Bausano desenvolve nova tecnologia para tubos de PVC

Como mostra o último relatório da Euroconstruct, nos últimos três anos, o setor da construção recuperou significativamente em quase todos os Estados-Membros da zona euro, com uma taxa de crescimento de +2,1% calculada para o triénio 2020-2023. Boas notícias, portanto, para os players especializados na produção e transformação industrial do PVC, cuja procura continua a ser influenciada positivamente pelos recentes investimentos na construção pública e privada.

A produção de tubos de PVC caracteriza-se por numerosos desafios: vasta gama de diâmetros, resistência dos tubos, qualidade constante do produto extrudido e minimização dos resíduos. Por conseguinte, o desempenho de uma linha está intimamente relacionado não só com a otimização do processo de extrusão individual, mas também com a própria capacidade da fábrica para atingir elevados níveis de flexibilidade de produção, a fim de satisfazer os requisitos heterogéneos de diferentes aplicações de tubos.

Para além disso, as propriedades físicas do PVC tornam o processo de extrusão particularmente delicado. De facto, este polímero caracteriza-se por uma elevada sensibilidade térmica e tende a degradar-se a partir dos 180 °C, um parâmetro próximo da sua temperatura de fusão. Para não comprometer a qualidade do produto, é, por conseguinte, necessário limitar o tempo de permanência no molde. Uma vez fundido, o material passa para a matriz, pelo que os principais parâmetros a controlar são a temperatura da matriz, o caudal da extrusora, a velocidade do parafuso, a pressão e a temperatura de fusão.

Devido à crescente flexibilidade da produção e aos parâmetros a respeitar na preparação de uma linha de extrusão, é necessário reduzir o tempo de preparação das instalações de extrusão. No caso específico dos tubos de PVC, a alteração do diâmetro e da espessura do produto exige uma preparação complexa, caracterizada pela montagem horizontal de novos componentes, recalibração e ajuste da configuração de toda a linha, com um impacto global de 83 h/ano de trabalho não diretamente destinado à produção.

A Bausano respondeu a este desafio com o desenvolvimento de uma inovadora cabeça de tubo em PVC capaz de cobrir uma gama de diâmetros de 125 mm a 400 mm, com baixos caudais (cerca de 500 kg/h), evitando a degradação do material e tempos de paragem excessivos num equilíbrio perfeito entre volume, caudal e gama de produção.

Para além das suas dimensões compactas, esta solução única da Bausano reduz o número de cabeças de duas para uma, o que tem um impacto positivo nos clientes, quer em termos de investimento global, quer em termos de redução dos tempos de preparação dos moldes. Além disso, a conceção modular de algumas partes da cabeça facilita a limpeza e a manutenção por parte do operador durante a montagem e a desmontagem. A cabeça de molde especial foi então combinada com uma extrusora sem indução Nextmover MD 92/30, equipada com parafusos especialmente concebidos para processar diferentes formulações de misturas secas, das mais às menos carregadas.

A Bausano trabalhou cientificamente dentro de parâmetros muito apertados, tanto em relação aos valores de compressão como aos tempos de residência do polímero. Os dados recolhidos foram inicialmente processados com um plastograma Brabender. Em pormenor, os materiais iniciais foram introduzidos na câmara, onde foram aquecidos e ao quais foram aplicadas tensões de cisalhamento entre dois rotores em contra-rotação. Durante este processo, a equipa de desenvolvimento mediu o binário aplicado aos parafusos rotativos, a partir do qual foram obtidas informações sobre a viscosidade da massa fundida e, consequentemente, sobre quaisquer alterações induzidas pela maquinagem no sistema (gelificação, ramificação, degradação).

A equipa envolvida no projeto efetuou então uma análise aprofundada das curvas reológicas com a ajuda de um reómetro capilar e de um software de simulação de dinâmica de fluidos para otimizar o design da nova cabeça de extrusão e dos parafusos, prevendo com precisão o comportamento do material ao longo do processo de maquinação.

Excelência tecnológica, fruto da experiência consolidada da empresa na conceção de instalações de extrusão personalizadas: a solução única da Bausano apresenta uma cabeça multi-diâmetro em aço carbono C45, compacta, modular e cromada na superfície de escoamento do material, bem como no cilindro e nos parafusos nitretados. Estes últimos, relativamente ao modelo S16, foram especialmente concebidos para garantir um elevado desempenho com diferentes formulações de mistura seca. A linha foi também equipada com três doseadores volumétricos, um para o PVC, um estabilizador para evitar queimaduras e um para o master, duas zonas de contra-fresagem antes da desgaseificação, que aumentam e antecipam a capacidade de alimentação e de gelificação, e fim de linha com cuba, marcador de jato de tinta, unidade de arrastamento, cortador de tubos e unidade de queima.

“O grande desafio em termos de eficiência produtiva, face a uma procura cada vez mais diversificada e a prazos de entrega apertados, reside em conseguir combinar uma elevada variedade e baixos volumes de produção, sem comprometer a qualidade”, afirma Massimiliano Fenili, diretor técnico da Bausano, que conclui: "A Bausano está empenhada em construir instalações com um valor de OEE próximo dos 80%, para que os clientes possam ser cada vez mais flexíveis, energeticamente eficientes e com uma produção sem resíduos.