Aplicações
As sopradoras transformam um termoplástico fundido em um corpo oco a partir de um tubo fundido (parison). Nas versões com cabeçote contínuo, a rosca de extrusão alimenta diretamente o cabeçote e o processo de sopro — preensão, corte, sopro e resfriamento — ocorre em ciclo contínuo.
Para recipientes de grande volume ou maior espessura, utiliza-se um cabeçote acumulador, que permite a liberação rápida de grandes quantidades de material.
As máquinas com cabeçote contínuo são normalmente utilizadas para garrafas e recipientes de até 10-15 L, enquanto que com o cabeçote acumulador se alcançam barris e IBCs. A qualidade do produto depende da estabilidade térmica do melt, do perfil de espessura, da sincronização dos eixos (carro, molde, blowpin) e da gestão da linha a jusante (deflashing, teste de fuga).
Um controle integrado de termorregulação, perfil de espessura e movimentos hidráulicos/servo garante repetibilidade, tempos de ciclo reduzidos e descartes mínimos, com memorização de receitas e diagnósticos avançados para maximizar o OEE (Overall Equipment Effectiveness).
Necessidades:
Controle do processo de sopro
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Gerenciamento da Termoregulação do rosca de extrusão
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Regulação do perfil de espessura do parison
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Controle da abertura/fechamento do molde
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Controle da posição do carro porta-moldes
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Controle da posição do bico de sopro
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Regulação da posição do coletor ou braço
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Monitoramento da pressão do trocador de filtro
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Monitoramento da temperatura e da pressão do material fundido
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Necessidade:
Controle do processo de sopro
Controlar o processo de sopro requer um equilíbrio complexo entre qualidade e velocidade, com base no material utilizado e no desenho do produto. O controle do processo deve levar em consideração essas características para acionar os diferentes acionamentos elétricos ou hidráulicos, gerenciando receitas complexas. Além disso, o PLC deve ser capaz de suportar variações rápidas nos materiais, oferecer diagnóstico integrado e fornecer uma resposta rápida em caso de desvios.
Solução:
- Modelos de aplicativos pré-configurados e personalizáveis;
- Tecnologia Docker para a instalação de aplicativos como painéis IoT, manutenção preditiva ou integração com sistemas MES e ERP;
- Arquitetura aberta e preparada para edge computing.
Necessidade:
Gerenciamento da Termoregulação do rosca de extrusão
Um comportamento escoamento estável e a constância dimensional do parison são obtidos com uma Termoregulação rápida e uniforme das zonas do parafuso. O sistema deve reagir a variações de carga, material ou condições ambientais, mantendo as temperaturas dentro de tolerâncias restritas. Um controle inadequado causa variações de peso, defeitos superficiais e degradação do material, reduzindo a repetibilidade do processo.
- Cada resistência é gerenciada em malha fechada por meio de regulação PID, integrada no PLC ou confiada a controladores dedicados como o 1850, que permite manter a temperatura do melt dentro de ±0,5 °C do setpoint, garantindo viscosidade constante e ausência de defeitos superficiais ou dimensionais;
- O relé de estado sólido GRP-H,compacto e com dissipador integrado, garante um controle preciso da corrente até 120 A. A comunicação IO-Link permite reduzir as placas de E/S, graças ao gerenciamento integrado de comandos, alarmes e corrente absorvida.
Necessidade:
Regulação do perfil de espessura do parison
O perfil de espessura do parison influencia a qualidade final do recipiente e a eficiência do processo. Uma distribuição não uniforme pode causar pontos finos e cedimentos ou, pelo contrário, excesso de material desnecessário que aumenta os custos e reduz a eficiência produtiva. É essencial controlar a posição do mandril ou da bucha com precisão, sincronizando-a com o parafuso e com a sequência de sopro para obter uniformidade e repetibilidade de ciclo a ciclo.
- Instalação simplificada graças aos cursores flutuantes e à barra de alumínio anodizado, que garante rigidez e resistência mecânica;
- Alta precisão e confiabilidade metrológica;
- Disponível com saídas analógicas e digitais CANopen ou Real-Time Ethernet.
Necessidade:
Controle da abertura/fechamento do molde
A fase de fechamento do molde é crítica: deve ocorrer com precisão e com a força adequada para evitar defeitos de junção, rebarbas e desgaste prematuro dos acoplamentos. Um fechamento impreciso pode causar colisões, deformações ou redução da vida útil dos componentes mecânicos. É fundamental monitorar a posição e a velocidade do movimento para garantir a segurança e a qualidade.
- Alta precisão e confiabilidade metrológica; ;
- Disponível com saídas analógicas e digitais CANopen ou Real-Time Ethernet;
- Proteção IP67 e robustez mecânica para ambientes industriais severos.
Necessidade:
Controle da posição do carro porta-moldes
O carro deve se mover em sincronia com a extrusão do parison para evitar trações e deformações. Uma posição incorreta compromete a qualidade da peça e aumenta o desperdício. Além disso, um movimento não otimizado e sem monitoramento das acelerações resulta em um retardo do ciclo e tensões mecânicas excessivas.
- Instalação simplificada graças à barra com cursor;
- Alta precisão e confiabilidade metrológica; ;
- Disponível com saídas analógicas e digitais CANopen ou Real-Time Ethernet.
Necessidade:
Controle da posição do bico de sopro
Durante o ciclo de sopro, o blowpin entra no molde para soprar ar comprimido e moldar o parison contra as paredes da cavidade. Uma inserção desalinhada ou um curso incorreto podem comprometer o fechamento do gargalo, causar deformações ou perdas de vedação. Além disso, uma descida muito rápida pode danificar o molde ou a peça em formação. Portanto, é necessário controlar com precisão a posição do bico durante todo o ciclo, com sincronismo em relação ao fechamento do molde e ao tempo de sopro.
- Instalação simplificada graças à barra com cursor;
- Alta precisão e confiabilidade metrológica; ;
- Disponível com saídas analógicas e digitais CANopen ou Real-Time Ethernet.
Necessidade:
Regulação da posição do coletor ou braço
Após a fase de sopro e resfriamento, a peça deve ser removida do molde em sincronia com o ciclo da máquina. Um movimento descontrolado do braço pode causar colisões com o molde ou com outros partes móveis, gerando paradas, danos ou descartes de produção. O controle preciso da posição e da velocidade do coletor é, portanto, indispensável para reduzir os tempos de ciclo, manter a eficiência geral da linha e preservar a integridade da peça.
- Medição sem contato de alta resolução (até 0,5 µm);
- Disponível com saídas analógicas, CANopen ou Real-Time Ethernet;
- Proteção IP67 e robustez mecânica para ambientes industriais exigentes.
Necessidade:
Monitoramento da pressão do trocador de filtro
O filtro protege a matriz contra impurezas presentes no polímero fundido e evita que elas permaneçam no produto, portanto, o filtro tende a entupir progressivamente. O entupimento aumenta a pressão na entrada e pode comprometer a qualidade do produto ou danificar a linha. A medição contínua da pressão antes e depois do filtro permite calcular o diferencial de pressão e ativar alarmes para orientar o operador a uma intervenção manual ou iniciar sistemas automáticos de Trocador de filtro.
- Membrana até 15 vezes mais espessa do que os sensores tradicionais, sem fluido de transmissão interno, que transfere diretamente a pressão para o chip sensível de silício;
- Alta resistência ao desgaste e a choques dinâmicos, estabilidade térmica inferior a 1% FS de 20°C a 350°C;
- Versão IEPLc com saída elétrica e certificação PLc, para integração em sistemas de controle de segurança e configuração de alarmes certificados.
Necessidade:
Monitoramento da temperatura e da pressão do material fundido
A temperatura e a pressão efetiva do polímero fundido são parâmetros críticos no processo de extrusão, pois influenciam diretamente a viscosidade do material e suas propriedades finais, tanto mecânicas quanto ópticas. Medir a temperatura em contato direto com o fundido, em vez de na superfície do cilindro, permite obter uma representação mais precisa das condições reais do processo e, em combinação com a medição contínua da pressão, oferece uma vantagem significativa no controle escoamento.
- Tipo K (NiCr-NiAl) – até 850 °C, resposta rápida.
- Tipo J (Fe-CuNi) – até 400 °C, para ambientes menos agressivos.
O Princípio de Funcionamento:
O grânulo termoplástico é plastificado na rosca da extrusora; em seguida, o material fundido entra no cabeçote de extrusão e é conformado em um parison tubular com espessura variável ao longo do eixo, modulada pelo ajuste da abertura entre a matriz (die) e a bucha (mandril), de acordo com um perfil predefinido.
O sistema de pinça e o fechamento do molde prendem o parison, que é cortado no cabeçote e selado na parte inferior para garantir a vedação.
O carro transfere então o molde para a estação de sopro, onde o soprador introduz ar de processo: o parison se expande, encosta nas paredes do molde e resfria até estabilizar a geometria final. As fases auxiliares incluem ar programado para manter o tubo aberto, eventual vácuo Venturi e dispositivos de segurança do molde.
A linha a jusante executa o rebarbeamento, o resfriamento adicional, o teste de estanqueidade a baixa pressão e a descarga da peça conforme ou rejeitada.
A sincronização entre a velocidade do parafuso, o perfil de espessura, os tempos do molde e as funções auxiliares é essencial para garantir o peso nominal e a correta distribuição do material nos pontos críticos (ombro, alça, rosca, fundo).
Requisitos e Tecnologia:
No processo de sopro, o controle integrado dos parâmetros da máquina é essencial para obter recipientes de alta qualidade, reduzir o desperdício e garantir produtividade constante. A aplicação requer uma plataforma de automação capaz de gerenciar de forma sincronizada a termorregulação, o movimento dos eixos e a pressão do processo, adaptando-se rapidamente às variações de materiais e formatos.
A precisão da termorregulação na rosca de extrusão e no cabeçote garante a estabilidade do fuso e a uniformidade da espessura do parison, enquanto o ajuste do perfil de espessura requer medições de posição confiáveis e de alta resolução.
Da mesma forma, o movimento do carro, do bico e do braço de retirada deve ser constantemente monitorado para garantir alinhamentos corretos, tempos de ciclo reduzidos e máxima segurança.
A integração de sensores de posição, transdutores de pressão e soluções de controle térmico Gefran em uma única arquitetura G-Mation permite combinar confiabilidade, diagnóstico avançado e flexibilidade, favorecendo a manutenção preditiva e a melhoria contínua do desempenho da máquina.
A Gefran oferece uma linha completa de plataformas de controle, sensores de pressão e posição e soluções modulares facilmente integráveis em qualquer instalação, garantindo eficiência, segurança e qualidade constante no processo de sopro.
