Em outros casos, a capacidade de produção melhora apenas ligeiramente, enquanto o binário, a pressão de fusão ou a qualidade do produto permanecem instáveis.
A extrusora de dois parafusos funciona como um sistema completo. Os elementos de parafuso devem funcionar em conjunto com o cano, os eixos, o alimentador, oConfigurações da matriz e do processo.
Se uma destas condições for negligenciada, a substituição dos elementos desgastados por si só pode não restabelecer a capacidade de produção original.
Os seguintes são sete razões comuns pelas quais a potência da extrusora pode permanecer abaixo do nível esperado após a substituição do elemento de parafuso.
1O barril também está desgastado.
Os elementos de parafuso e o cano desgastam-se juntos.
Quando ambas as superfícies estiverem a funcionar durante um longo período, o diâmetro externo do parafuso pode diminuir enquanto o furo do cano se torna maior.Substituindo apenas os elementos de parafuso restabelece um lado do espaço livre de trabalho, mas não restabelece o furo do cano desgastado.
Se o cano estiver excessivamente desgastado, a distância entre o parafuso e o cano pode permanecer muito grande, podendo o material fluir para trás através da lacuna ampliada em vez de ser transportado eficientemente para a matriz.
Os sintomas típicos incluem:
- A produção melhora apenas ligeiramente após a substituição
- Ainda é necessária uma velocidade de parafuso mais elevada
- A pressão de fusão continua a ser inferior à esperada
- O transporte de material é instável
- Flutuação do binário sob uma taxa de alimentação estável
- Alterações da qualidade do produto entre os lotes
O cano deve, por conseguinte, ser medido nas mesmas zonas de processo onde os elementos de parafuso antigos apresentaram o maior desgaste.
As áreas de inspecção importantes incluem:
- Zonas de alimentação e de transporte de sólidos
- Zonas de entrelaçamento e fusão
- Secções de alimentação lateral
- De potência não superior a 50 W
- Zonas de processamento de fibras de vidro com elevado volume de enchimento ou de fibras de vidro
A instalação de novos elementos em um cano gravemente desgastado pode reduzir alguns sintomas, mas geralmente não pode restaurar completamente o desempenho original.
2Poucos elementos foram substituídos
O desgaste é frequentemente concentrado numa zona funcional e não num elemento isolado.
Por exemplo, um bloco de amassamento pode mostrar os danos mais visíveis, mas os elementos adjacentes também podem ter perdido parte do seu diâmetro exterior original e perfil de borda.
Se só for substituído o elemento mais desgastado, a secção de transformação completa pode ainda ter:
- Excesso de abertura
- Geometria descontínua
- Material de enchimento desigual
- Intensidade de mistura reduzida
- Desenvolvimento de pressão instável
Este problema é particularmente importante nas secções de amassamento, fusão e construção de pressão, onde vários elementos trabalham juntos como um grupo funcional.
A substituição parcial pode ser eficaz, mas o limite de substituição deve ser determinado através da inspecção dimensional e não apenas pela aparência.
Em alguns casos, a substituição de um grupo de amassamento completo ou de vários elementos de transporte adjacentes produz um resultado melhor do que a substituição de apenas um componente.
3Os elementos novos e existentes não combinam adequadamente.
Os novos elementos são fabricados perto das suas dimensões originais pretendidas, enquanto os elementos utilizados restantes podem já ter desgaste significativo.
Uma grande diferença entre elementos novos e antigos pode criar mudanças abruptas na geometria do parafuso.
As possíveis consequências incluem:
- Fluxo de material desigual
- Concentração de pressão local
- Alterações no tempo de residência
- Fusão instável
- Redução da continuidade de transporte
- Desgaste acelerado dos novos elementos
A compatibilidade envolve mais do que o diâmetro nominal do parafuso.
Os seguintes parâmetros devem ser verificados:
- Diâmetro externo real
- Comprimento do elemento
- Parafusos de chumbo ou de cimento
- Número de voos
- Direção esquerda ou direita
- Ângulo de engate
- Geometria da face final
- Perfil interno do spline
- Comprimento acumulado do conjunto
Elementos que parecem semelhantes podem ainda produzir diferentes comportamentos de transporte ou mistura.
Para os projetos de substituição de OEM, os desenhos, as amostras utilizadas, os elementos adjacentes e as informações sobre o eixo devem ser avaliados em conjunto.
4A configuração do parafuso foi reassemblada incorretamente.
Um conjunto de parafusos modulares deve ser instalado na sequência e orientação corretas.
Durante a desmontagem, os elementos podem ser misturados, invertidos ou instalados no ângulo errado.
Os erros de montagem mais comuns incluem:
- Um elemento transportador instalado na direção errada
- Elementos da esquerda e da direita confundidos
- Blocos de esmagamento instalados no ângulo de balanço errado
- Um elemento reverso posicionado incorretamente
- Os espaçadores ou elementos de vedação omitidos
- Elementos instalados na sequência axial errada
- A disposição original dos parafusos não registada antes da desmontagem
Uma configuração incorreta pode causar:
- Produção reduzida
- Excesso de pressão nas costas
- Carga do motor mais elevada
- Derretimento prematuro
- Má ventilação
- Alimentação instável
- Sobreaquecimento do produto
Antes de retirar o conjunto de parafusos original, cada elemento deve ser fotografado, numerado e registado num desenho de configuração.
Após a reassembleia, a sequência completa deve ser verificada antes de os parafusos serem instalados no cano.
5. As dimensões ou perfis de substituição não são suficientemente precisos
Um elemento de parafuso de substituição deve reproduzir a geometria de trabalho necessária, não apenas as dimensões visíveis de uma amostra desgastada.
Quando um elemento usado é projetado de forma inversa, o seu diâmetro exterior e perfil de borda medidos podem já ser menores do que o projeto original.
Se as dimensões usadas forem copiadas diretamente, o novo elemento pode ainda ter uma distância livre excessiva e uma eficiência de transporte reduzida.
As características críticas incluem:
- Perfil externo
- Profundidade de voo
- Parafusos de chumbo
- Comprimento do elemento
- Espessura do disco de engate
- Ângulo de engate
- Posição da face final
- Dimensões internas do spline
- Geometria de transição entre elementos adjacentes
A reconstrução dimensional deve considerar:
- Áreas de referência não usadas
- Elementos adjacentes
- Dimensões do barril
- Especificações do eixo
- Dados originais da máquina
- Desenhos históricos de substituição
O elemento deve igualmente ser inspeccionado para verificar a consistência do perfil, a adequação do spline e a precisão da face final antes da instalação.
6- O eixo, a linha ou o conjunto axial tem problemas
Os novos elementos não podem funcionar corretamente se o eixo ou o conjunto estiverem em condições precárias.
Um spline desgastado pode permitir pequenos movimentos entre o eixo e o elemento, o que pode causar transferência de binário desigual, vibrações e carga de impacto.
O eixo deve ser verificado para:
- Dentes desgastados
- Marcas de agitação
- Corrosão
- Fissuras
- Curvatura ou escoamento excessivo
- Perfis roscados danificados
- Borbulhas ou deformações
- Desimpedimento excessivo entre o eixo e o forro do elemento
O conjunto axial deve também ser verificado.
O comprimento acumulado incorreto dos elementos, as faces terminais danificadas ou o bloqueio inadequado podem criar lacunas axiais entre os elementos.Estes espaços podem permitir o movimento dos elementos e reduzir a estabilidade mecânica.
Após a montagem, confirmar:
- Os elementos estão totalmente instalados.
- Características de contacto
- Não existem lacunas axiais anormais
- O comprimento total do conjunto é correto
- A porca de bloqueio tem um engajamento suficiente
- O parafuso pode ser girado manualmente sem interferência
7A verdadeira causa da baixa produção está fora dos elementos de parafuso.
A baixa potência não é sempre causada pelo desgaste dos parafusos.
Se o problema de produção original provém de outra parte da linha de extrusão, a substituição dos elementos de parafuso não o resolverá completamente.
Outras causas possíveis incluem:
Limitações do sistema de alimentação
Um parafuso de alimentação desgastado, material de ponte, densidade de massa instável ou calibração incorreta do alimentador podem impedir que a extrusora receba material suficiente.
Restrição da matriz ou da tela
Um bloco de tela bloqueado, uma matriz restritiva ou um canal de fluxo contaminado podem aumentar a pressão a jusante e reduzir a potência.
Ajustes de temperatura incorretos
Temperaturas de barril muito baixas podem atrasar o derretimento e aumentar o binário.
Mudanças de matérias-primas
As alterações no tamanho das partículas, na humidade, no teor de enchimento, na densidade do volume ou no nível do lubrificante podem alterar o comportamento de alimentação e extrusão.
Problemas de ventilação
As fugas de vácuo, as aberturas de ventilação bloqueadas ou a falta de vedação da fusão podem afectar a desvolatilização e limitar a produção estável.
Limitações do motor ou da caixa de velocidades
Se o binário necessário exceder a capacidade de funcionamento real, a potência não pode ser aumentada de forma segura, mesmo quando os elementos de parafuso são novos.
Um processo completo de resolução de problemas deve comparar as condições de produção atuais com as condições de funcionamento estáveis anteriores.
Devem ser ajustadas as configurações do processo após a substituição?
Os novos elementos de parafuso podem alterar a franja real, a eficiência de transporte e a entrada de cisalhamento em comparação com o conjunto desgastado.
Por conseguinte, as configurações de funcionamento anteriores podem já não ser ótimas.
Após a substituição, pode ser necessário ajustar:
- Taxa de alimentação
- Velocidade do parafuso
- Temperatura do barril
- Nível de vácuo
- Pressão a jusante
- Condições de arrefecimento
- Sequência de arranque
Os ajustamentos devem ser efectuados gradualmente durante a monitorização:
- Corrente do motor
- Torque
- Pressão de fusão
- Temperatura de fusão
- Produção
- Aparência do produto
- Qualidade da dispersão
O objectivo não é simplesmente voltar imediatamente às configurações anteriores, mas estabelecer uma janela de processo estável para a geometria de parafuso restaurada.
Uma lista prática de diagnóstico
Se a potência permanecer baixa após a substituição do elemento de parafuso, verificar o sistema na seguinte ordem.
1Confirme a configuração do parafuso.
Verificar a sequência dos elementos, a direção, os ângulos de amassamento e as posições dos espaçadores.
2Verifique o escopo de substituição.
Determine se os elementos desgastados adjacentes também deveriam ter sido substituídos.
3- Meça o barril.
Inspeccionar as secções correspondentes do cano para ver se há alargamento, ranhuras ou corrosão.
4. Verificar as dimensões do elemento
Verificar o diâmetro externo, o perfil, o comprimento, o spline e as dimensões cumulativas do conjunto.
5Inspeccionem os poços.
Examinar o desgaste, o desgaste, os fios e o bloqueio axial.
6Verifique os sistemas de alimentação e a jusante.
Inspeccionar o alimentador, o ecrã, a matriz, a ventilação e o abastecimento de material.
7Revisão dos dados operacionais
Compare a potência de saída, o binário, a corrente, a pressão e a temperatura com registos históricos sob a mesma formulação.
Esta sequência ajuda a distinguir um problema de peça de reposição de um problema de máquina, processo ou material.
Que informações são úteis para a avaliação da engenharia?
Quando solicitar apoio técnico, fornecer:
- Marca e modelo da extrusora
- Diâmetro do parafuso e distância do centro
- Configuração completa do parafuso
- Fotos dos elementos antigos e novos
- Posição dos elementos substituídos
- Medidas do furo do cano
- Condição do eixo e do spline
- Polímero transformado
- Tipo e percentagem de enchimento
- Velocidade do parafuso e velocidade do alimentador
- Produção antes e após a substituição
- Corrente e binário do motor
- Pressão e temperatura de fusão
- Desenhos ou amostras utilizadas
Quanto mais completas forem as informações, mais fácil será identificar se o problema está relacionado com os elementos de parafuso, o cano, a montagem ou as condições de funcionamento.
Conclusão
A substituição de elementos de parafuso desgastados não garante automaticamente que a potência da extrusora retorne ao seu nível original.
As razões mais comuns incluem:
- O cano também está desgastado.
- Foram substituídos poucos elementos.
- Elementos novos e existentes não combinam adequadamente
- A configuração do parafuso foi montado incorretamente
- As dimensões de substituição são imprecisas.
- O eixo ou o conjunto axial está danificado
- A restrição real está em outro lugar na linha de extrusão
Uma solução fiável requer que os elementos de parafuso, o cano, os eixos e as condições de processo sejam avaliados como um sistema completo.
Se a potência permanecer baixa após a substituição, fornecer a disposição dos parafusos, as dimensões dos elementos, as medidas do cano, os dados de funcionamento, os desenhos ou as amostras utilizadas.Uma revisão sistemática da engenharia pode ajudar a identificar a causa real e determinar a ação correta.
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