banner-image

Aplicações

Aplicações para o mundo Plástico: Trocador de filtro


No processo de extrusão de polímeros — sejam filmes, tubos, perfis ou compostos — é fundamental remover impurezas, partículas sólidas e resíduos não fundidos ou contaminantes do material fundido antes que ele atinja a matriz de extrusão.

O trocador de filtro atua como um dispositivo de filtragem instalado entre a rosca de extrusão e o cabeçote, protegendo a seção a jusante do processo e garantindo a fluidez do polímero e a qualidade do material extrudado.

Necessidades:

Necessidade:

Automação para troca automática do filtro

Os sistemas de troca automática de filtro exigem um equilíbrio constante entre variáveis interdependentes, como a pressão do polímero fundido na entrada e saída e a sincronização com o rosca de extrusão principal. O sistema de controle deve responder rapidamente às variações de temperatura ou pressão, fornecer diagnósticos integrados e suportar mudanças de material, garantindo uma gestão estável e contínua do processo.

hotspot-image
G-Mation é a plataforma para o controle completo, sincronizado e integrado do processo de extrusão e dos auxiliares do processo. O coração do sistema é representado pela CPU G-Mation P6, acompanhada pelos módulos remotos G3 com comunicação via barramento EtherCAT. O controle térmico é confiado a controladores PID integrados, assim como a gestão dos acionamentos, que não requer o uso de gateways externos. A interface do usuário é gerenciada por meio de um servidor web integrado e visualizada através dos painéis de navegador G-Mation W55, que permitem a projeção de painéis personalizáveis.
Principais características:
  • Modelos de aplicativos pré-configurados e personalizáveis;
  • Tecnologia Docker para a instalação de aplicações como painéis IoT, manutenção preditiva ou integração com sistemas MES e ERP;
  • Arquitetura aberta e preparada para edge computing.

Necessidade:

Termoregulação

Um comportamento escoamento estável e a consequente constância dimensional do extrudado são obtidos graças a uma regulação térmica correta. Portanto, é fundamental que os sistemas a jusante do processo primário não afetem as propriedades obtidas na extrusão. O trocador de filtro deve, portanto, garantir a estabilidade térmica, evitando possíveis defeitos (instabilidade superficial, variações de espessura ou alterações na qualidade óptica do produto).

hotspot-image
hotspot-image
1 - 2

Solução:

Termoregulação Gefran:

1850, GRP-H
Tecnologia Gefran para controle térmico baseia-se em relés de estado sólido, controladores PID e termopares:
  • 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.
A solução é escalável e compatível com PID integrados em PLCs ou em módulos remotos. As funções de memorização de receitas e historização de tendências suportam mudanças rápidas na produção e melhoria contínua da qualidade.

Necessidade:

Monitoramento da pressão do polímero fundido

A pressão é o parâmetro-chave para avaliar a eficiência do filtro. O aumento do diferencial de pressão entre montante e jusante sinaliza o acúmulo de impurezas e a obstrução progressiva da rede filtrante. O monitoramento contínuo permite definir limites de intervenção que ativam alarmes ou procedimentos automáticos de substituição, mantendo estável a qualidade do melt.

hotspot-image
A Gefran oferece os sensores MELT da série Impact para monitoramento preciso e confiável da pressão na entrada e saída do filtro, ideais para altas temperaturas (até 350 °C) e ambientes adversos, como reciclagem e processamento de polímeros carregados.
Características principais:
  • 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 pressão do circuito hidráulico

Os sistemas automáticos de filtragem do melt podem incluir um circuito hidráulico para o movimento dos discos filtrantes ou dos pistões de limpeza. O monitoramento da pressão não serve apenas para detectar anomalias, mas representa um controle direto da coerência entre comando e resposta. Esse feedback é crucial para a segurança do operador e a proteção da máquina, além da confiabilidade do processo.

hotspot-image
Os sensores de pressão da série KS são a solução ideal para medir a pressão nos circuitos hidráulicos que controlam o movimento da prensa durante todas as fases de processamento. Graças à tecnologia avançada, ao elemento sensível com película sobre membrana de aço de última geração e ao design compacto em aço inoxidável, estes sensores oferecem máxima robustez e confiabilidade.
Características principais:
  • Faixa de medição de 1 bar a 1000 bar;
  • Saídas: analógicas 4…20 mA, 0…10 V;
  • Comunicação IO-Link;
  • Certificação SIL2.

O Princípio de Funcionamento:

O trocador de filtro utiliza um meio filtrante – normalmente uma malha metálica – inserido no percurso do polímero fundido. Quando a malha fica obstruída, o filtro deve ser substituído. Nos sistemas de troca automática de filtro, o sistema move automaticamente uma nova seção filtrante, garantindo que o fluxo continue sem interrupções. O objetivo é manter uma pressão diferencial dentro dos limites e minimizar a resistência ao fluxo,evitar variações térmicas devido ao atrito e garantir um derretimento sem contaminações.

Troca manual do filtro

Os sistemas manuais – ou passivos – com componentes eletrônicos limitados, sinalizam o aumento da pressão na entrada do filtro. Geralmente são constituídos por uma ou duas câmaras de filtragem inseridas manualmente ou através de um sistema hidráulico. Nos filtros de câmara dupla, o processo é contínuo, enquanto nos modelos de placa única é necessária uma breve interrupção para a substituição.

Troca automática do filtro

Nos sistemas automáticos, o movimento do filtro é gerenciado por um controlador baseado no tempo e na pressão diferencial. Nos modelos de disco, uma roda troca o filtro quando a pressão ultrapassa o limite definido, muitas vezes com uma lógica combinada de temporizador e controle de segurança. As versões de fita contínua utilizam uma rede que avança gradualmente, garantindo um fluxo constante sem sobresalto de pressão mínimo.

Requisitos e Tecnologia:

O trocador de filtro deve garantir continuidade operacional, estabilidade térmica e controle preciso da pressão do polímero fundido, assegurando desempenho constante no processo de extrusão.

A automação integrada permite sincronizar parâmetros críticos com a rosca de extrusão principal, otimizando a qualidade do escoamento do material e a estabilidade do processo produtivo.

A termorregulação precisa evita variações dimensionais e defeitos superficiais, enquanto o monitoramento da pressão do polímero na entrada e na saída do filtro define limites de intervenção para alarmes ou substituições automáticas, reduzindo paradas não planejadas.

Em sistemas equipados com atuação hidráulica, o controle centralizado da pressão do óleo garante coerência entre comando e resposta, melhorando a segurança operacional e a confiabilidade do sistema.

A Gefran oferece uma linha completa de plataformas de controle, sensores de pressão e sensores de temperatura de fusão, além de soluções modulares facilmente integráveis em qualquer instalação de extrusão, para garantir eficiência, segurança e qualidade constante no processo de extrusão de polímeros.

Produtos recomendados Plástico: Trocador de filtro