Extrusora de dupla rosca SAT65 à prova de explosão para compounding de PLA/PETG/ABS
Linha de granulação por fios SAT65 com classificação Ex tb IIIC para compounding de PLA, PETG e ABS com fibra de carbono e aditivos em pó, a 500–700 kg/h.
A USEON entregou a um fabricante de materiais avançados uma linha de granulação por fios com extrusora de dupla rosca SAT65 com classificação Ex tb IIIC, projetada para o compounding de PLA, PETG e ABS com fibra de carbono e aditivos em pó, favorecendo a produção contínua e estável de 500–700 kg/h.
Um fabricante chinês de materiais avançados, focado em plásticos de engenharia de alto valor e materiais de base biológica (amplamente usados no compounding de materiais para impressão 3D e em materiais modificados funcionais), precisava ampliar suas operações. Motivado pela expansão da capacidade e pela evolução das formulações, o cliente precisava de uma nova linha de compounding por extrusão. O projeto exigia uma capacidade-alvo de 500–700 kg/h e uma configuração de linha que atendesse aos requisitos de segurança contra poeira combustível da fábrica.
Principais especificações
| Modelo da máquina | Extrusora de dupla rosca SAT65 |
|---|---|
| Aplicação | Compounding de PLA, PETG e ABS |
| Capacidade-alvo | 500–700 kg/h |
| L/D | 44 |
| Motor principal | Motor síncrono de ímã permanente de 160 kW |
| Sistema de alimentação | Dosadores gravimétricos por perda de peso para vários componentes |
| Aditivos | Misturas de pós, fibra de carbono |
| Método de granulação | Linha de granulação por fios |
| Proteção contra explosão | Ex tb IIIC T4 para motor, unidade hidráulica e sistema de vácuo; Ex tb IIIC T2 para resistências de aquecimento e caixa de engrenagens; grau de proteção IP65 |
| Sistema de controle | Sistema de controle por CLP Siemens com IHM touchscreen |
Desafios de processamento
Proteção rigorosa contra explosão de poeira
O ambiente de processamento apresentava risco de acúmulo de poeira, o que exigia que todo o sistema (incluindo motores, unidades de aquecimento, sistemas de dosagem e equipamentos a jusante) atendesse a normas específicas de proteção contra explosão.
Dosagem estável de materiais complexos com vários componentes
A formulação envolvia pellets de polímero base, misturas de pós propensas à formação de pontes e alimentação de fibra de carbono. Isso aumentava as exigências de vedação, precisão e fluxo contínuo de material no sistema de dosagem.
Eficiência energética e manutenção
Os sistemas de acionamento convencionais de alta potência podem consumir mais energia. O cliente queria uma solução de acionamento mais eficiente, para reduzir os custos operacionais de longo prazo e a necessidade de manutenção de rotina.
Proteção dos equipamentos em nível de sistema
Era necessário um mecanismo abrangente de proteção por intertravamento para lidar com possíveis sobrepressões ou travamentos de material durante a produção.
Solução da USEON
Para enfrentar esses desafios, a equipe da USEON desenvolveu sob medida uma linha de granulação por fios com extrusora de dupla rosca SAT65. O projeto não se limitou ao fornecimento de uma extrusora: foi uma configuração em nível de sistema, abrangendo manuseio de materiais, proteção contra poeira combustível, estabilidade da alimentação, eficiência do acionamento, granulação por fios e intertravamento de toda a linha. Todo o sistema, do manuseio da matéria-prima à granulação final, tem um projeto sistemático fechado e à prova de explosão. Ele integra um sistema de dosagem gravimétrica por perda de peso de alta precisão, um alimentador lateral modular e um sistema de controle com CLP Siemens + IHM para monitoramento e intertravamento de toda a linha.
Projetada para os requisitos de segurança contra poeira combustível
O projeto de toda a linha à prova de explosão de poeira, com classificação Ex tb IIIC, ajuda a reduzir os riscos de segurança relacionados à poeira durante a adição de pós especiais e fibras de carbono.
Dosagem estável e precisa
A integração de vários dosadores gravimétricos por perda de peso fechados e de alta precisão, com silos antiabobadamento e alimentadores laterais modulares, ajuda a superar as dificuldades de alimentação de materiais de baixa densidade aparente. Isso favorece uma dosagem estável de formulações complexas e mantém o ambiente da fábrica limpo.
Otimização de energia e manutenção
O motor síncrono de ímã permanente de 160 kW ajuda a melhorar a eficiência do acionamento e tem resposta rápida, sendo projetado para reduzir a necessidade de manutenção de rotina ao longo da vida útil do equipamento.
Múltiplos intertravamentos para proteger os componentes principais
O sistema de controle por CLP Siemens com IHM touchscreen interliga, por lógica de intertravamento, a pressão do fundido na matriz com a extrusora principal, a bomba de óleo de lubrificação da caixa de engrenagens e os dosadores. Em conjunto com o acoplamento de segurança R+W, pode acionar a parada em caso de sobrecarga anormal, protegendo a caixa de engrenagens e os elementos de rosca.
Vídeo no local
Aceitação no local e resultados de produção
A linha de produção SAT65 concluiu com sucesso a aceitação e o comissionamento nas instalações do cliente. Durante o comissionamento, a equipe técnica verificou parâmetros-chave: trocas de material, continuidade da alimentação de pó, estabilidade da alimentação lateral de fibra de carbono, homogeneidade do fundido, continuidade dos fios e uniformidade dos pellets.
O equipamento mostrou excelente adaptabilidade de processo nas trocas de produção entre PLA, PETG e ABS. A capacidade real de operação se mantém estável em 500–700 kg/h, e todo o sistema à prova de explosão atendeu aos requisitos de segurança definidos para o projeto, dando suporte confiável à produção contínua e eficiente do cliente.
Aplicações adequadas
Esta configuração foi desenvolvida especificamente para empresas de materiais avançados com exigências rigorosas de proteção contra explosão de poeira no ambiente de produção. Suas características de processamento são muito adequadas ao compounding de materiais para impressão 3D, ligas de plásticos de engenharia, materiais de base biológica (como PLA/PBAT) e à produção de masterbatch funcional com alto teor de pó ou reforço com fibra de vidro ou de carbono.
Fale sobre seu projeto de compounding
Procura uma solução de extrusão que atenda à sua capacidade-alvo, aos requisitos de segurança contra poeira combustível e a formulações complexas? Fale hoje mesmo com a equipe técnica da USEON. Para que possamos projetar a linha de compounding e granulação mais adequada ao seu projeto, informe os seguintes dados na sua consulta:
- Capacidade desejada
- Tipo de material
- Forma do aditivo
- Teor de pó ou de fibra
- Requisitos de proteção contra explosão ou de segurança da fábrica
Perguntas frequentes
Para quais ambientes esta linha de extrusora de dupla rosca à prova de explosão foi projetada?
R: A linha foi configurada conforme os requisitos de proteção contra explosão de poeira Ex tb IIIC do projeto (classe de temperatura T2/T4, grau de proteção IP65), o que a torna adequada às condições de poeira combustível definidas para esta aplicação.
Como é garantida a estabilidade da alimentação de fibra de carbono e de pós propensos à formação de pontes?
R: O sistema usa silos com dispositivos vibratórios antiabobadamento e funis de dosadores gravimétricos otimizados com agitação horizontal. Junto com alimentadores laterais dedicados, isso favorece um fluxo contínuo e regular de materiais leves ou de formato especial.
Quais são os benefícios práticos do motor síncrono de ímã permanente?
R: Os motores síncronos de ímã permanente oferecem ampla faixa de regulagem de rotação e dimensões compactas. Ao eliminar alguns estágios das transmissões de redução tradicionais, ajudam a melhorar a eficiência do acionamento e reduzem a necessidade de manutenção de rotina.
Como a linha protege a caixa de engrenagens em caso de sobrecarga inesperada?
R: Adotamos dupla proteção, mecânica e elétrica. No lado mecânico, há um acoplamento limitador de torque. No lado elétrico, o CLP monitora em tempo real e interliga, por lógica de intertravamento, a pressão do fundido com o motor principal e a bomba de óleo de lubrificação da caixa de engrenagens, executando a parada imediata em caso de anomalia para evitar danos aos componentes principais.
Esta linha é adequada para a produção de compostos para filamentos de impressão 3D?
R: Sim. A linha SAT65 foi projetada para o compounding de PLA, PETG e ABS com aditivos em pó ou fibras. O sistema de dosagem fechado, a seção de compounding de dupla rosca e a linha de granulação por fios favorecem a uniformidade dos pellets, a dispersão e a processabilidade posterior em aplicações de materiais para impressão 3D.
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Souder Chen
Diretor da divisão de compounding
Na USEON desde 2008. Linhas de dupla rosca para compounding, desvolatilização e reciclagem.