Quais unidades de moldagem oferecem maior flexibilidade e eficiência energética?

8 de fevereiro de 2023

10:10

Sabendo que movimentos altamente dinâmicos podem ajudar a reduzir o tempo de ciclo e aumentar a qualidade dos componentes, Nigel Flowers, diretor administrativo da Sumitomo (SHI) Demag UK, examina as opções de acionamento e seu respectivo desempenho, flexibilidade operacional, credenciais ambientais e longevidade do maquinário.

Impulsionando o processo de moldagem, a cada ano a distância entre as máquinas acionadas hidraulicamente e as totalmente elétricas diminui um pouco mais. Tradicionalmente, a maioria das máquinas nas áreas de produção eram puramente hidráulicas. Embora continuem a ser uma visão comum nas oficinas de moldes do Reino Unido, as últimas duas décadas assistiram a uma mudança. Isto realmente aumentou nos últimos cinco anos, com o eIMM representando agora quase 30% de todas as novas máquinas instaladas no Reino Unido e na Irlanda em 2021.

Dito isto, continua a existir um volume prolífico de máquinas hidráulicas instaladas no Reino Unido e na Irlanda – das 12.000 máquinas importadas nos últimos 20 anos, apenas 2.000 eram totalmente elétricas. No entanto, ao longo deste período, houve melhorias incrementais, com novas tecnologias de acionamento e variantes destas surgindo o tempo todo. Incluindo acionamentos híbridos, frequência variável, servos elétricos, acionamentos elétricos por correia, acionamentos diretos e muito mais. Alguns têm inerentemente mais fome de energia do que outros.

Impulsionando o progresso: novas tecnologias de acionamento

O acionamento de uma máquina funciona como qualquer caixa de câmbio, pois fornece a transmissão de força. Embora a ciência por trás desta transmissão seja sempre a mesma – ela transforma a velocidade de rotação em movimento linear – nem todos os acionamentos são iguais. Como ilustra o infográfico ao lado, sua eficiência relativa agora significa que os acionamentos totalmente elétricos tendem a ter a vantagem no processamento.

Até recentemente, igualar a força de movimento do sistema hidráulico em máquinas de maior tonelagem era considerado inconcebível. No entanto, indicativo da inovação na tecnologia de acionamento, as variantes 'servo' que fundem acionamentos diretos totalmente elétricos com servobombas de alta velocidade atendem agora à faixa de força de fixação média e alta e melhoram ainda mais a eficiência energética. De acordo com a Sumitomo (SHI) Demag, o lançamento da máquina de embalagem PAC-E na K 2022 é uma prova disso. Outros campos de aplicação incluem pacotes de força de fixação média para moldagem multicomponente, LSR e espuma física MuCell.

Uma das vantagens de processamento dos acionamentos elétricos é a capacidade de controlar o eixo linear com velocidades superiores a 500 mm/s. Eles são normalmente controlados por um sistema de controle de malha fechada localizado no controlador da máquina (software) ou no próprio servoconversor (hardware). A solução de hardware oferece uma vantagem importante de desempenho, pois os cálculos de controle de posição são realizados em tempo real no hardware do servoconversor. Resultando no máximo desempenho.

A sinergia do design da unidade é outra diferença crítica. Os requisitos para aplicações setoriais e de processamento precisam levar em consideração muitos aspectos variados – incluindo padrões de retenção, mudanças rápidas na aceleração e desaceleração, tempos de resfriamento e remoção de componentes. A única constante na moldagem por injeção é a alta velocidade com aceleração e frenagem muito rápidas.

Estas não são unidades prontas para uso. Projetado pela nossa empresa controladora japonesa e construído exclusivamente para o processo de moldagem por injeção por especialistas verdadeiramente dedicados ao controle de movimento, nosso acionamento de alto torque é mais reativo e reduz o risco de inércia. Em determinadas condições, os moldadores podem obter poupanças de energia superiores a 70% e tempos de ciclo ainda mais rápidos em comparação com a moldagem convencional.

Otimizando todas as condições de produção

Em comparação com as máquinas hidráulicas, os acionamentos elétricos diretos só consomem eletricidade quando estão operacionais. Além disso, a energia de travagem cinética pode ser recuperada através da tecnologia de recuperação.

Esta maior eficiência obtida com acionamentos diretos significa que eles utilizam consideravelmente menos energia do que as máquinas hidráulicas – no caso do IntElect, entre 40% e 85% menos do que as soluções convencionais.