Romi: máquina de injeção com acionamentos
totalmente elétricos, sem hidráulica
Engº Antonio Dottori e Engº Márcio Selmi
INTRODUÇÃO
No mundo atual os acionamentos elétricos vem dominando cada
vez mais diferentes aplicações e segmentos de mercado. O custo
da energia elétrica vem atingindo proporções cada vez maiores
nos produtos injetados, máquinas injetoras consomem 60% da energia
total utilizada em uma planta de transformação.
Outro grande fator é a crescente influência da questão ambiental
no processamento de plástico. O desejo de minimizar contaminantes,
como o óleo hidráulico, em operações dentro de salas limpas
vem crescendo com as exigências do mercado. A redução do nível
de ruído no ambiente de trabalho é objetivo da maioria das empresas
nos dias atuais.
A utilização desta nova tecnologia, servo acionamentos, também
traz outras melhorias, como maior precisão e simultaneidade
de movimentos. Nas máquinas elétricas os servo motores são combinados
a acionamentos mecânicos que convertem o movimento rotativo
em movimento linear. Isso acontece com a variação da velocidade,
torque e posição dos servos motores acoplados aos conjuntos
de fusos de esferas. Garantindo assim a posição e pressão exatas
na unidade injetora, no parafuso plastificador, no fechamento
e na extração.
Características da Injetora Elétrica
·Redução do tempo de ciclo através de simultâneidade de movimentos:
Simultaneidade das operações de fechamento com a injeção,
da plastificação com a abertura do molde e abertura com a extração
da peça; Redução convencional do tempo de ciclo, somente através
de aumento forçado das velocidades de abertura e fechamento,
velocidade de injeção e aumento da rotação na plastificação.
EXEMPLO DE REDUÇÃO NO CICLO
·Produção limpa - harmonia com ambiente:
Redução de até 90% do calor gerado ao ambiente pelo sistema
hidráulico.
Ambiente livre de contaminantes e partículas em suspensão,
inexistência de troca de óleo, filtros e vazamentos. Menor tempo
de “startup” , ausência de pré-aquecimento do óleo.
Redução do nível de ruído de até 25%.
Economia nos custos das instalações de refrigeração do ambiente
e da máquina.
Redução de até 5 vezes no consumo de água para refrigeração.
Ambiente do molde livre de contaminantes: placa móvel se
movimenta sobre guias lineares não permitindo o contato dos
tirantes com a placa móvel. Evitando dessa forma a lubrificação
dos tirantes.
·Precisão de repetibilidade dos movimentos:
Servo motores com sistema de encoder óptico embutido garantem
uma altíssima precisão no controle de velocidade, torque e posição;
Baixo coeficiente de atrito garante maior precisão e rigidez
no deslizamento da placa móvel, utilizando guias lineares. Com
isso tem-se uma redução no índice de rejeitos e peças defeituosa,
gerando um menor custo de retrabalho.
Controle com resolução de 10µm no posicionamento da placa
móvel e placa extratora, permite repetitibilidade de parada
da placa movel e tempo de ciclo, importante fator na utilização
de robôs e manipuladores de peças.
Elevada performance de injeção, devido à utilização de um
mecanismo de baixa inércia e um controle de resposta rápida.
Velocidade máxima de injeção é alcançada com metade do tempo
requerido por uma máquina convencional.
Altíssima precisão nos movimentos de plastificação e injeção
e controle de até 10µm no posicionamento da rosca plastificadora
permitem uma fina repetibilidade do volume de material injetado;
Projetos de molde mais simples e baratos, por causa da independência
de operações e precisão digital do controle de fechamento, permite
divisão de linha de saída de ar durante configuração da tonelagem.
Menor cavitação do material plástico dentro do molde.
Peças maiores podem ser acomodadas na mesma área de fechamento,
devido ao fino controle de injeção que possibilita a redução
da força de fechamento.
·Economia no consumo de energia elétrica:
Servo motores de baixa inércia possibilitam velocidades lineares
de até 1200 mm/s, garantindo uma altíssima precisão no controle
da velocidade, torque e posição.
Elevada eficiência energética: em uma máquina hidráulica
durante um ciclo completo observa-se um único motor elétrico
trabalhando, de grande potência instalada, movimentando a bomba
hidráulica durante todo cilco.
Enquanto que na máquina elétrica para cada fase do ciclo,
tem-se um servo motor específico de menor potência instalada
que é acionado somente quando exigido; “Supply just on demand”.
A injetora só consome energia quando necessário. Enquanto que
na Injetora hidráulica mesmo quando é exigida uma potência pequena
o único motor de grande potência instalada trabalha em 100%
de sua carga.
Fator de Potência dos motores próximo de 1. Menor perda por
calor, ausênsia de perdas de carga e transformação de energia
através de acionamentos mais simplificados.
COMPLEXIDADE DOS ACIONAMENTOS
Com a soma de todos esses fatores, obtém-se uma economia
de até 60% de energia comparada a Injetora hidráulica convencional,
50% comparada a Injetora hidráulica com bomba de vazão variada
e 40% com Injetora com plastificação elétrica.
Conclusão:
Para atingir a melhor solução na produção de uma excelente
peça plástica, podem haver varias formas. Isso vai depender
do tipo de peça que será roduzida, sua aplicação e tolerância
requerida. Essa seria a questão mais crítica para performance
da máquina. A próxima questão seria a relação entre custo/performence
da Injetora.
A decisão de comprar a tecnologia elétrica não é tão simples
de ser cálculada através de fórmulas de “payback” baseadas somente
nos custos de energia. Os fabricantes devem considerar sempre
a qualidade como parte da equação.
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