{"id":5725,"date":"2023-08-10T08:03:01","date_gmt":"2023-08-10T08:03:01","guid":{"rendered":"https:\/\/cowinextrusion.com\/?p=5725"},"modified":"2023-08-28T02:42:40","modified_gmt":"2023-08-28T02:42:40","slug":"temperature-control-of-the-extruder-what-are-the-differences-between-water-cooling-and-air-cooling","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.cowinextrusion.com\/pt\/temperature-control-of-the-extruder-what-are-the-differences-between-water-cooling-and-air-cooling\/","title":{"rendered":"Controle de temperatura da extrusora, quais s\u00e3o as diferen\u00e7as entre resfriamento a \u00e1gua e resfriamento a ar?"},"content":{"rendered":"

Conhecida no processo de extrus\u00e3o, a temperatura \u00e9 uma das condi\u00e7\u00f5es necess\u00e1rias para o processo de extrus\u00e3o, e o sistema de aquecimento e resfriamento da extrusora \u00e9 ajustado para garantir esta condi\u00e7\u00e3o necess\u00e1ria.<\/p>\n\n\n\n

Existem duas fontes de calor para pl\u00e1sticos durante a extrus\u00e3o; Um \u00e9 o calor fornecido pelo aquecedor externo do cano, e o outro \u00e9 o calor de cisalhamento friccional gerado pelo movimento relativo entre o pl\u00e1stico e a parede interna do cano, o pl\u00e1stico e o parafuso, e o pl\u00e1stico. A primeira parte do calor \u00e9 convertida pela energia el\u00e9trica do aquecedor, e a \u00faltima parte do calor \u00e9 convertida pela energia mec\u00e2nica transferida pelo motor ao parafuso. O tamanho da rela\u00e7\u00e3o t\u00e9rmica dessas duas partes est\u00e1 relacionado ao parafuso, \u00e0 forma estrutural do cilindro, \u00e0s condi\u00e7\u00f5es do processo, \u00e0 natureza do material, etc., e tamb\u00e9m ao est\u00e1gio do processo de extrus\u00e3o (como o est\u00e1gio de inicializa\u00e7\u00e3o, o est\u00e1gio de opera\u00e7\u00e3o est\u00e1vel).<\/p>\n\n\n\n

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\"extrusora<\/figure>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n
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\"extrusora<\/figure>\n<\/div><\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

Al\u00e9m disso, a propor\u00e7\u00e3o de calor nessas duas partes \u00e9 diferente em diferentes se\u00e7\u00f5es do processo de extrus\u00e3o: Na se\u00e7\u00e3o de alimenta\u00e7\u00e3o, devido \u00e0 ranhura profunda do parafuso, o material n\u00e3o foi compactado, o calor friccional \u00e9 muito pequeno, a maior parte do o calor vem do aquecedor. Na se\u00e7\u00e3o de homogeneiza\u00e7\u00e3o, o material foi derretido, a temperatura \u00e9 mais alta, a ranhura do parafuso \u00e9 rasa e o calor gerado pelo cisalhamento por fric\u00e7\u00e3o \u00e9 maior, e \u00e0s vezes n\u00e3o s\u00f3 n\u00e3o precisa de aquecimento do aquecedor, mas tamb\u00e9m precisa de resfriamento mais frio. Na se\u00e7\u00e3o de compress\u00e3o, o aquecimento do material \u00e9 um estado de transi\u00e7\u00e3o dos dois casos acima, ou seja, o calor gerado pelo cisalhamento friccional \u00e9 maior que o da se\u00e7\u00e3o de alimenta\u00e7\u00e3o e menor que o da se\u00e7\u00e3o de homogeneiza\u00e7\u00e3o. Portanto, o sistema de aquecimento e resfriamento da extrusora \u00e9 principalmente definido em se\u00e7\u00f5es.<\/p>\n\n\n\n

Do ponto de vista energ\u00e9tico, o processo de extrus\u00e3o apresenta um problema de equil\u00edbrio t\u00e9rmico. Parte do calor fornecido pelo aquecedor e do calor friccional gerado pelo cisalhamento friccional \u00e9 usado para alterar o estado do pl\u00e1stico, e a outra parte \u00e9 perdida. Embora existam muitos factores que afectam este equil\u00edbrio, ele deve ser sempre mantido sob condi\u00e7\u00f5es de extrus\u00e3o est\u00e1vel.<\/p>\n\n\n\n

M\u00e9todo de aquecimento da extrusora<\/h2>\n\n\n\n

Geralmente existem tr\u00eas m\u00e9todos de aquecimento para extrusoras: aquecimento l\u00edquido, aquecimento a vapor e aquecimento el\u00e9trico. Entre eles, o aquecimento el\u00e9trico \u00e9 o mais utilizado. O aquecimento a vapor raramente tem sido usado (o aquecimento a vapor nas extrusoras de borracha de alimenta\u00e7\u00e3o quente \u00e9 mais).<\/p>\n\n\n\n

O princ\u00edpio do aquecimento de l\u00edquidos \u00e9 primeiro aquecer o l\u00edquido (\u00e1gua, \u00f3leo, bifenil, etc.) e depois aquecer o barril. Atualmente, a extrusora mais utilizada \u00e9 o aquecimento el\u00e9trico, que se divide em aquecimento por resist\u00eancia e aquecimento indutivo.<\/p>\n\n\n\n

Resfriamento da extrusora<\/h2>\n\n\n\n

A extrusora possui um sistema de refrigera\u00e7\u00e3o (em conjunto com o sistema de aquecimento) para garantir que o pl\u00e1stico seja extrudado na temperatura exigida pelo processo. No processo de extrus\u00e3o, o calor de cisalhamento friccional gerado pela rota\u00e7\u00e3o do parafuso \u00e9 muitas vezes maior do que o calor exigido pelo material, o que far\u00e1 com que a temperatura do material no cilindro seja muito alta, se muito calor n\u00e3o for descarregado a tempo , isso far\u00e1 com que o material (especialmente os pl\u00e1sticos sens\u00edveis ao calor) se decomponha e, \u00e0s vezes, dificultar\u00e1 a moldagem. Para isso, o cano e o parafuso devem ser resfriados.<\/p>\n\n\n\n

1. Resfriamento do barril<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

O barril das extrusoras modernas \u00e9 equipado com um sistema de refrigera\u00e7\u00e3o. Os m\u00e9todos de resfriamento de barril incluem resfriamento a ar e resfriamento a \u00e1gua.<\/p>\n\n\n\n

Resfriamento de ar<\/strong><\/p>\n\n\n\n

O resfriamento a ar \u00e9 relativamente macio, uniforme e limpo, e \u00e9 mais utilizado em extrusoras produzidas no pa\u00eds e no exterior. Por\u00e9m, o ventilador ocupa um grande volume de espa\u00e7o e se a qualidade do ventilador n\u00e3o for boa, \u00e9 f\u00e1cil emitir um som. Geralmente \u00e9 considerado adequado para extrusoras de pequeno e m\u00e9dio porte.<\/p>\n\n\n\n

Resfriamento a \u00e1gua<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Comparado ao resfriamento a ar, o resfriamento a \u00e1gua tem uma velocidade de resfriamento r\u00e1pida, tamanho pequeno e baixo custo, mas \u00e9 f\u00e1cil de causar resfriamento, interrompendo assim o fluxo est\u00e1vel de pl\u00e1sticos. Se a veda\u00e7\u00e3o n\u00e3o estiver boa, haver\u00e1 escorrimento, escorrimento, gotejamento e vazamento. O sistema de resfriamento enrolado no barril com canos de \u00e1gua \u00e9 f\u00e1cil de gerar superf\u00edcies de incrusta\u00e7\u00f5es para bloquear os canos e tamb\u00e9m \u00e9 propenso \u00e0 corros\u00e3o. Portanto, a \u00e1gua utilizada no sistema de resfriamento de \u00e1gua perfeito n\u00e3o \u00e9 \u00e1gua da torneira, mas sim \u00e1gua tratada quimicamente. \u00c1gua amaciada e tratamento desaerado. Acredita-se geralmente que o resfriamento a \u00e1gua \u00e9 melhor para extrusoras grandes.<\/p>\n\n\n

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\"extrusora<\/figure>\n<\/div>\n\n\n

2. Resfriamento do parafuso<\/h4>\n\n\n\n

Finalidade do parafuso de resfriamento<\/strong><\/strong><\/p>\n\n\n\n

Primeiro, obtenha taxas m\u00e1ximas de transfer\u00eancia de s\u00f3lidos<\/p>\n\n\n\n

\u00c9 conhecido pela teoria do transporte de s\u00f3lidos que a taxa de transporte de s\u00f3lidos est\u00e1 relacionada \u00e0 diferen\u00e7a entre o coeficiente de atrito do material para o parafuso e o coeficiente de atrito do material para o cilindro. Ou seja, quanto maior o coeficiente de atrito entre o cano e o material, menor o coeficiente de atrito entre o material e o parafuso, mais prop\u00edcio ao transporte de materiais s\u00f3lidos. Al\u00e9m de abrir uma ranhura longitudinal na parede interna da se\u00e7\u00e3o de alimenta\u00e7\u00e3o do cano para melhorar o acabamento superficial da rosca, isso tamb\u00e9m pode ser conseguido controlando a temperatura do cano e da rosca.<\/p>\n\n\n\n

Isto ocorre porque as propriedades de fric\u00e7\u00e3o dos pl\u00e1sticos s\u00f3lidos s\u00e3o muito afetadas pela temperatura sob diferentes condi\u00e7\u00f5es. Em alguns casos, para um determinado pl\u00e1stico, seu coeficiente de atrito aumenta com o aumento da temperatura, e em outros casos diminui, portanto, podemos controlar a temperatura do cano e da rosca na zona de transporte s\u00f3lido controlando a temperatura do cano e parafuso na zona de transporte s\u00f3lido, de modo que a diferen\u00e7a entre o coeficiente de atrito do cilindro e do material e o coeficiente de atrito do parafuso e do material seja a maior para obter a taxa m\u00e1xima de transporte de s\u00f3lidos.<\/p>\n\n\n\n

Segundo, o parafuso \u00e9 resfriado para controlar a qualidade do artigo<\/p>\n\n\n\n

A experi\u00eancia provou que se o orif\u00edcio de resfriamento do parafuso for direcionado para a se\u00e7\u00e3o de homogeneiza\u00e7\u00e3o para resfriamento, a plastifica\u00e7\u00e3o do material ser\u00e1 melhor e a qualidade do produto poder\u00e1 ser melhorada. Contudo, a quantidade de extrus\u00e3o ser\u00e1 reduzida e a temperatura de sa\u00edda da \u00e1gua de resfriamento ser\u00e1 menor; Quanto menor o volume de extrus\u00e3o. Isso ocorre porque o parafuso da se\u00e7\u00e3o de homogeneiza\u00e7\u00e3o de resfriamento faz com que o material pr\u00f3ximo \u00e0 superf\u00edcie do parafuso fique colado e dif\u00edcil de fluir. Isto equivale a reduzir a profundidade da ranhura do parafuso na se\u00e7\u00e3o de homogeneiza\u00e7\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n

Materiais com alta viscosidade devem prestar aten\u00e7\u00e3o especial para que a temperatura da sa\u00edda da \u00e1gua de resfriamento n\u00e3o seja muito baixa, caso contr\u00e1rio poder\u00e1 ocorrer acidente de tor\u00e7\u00e3o do parafuso. Do ponto de vista da utiliza\u00e7\u00e3o de energia, o parafuso de resfriamento perde algum calor.<\/p>\n\n\n\n

Meio de resfriamento<\/strong><\/strong><\/p>\n\n\n\n

Existem tamb\u00e9m aqueles que utilizam \u00f3leo e ar como meio de resfriamento. As vantagens do \u00f3leo e do ar s\u00e3o que n\u00e3o t\u00eam efeito corrosivo, o controle da temperatura \u00e9 mais preciso e n\u00e3o \u00e9 f\u00e1cil bloquear o gasoduto. No entanto, a extrusora grande tem um melhor efeito de resfriamento com \u00e1gua.<\/p>\n\n\n\n

3. Resfriamento do assento da tremonha<\/h4>\n\n\n\n

A temperatura do pl\u00e1stico da se\u00e7\u00e3o de alimenta\u00e7\u00e3o n\u00e3o deve ser muito alta, caso contr\u00e1rio se formar\u00e1 um \u201carco\u201d na porta de alimenta\u00e7\u00e3o, dificultando a adi\u00e7\u00e3o do material. Para isso, a sede do reservat\u00f3rio doseador deve ser arrefecida. Al\u00e9m disso, a sede da tremonha de resfriamento evita que o calor da se\u00e7\u00e3o extrudada seja transferido para o mancal axial e a caixa de engrenagens, garantindo assim suas condi\u00e7\u00f5es normais de trabalho. O meio de resfriamento da sede da tremonha \u00e9 principalmente \u00e1gua.<\/p>\n\n\n\n

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