Concepção Inovadora para o Resfriamento de Moldes

No mundo globalizado aliar qualidade, alta produtividade e custos operacionais reduzidos é o grande desafio que enfrentam as indústrias de plástico. O resfriamento eficiente e controlado de um parque de injetoras é certamente um ingrediente essencial para o sucesso.

Normalmente, há três situações que exigem resfriamento: (a) a resina plástica que é aquecida para atingir o ponto de plastificação, uma vez conformada, deve ser resfriada de maneira controlada por meio de um fluxo de água que circula pelos canais do molde; (b) a energia dissipada pelas bombas do circuito de óleo que aciona a injetora deve ser removida em um trocador de calor; (c) o ciclo frigorífico do sistema de água gelada exige que um fluxo de calor equivalente a cerca de 130% da capacidade de refrigeração seja removido no condensador.

O molde pode ser resfriado por água gelada ou água industrial. O circuito de óleo deve ser resfriado por água industrial para manter o óleo abaixo de 50ºC. Já o condensador do sistema de água gelada pode usar água industrial ou o ar ambiente.

Estudos feitos pela Mecalor demonstraram que a configuração indicada no desenho esquemático é a opção que associa menor investimento, custo operacional reduzido e atende aos requisitos de proteção ambiental. Evidentemente, não se aplica a todas as situações e cada caso específico deve ser analisado em conjunto com a Engenharia da Mecalor. Descreveremos a seguir os componentes principais.

O DryCooler é um equipamento ecologicamente correto que tem suscitado muita atenção como alternativa às torres de resfriamento convencionais. O princípio de operação é bem simples: a água industrial aquecida escoa dentro de tubos de cobre aletados e o calor é extraído pelo ar ambiente impulsionado por ventiladores de forma a manter a temperatura da água a 35ºC±3ºC. O custo inicial mais alto desta solução é compensado pelo baixo custo operacional. Isto porque, por um sistema fechado, não consome água nem requer um tratamento de água sofisticado.

Atendendo à crescente demanda de equipamentos que prescindem de água industrial a Mecalor estendeu a sua linha de Unidades de Água Gelada com condensação a ar até a capacidade de 240.000 kcal/h. Isto é suficiente para se montar uma central de água gelada com capacidade e redundância suficientes para atender à grande maioria das indústrias. Estas unidades podem ser instaladas ao tempo para liberar área de chão de fábrica.

O TermoRegulador é um equipamento muito útil para o controle da temperatura de moldes de injeção. Tem três funções básicas: (a) assegurar que a temperatura, pressão e vazão da água que vai ao molde sejam mantidos inalterados, mesmo se houver variações na rede de água gelada; (b) aquecer o molde por meio de água aquecida, com o objetivo de reduzir o número de peças rejeitadas durante o setup; (c) controlar a temperatura do molde com precisão durante a operação em regime. Nesta etapa, embora o processo possa exigir água quente, predomina o efeito de resfriamento, já que o plástico sai do bico a cerca de 250ºC, ou seja, bem mais aquecido do que a água. O TermoRegulador de mistura, no qual a água que circula pelo molde e a da fonte fria são misturados, tem uma capacidade de resfriamento elevada mesmo quando a temperatura de processo esteja próxima à da rede de água gelada. Por este motivo tem a função de um Estabilizador de Temperatura, podendo controlar a temperatura desde 5ºC a 10ºC acima da temperatura da fonte fria até 130ºC.

Como se pode notar no esquemático, cada lado do molde pode ser resfriado com água a temperatura diferente proporcionando grande flexibilidade de operação a umcusto relativamente baixo. Quando se deseja operar com água abaixo de 40ºC a fonte fria do TermoRegulador deve ser a água gelada, caso contrário pode ser a água industrial do DryCooler.

Apenas em caráter orientativo a composição dos custos para uma indústria com seis injetoras de grande porte foi a seguinte: cerca de 40% do investimento inicial foi consumido pelo sistema de água industrial (DryCooler, reservatório, bombas, painel de controle), cerca de 35% pela Central de Água Gelada e os 25% restantes pelos TermoReguladores. É evidente que estes valores poderão ser diferentes para cada aplicação analisada.

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Atualizado em 02/06/10

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