado pela EN ISO 12100 para a metodologia de avaliação de riscos, EN ISO 13849-1 para o nível exigido de desempenho das funções de segurança, EN ISO 14119 para a interligação de guardas, incluindo a travagem da guarda, EN ISO 13850 para a parada de emergência, EN ISO 13857 para as distâncias de segurança e EN IEC 61496 para as cortinas luminosas. Na prática, a guarda frontal móvel é interligada com a travagem da guarda aplicada por mola, e o sistema de controle relacionado à segurança para o movimento de prensagem é normalmente projetado com o nível de desempenho d e a arquitetura da categoria 3. A EN 201, o padrão de tipo C paralelo para máquinas de injeção de plástico, é uma referência útil para a interpretação de riscos de prensagem e plasticização comparáveis ​​dentro da mesma família de padrão.

Quais normas de segurança se aplicam à área de ajuste de uma máquina de moldagem por sopro comercializada na Europa?

As máquinas de formato a sopro por extrusão não estão listadas no Anexo IV da Diretiva de Máquinas, pelo que o fabricante normalmente aplica o control interno de produção e declara a conformidade por seu próprio intermédio, sem a participação de entidades notificadas. A obrigação técnica que permanece é substancial. Este inclui um ficheiro técnico completo, padrões harmonizados corretamente seleccionados e aplicados, níveis de desempenho das funções de segurança verificados com o cálculo mantido, desempenho de parada medido, um manual de instruções conforme às normas no idioma do país do utilizador e uma declaração de conformidade assinada. Um comprador deve também confirmar que o fabricante legal é o mesmo quando uma linha é montada a partir de várias máquinas, pois o montar máquinas distintas numa unidade funcional pode criar uma obrigação para o montador.

Uma máquina de extrusão com moldagem a sopro pode processar altos percentuais de HDPE reciclado para atingir as metas de embalagem da União Europeia?

Sim, desde que a máquina esteja configurada para tal desde o início. As medidas práticas são a filtração do material fundido antes da cabeça da matriz, com o objetivo de capturar eventuais contaminantes, uma geometria do parafuso com uma janela de processamento ampla o suficiente para absorver as variações de fluxo do material fundido e densidade volumétrica de um lote para outro, controle do espessamento das paredes do cilindro de juntar, em circuito fechado, para manter o peso do recipiente quando a resistência do material fundido muda, e, quando apropriado, uma cabeça de matriz de coextrusão que coloca o material reciclado numa camada média protetora entre as camadas externas virgens. Para aplicações em contacto com alimentos, o material reciclado em si deve provir de um processo de reciclagem autorizado, sob as regras da UE para plásticos reciclados, o que é uma qualificação do material e do processo assegurada pelo fornecedor do material e pelo transformador, e não uma certificação da máquina.

Que configuração de suprimento elétrico deve ser especificada para uma instalação europeia?

A configuração europeia padrão é de 400 V, três fases, 50 Hz, com um condutor neutro e uma terra protetora separada numa configuração TN-S, com tensão de controle transformada para 24 V CC. O gabinete de controlo deve ser construído de acordo com a norma EN 60204-1, com um desligador principal com fechadura, proteção contra curto-circuito devidamente classificada, seções dos condutores documentadas e uma corrente de curto-circuito prevista. Antes de o arranjo do gabinete estiver congelado, o comprador deve confirmar a configuração de aterramento no local, a capacidade de fornecimento disponível em quilovoltamperes, a corrente de curto-circuito prevista no ponto de ligação e se as regras locais de instalação exigem proteção contra corrente residual, uma vez que os acionadores de frequência variável apresentam uma corrente de fugas inerente que afecta a escolha do dispositivo.

Como a eficiência energética é verificada antes da máquina deixar a fábrica?

O desempenho energético é verificado durante a prova de aceitação da fábrica, passando o molde do cliente com a resina do cliente e registando a entrada total de energia em relação à saída de produção durante um período contínuo estável, depois dividir para obter o consumo específico de energia em quilowatt-horas por quilograma. Uma prova significativa define o limite da medida de forma explícita, indicando se a demanda de chiller e ar comprimido estão incluídas, registra a temperatura ambiente e é executada por tempo suficiente para que as temperaturas do cilindro, da cabeça do molde e do molde atingam o estado estacionário. O resultado deve estar incluído no protocolo de aceitação, ao lado do tempo de ciclo, do peso do recipiente, da dispersão padrão de peso e da taxa de desperdício, de modo que o valor possa ser reproduzido posteriormente no local.

Qual é a diferença entre uma cabeça de extrusão continua e uma cabeça acumuladora?

Uma cabeça de extrusão contínua fornece uma matéria-prima estável e é adequada para recipientes de pequenas e médias dimensões produzidos a altas velocidades, o que cobre a maioria dos embalagens para laticínios, detergentes, cuidados pessoais e produtos farmacêuticos. Uma cabeça acumuladora armazena o derretimento durante a fase de resfriamento e a descarga rapidamente, o que é necessário para matéria-prima em grande escala que se empolga sob o seu próprio peso antes que o molde se feche, cobrindo garrafas pequenas, tambores, tanques de fluidos automotivos, recipientes agrícolas e produtos de infraestrutura. A escolha influencia a força de fixação, o tamanho do parafuso, a potência instalada, a classe de custo da cabeça para moldagem e o tempo de ciclos mais do que quase qualquer outra decisão isolada, pelo que deve ser tomada antes de começar qualquer outro trabalho de especificação.

Um comprador europeu precisa de uma Entidade Notificada para colocar uma máquina de BMB no mercado?

Uma linha de uma única máquina bem automatizada que produz recipientes de embalagem padrão é normalmente operada por um operador que controla várias máquinas, responsável por iniciar a produção, verificar a qualidade, controlar a fornecimento de materiais e responder a alarmes, em vez de fazer operações manuais. A extração automática, o desgaseificador integrado, o teste automático de escape e a transferência para a operação de embalamento ou enchimento posterior é o que torna essa relação possível. A produção em grande escala de recipientes da classe ABLD exige normalmente mais atenção direta, afinal os produtos são pesados e as operações de manuseio não são tão facilmente automatizadas. As alterações de molde são o momento de maior demanda de mão-de-obra em ambos os casos, razão pela qual provisões rápidas para a alteração de moldes compensam seu custo em instalações que produzem diversos formatos de recipientes.

Quantos operadores uma linha de moldagem por sopro e extrusão tipicamente requer?

Um cronograma prático combina tarefas diárias, mensais, trimestrais e anuais. Os controlo diários abordam o fluxo de água de resfriamento e a temperatura, a pressão do ar comprimido e o ponto de neblina, vazamentos visíveis e a função do dispositivo de segurança no início. As tarefas mensais incluem inspeções da corrente da zona de banda de aquecimento, verificação de termocouple, condição da ponte de ventilação e limpeza dos filtros do gabião. As tarefas trimestrais incluem testes de limpeza do óleo hidráulico, se aplicável, inspeção da unidade de fixação e do cabo de cinta, verificação do fluxo do circuito de resfriamento do óleo e testes da função de segurança, realizados de acordo com o intervalo documentado. As tarefas anuais incluem medição do desgaste dos parafusos e do tambor, desmontagem da cabeça da matriz e limpeza do canal de fluxo, uma inspeção elétrica completa e uma análise dos dados de energia da própria máquina em relação ao plano de comissionamento, a fim de detectar a gradativa degradação.

Conclusão

Especificar uma máquina de blow-molding por extrusão para uma fábrica europeia significa resolver duas questões que geralmente são tratadas separadamente. A questão de conformidade é binária e deve ser respondida antes de a máquina poder ser comissionada: o arquivo técnico, a avaliação de riscos, os padrões harmonizados, os níveis de desempenho da função de segurança, o desempenho de parada medido e a Declaração de Conformidade devem existir e superarem a análise, ou não. A questão da energia é contínua e se acumula ao longo da vida da máquina: a arquitectura do acionamento, o conjunto de aquecimento e isolamento, a estratégia de controle do resfriamento e o comportamento em standby juntos definem um valor específico de consumo que será multiplicado por dezenas de milhares de horas de operação.

Ambas questões são resolvidas no estágio de encomenda, não posteriormente. Uma arquitetura servo-hidráulica ou totalmente elétrica não pode ser economicamente adaptada a uma máquina construída em torno de uma bomba de deslocamento fixo. Um ficheiro técnico justificável não pode ser compilado retrospectivamente para uma máquina projetada sem uma avaliação estruturada de riscos. Os compradores que obtêm o melhor resultado são aqueles que escrevem o objectivo específico de consumo de energia e os resultados da documentação no prazo de encomenda, e verificam ambos durante um teste de aceitação de fábrica realizado com o seu próprio molde e resina.

A fábrica Apollo, da Wanplas, constrói máquinas para extrusão com sopro automáticas em dez séries e mais de oitenta modelos, abrangendo produtos plásticos côncavos de 200 ML a 1500 L. A série ABLB atende à gama de embalagens de 200 ML a 20 L, com cabeçalhos de moldagem contínua ou acumuladores, a série ABLD cobre recipientes industriais de 20 L a 1500 L e a série totalmente elétrica fornece o menor consumo específico de energia e operação sem óleo para a gama de 200 ML a 20 L. Com mais de 20 anos de história de fabricação, uma instalação de 8.000 metros quadrados, uma capacidade anual de cerca de 100 máquinas e mais de 4.000 máquinas em funcionamento em mais de 90 países, a Apollo configura os pedidos europeus para 400 V, três fases, 50 Hz desde o início e prepara a documentação de conformidade como parte da construção. Os compromissos do serviço do grupo Wanplas aplicam-se em todas as áreas: inspeção da máquina na fábrica, engenheiros no local para a instalação, estado do uso monitorizado, 500 USD em peças de reposição gratuitas todos os anos, substituição garantida, garantias de capacidade de transporte e produção e uma política de fábrica aberta para auditorias de clientes.

Se estiver a avaliar um investimento em moldagem por injeção para um site europeu, o passo mais produtivo é trocar os desenhos do recipiente, a produção alvo em unidades por hora, a classificação da resina, incluindo as exigências relativas ao conteúdo reciclado, a estrutura das camadas e os dados elétricos e de refrigeração do local. A equipe de engenharia da Apollo irá enviar uma proposta de máquina configurada, com o modelo recomendado, a configuração da cabeça de matriz, o consumo específico de energia projetado e a lista completa de documentos disponíveis na Europa. Testes-treinamento com a sua própria matriz, um protocolo formal de testes de aceitação de fábrica e uma visita à auditoria de fábrica estão disponíveis mediante solicitação, de modo que a máquina que assina seja a mesma que já viu produzir o seu produto.