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ArtTecWMO002 - July/2009

Eficiência energética em injetoras plásticas Injetoras de plástico são equipamentos cuja finalidade é a produção de peças plásticas através de injeção de polímeros (plásticos) a altas temperaturas em moldes pré-fabricados. A injeção do material se dá por avanço do parafuso injetor (rosca helicoidal), e depois de completado o ciclo de injeção a peça manufaturada é liberada com a abertura do molde e disponibilizada na calha de saída (figura 1).

Figura 1 – Injetora de plástico

Em injetoras convencionais, praticamente todos os movimentos são realizados através de válvulas de vazão e pressão e atuadores hidráulicos (pistões, êmbolos etc) acionados por bombas hidráulicas, máquinas responsáveis pela circulação de óleo no circuito hidráulico das injetoras. Estes, por sua vez, são acionados por motores elétricos, responsáveis por aproximadamente 80% do consumo de energia elétrica do equipamento. Estes equipamentos funcionam em ciclos de operação, onde cada ciclo é responsável pela confecção de uma ou mais peças e pode ser representado através do gráfico a seguir (figura 2).

Figura 2 – Exemplo de ciclo de injeção de plástico

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Percebe-se neste exemplo que as exigências de carga à bomba hidráulica são bem características. Pode-se também verificar que o motor elétrico pode operar grande parte do tempo com baixas cargas, o que traduz-se em desperdício de energia. Uma alternativa para uma ação de eficiência energética em injetoras plásticas é a adoção do conjunto motor eficiente e inversor de frequência, melhorando o rendimento global do equipamento, e também permitindo que o processo torne-se mais “inteligente”, pois o consumo de energia será proporcional à sua real necessidade (figuras 3 e 4).

Figura 3 – Motor elétrico de indução W22 Premium Figura 4 – Redução no consumo de energia elétrica

A solução proposta não é “intrusiva”, ou seja, não são necessárias modificações mecânicas ou alterações da concepção original de controle das máquinas, pois as alterações são limitadas ao acionamento do motor elétrico e a utilização de sinais elétricos já existentes das válvulas proporcionais de vazão e pressão. Estes sinais são interpretados em uma programação especialmente desenvolvida para ciclos de injeção (exclusivo WEG), sendo que em nenhum momento o tempo do ciclo é alterado mantendo-se principalmente a qualidade do produto final.

Benefícios da aplicação:

Economia de energia de até 50%

Redução da temperatura do óleo devido menor tempo de recirculação, prolongando a vida útil dos componentes hidráulicos

Aplicação simplificada, sem necessidade de modificações na máquina

Equipamentos necessários:

Motor de alta eficiência

Inversor de frequência CFW11

Programação de economia de energia em injetoras plásticas

Resistor de frenagem

Transdutor de sinal (somente quando os sinais das válvulas proporcionais forem incompatíveis com os permitidos pelo inversor de frequência)