Desenvolvimento de extrusora experimental e software para controle e supervisão das variáveis de extrusão do ABS
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Resumo
O desenvolvimento de tecnologias cada vez mais avançadas, para monitoramento
processos de fabricação, tem sido objeto de busca contínua de grandes
estabelecimentos industriais. Este trabalho tem por objetivo o desenvolvimento de
uma extrusora experiemental para uso em laboratórios de pesquisa e em salas de
aula, assim como do software de controle e automação de uma planta de extrusão,
tal como a proposição de um projeto de sistema de controle autônomo. O trabalho
desenvolvido tem apoio do laboratório de automação, parceiro CETTA treinamentos,
onde foi financiado e desenvolvida toda a planta física e realizada parte dos
experimentos. Os polímeros termoplásticos, são definidos como polímeros, que
possuem a capacidade de mudar seus estado físico, diversas vezes, quando
submetido a um aumento de temperatura e pressão. Os principais métodos
industriais para processamento de materiais poliméricos, são classificados como
processo de extrussão, de injeção, de sopro e de calandragem. O processo de
extrussão, foi o processo escolhido para o desenvolvimento deste software de
controle e supervisão utilizando a plataforma do indusoft.O processo de extrusão é
representado como a modelagem contínua de um material, e ele é dividido em três
estagios: pré-extrussão, extrussão e pós extrussão. A extrusora de rosca ainda, é
dividida em três diferentes zonas: zona de alimentação ,zona de compressão e zona
de regulação.Das tecnologias hoje conhecidas de extrusão existem quatro métodos
de se alimentar uma extrusora: alimentação por inundação (Flood-fed extruder),
alimentação por fome (Starve feed) ,extrusora alimentada por extrusora (Crammer fed extruder) e Extrusão alimentado por fusão (melt-fed extruder).Baseando-se no
processo de extrusão por inundação, foi realizado o desenvolvimento de uma planta
de uma rosca com um ponto de alimentação, 4 sistemas de controle de temperatura
PID(Proporcional, Integrativo e derivativo) e controle de rotação do motor, no nível
mais baixo do processo. O fechamento da malha foi possivel atraves da utilização da
rede de comunicação de dados opc. Para comprovação do funcionamento do
sistema foi extrusado o material termoplástico (ABS), e submetido o produto a
experimentações nos laboratorios do UNIFOA e laboratorio Afinko de : Indíce de
fluidez,análise térmica (TGA) e análise mecânica (tração).Através dos resultados
obtidos nas análises reológicas/térmicas e mecânicas comprovou-se a eficiência do
equipamento e software de controle.