O que é uma máquina de extrusão de chapas de PET? Guia completo

O que é uma máquina de extrusão de chapas de PET? Guia completo

PONTOS-CHAVE
Uma linha de extrusão de chapas de PET de alta gama, como a SWT-75S-1000, transforma grânulos de PET e material triturado em chapas acabadas com espessuras entre 0,2 e 2,0 mm, a uma cadência de 350–500 kg/h, utilizando uma extrusora de duplo parafuso paralelo de 75 mm com desgaseificação a vácuo — eliminando a necessidade de pré-secagem. O controlo total por PLC da Schneider Electric, o motor síncrono de íman permanente de 132 kW e os rolos de calandra com acabamento espelhado (Ra ≤ 0,025 μm) proporcionam chapas com qualidade para contacto alimentar, destinadas à termoformação. Certificado pela CE e pela ISO 9001, exportado para mais de 80 países, com garantia de 12 meses e manutenção vitalícia.


Uma máquina de extrusão de chapas de PET é uma linha de produção industrial que funde a resina de polietileno tereftalato (PET) e a transforma em chapas planas e contínuas de plástico, utilizadas em embalagens alimentares termoformadas, tabuleiros para dispositivos médicos e embalagens blister industriais. Uma linha completa integra a alimentação de material, a extrusão de duplo parafuso, a desgaseificação a vácuo, a filtração da massa fundida, a moldagem por matriz, a calandragem de precisão e o enrolamento automatizado num único processo controlado.

O que procurar numa linha de produção de chapas de PET de nível industrial

Nem todas as máquinas de extrusão de chapas de PET são iguais. Quando se trata de fazer uma aquisição para uma fábrica — e não para um laboratório —, há quatro fatores que distinguem uma linha de produção lucrativa de uma que causa paragens.

Extrusora de duplo parafuso vs. extrusora de parafuso único

Uma extrusora de duplo parafuso paralelo e co-rotativo oferece três vantagens em relação aos modelos de parafuso único. Em primeiro lugar, os parafusos duplos proporcionam uma melhor mistura da massa fundida e uma distribuição de temperatura mais uniforme — aspeto fundamental para o PET, que se degrada a temperaturas superiores a 290 °C. Em segundo lugar, o perfil dos parafusos entrelaçados permite a autolimpeza, reduzindo o tempo de permanência do material e evitando manchas carbonizadas na chapa. Em terceiro lugar, as extrusoras de duplo parafuso processam percentagens mais elevadas de material triturado reciclado sem flutuações na produção. A SWT-75S-1000 utiliza uma extrusora de duplo parafuso paralelo SW75/40 com uma relação L/D de 40:1, um diâmetro de parafuso de 75 mm e parafusos 38CrMoAlA resistentes ao desgaste, endurecidos até HV 900–1000.

Desgaseificação a vácuo: eliminar a etapa de pré-secagem

A extrusão tradicional de PET requer 4 a 6 horas de secagem por desumidificação a 160–180 °C antes de a resina entrar na extrusora. Um sistema especial de desgaseificação a vácuo remove a humidade diretamente da massa fundida através de orifícios de vácuo de várias fases no cilindro — uma bomba de palhetas rotativas de 7,5 kW, juntamente com uma bomba de Roots de 3 kW, ligadas em série. Isto elimina por completo a necessidade de equipamentos separados de cristalização e secagem, reduzindo o comprimento da linha em vários metros e diminuindo o consumo de energia em cerca de 15–25% por quilograma de folha acabada. Fundamentalmente, permite obter uma transparência consistente da folha a partir de flocos de garrafas de PET recicladas — uma capacidade que as linhas padrão de parafuso único com ventilação não conseguem igualar.

Automação: Controlo por PLC de gama completa da Schneider Electric

Os ajustes manuais de temperatura e as configurações de velocidade criam variabilidade entre folhas e entre turnos. O controlo PLC de toda a linha, com um ecrã tátil de 15 polegadas (com opção de idioma em chinês ou inglês), centraliza todos os parâmetros — temperaturas das zonas do cilindro, RPM do parafuso, pressão da bomba de fusão, folgas dos rolos, temperaturas dos rolos, velocidade de extração e tensão de enrolamento. O arranque com um único toque, com armazenamento de dados de receitas, permite que os operadores alternem entre especificações de produto sem necessidade de recalibração. A monitorização remota em rede permite que o apoio técnico diagnostique problemas sem ter de aguardar uma visita ao local — o que é valioso quando a linha está em funcionamento noutro país.

Calandragem de precisão: onde se decide a qualidade da chapa

A pilha de calandragem determina a espessura final da chapa, o acabamento da superfície e a planicidade. Uma configuração de 3 rolos do tipo L, com rolos polidos a espelho (Ra ≤ 0,025 μm, cromados com dureza ≥ HRC 55–62 e espessura do revestimento ≥ 0,08 mm), produz chapas de PET de qualidade ótica. Três servomotores independentes da Schneider Electric, de 4,4 kW, acionam cada rolo, com abertura/fecho hidráulico e ajuste fino manual por engrenagem sem-fim para controlo da abertura entre os rolos. Canais internos especiais de fluxo em espiral garantem uma temperatura uniforme na superfície dos rolos durante a produção contínua. As chapas que saem de uma calandra de qualidade inferior, com variações de espessura ou marcas na superfície, tornam-se resíduos de termoformação.

Especificações reais de produção

As especificações que se seguem baseiam-se numa configuração real de uma linha de extrusão de chapas de PET de camada única de gama alta. Todos os valores foram verificados em condições reais de produção.

Visão geral da linha

Especificação SWT-75S-1000 Valor
Tipo de extrusora SW75/40 – Parafuso duplo paralelo co-rotativo
Capacidade de produção 350–500 kg/h
Largura da folha ≤800 mm
Intervalo de espessura da chapa 0,2–2,0 mm
Matéria-prima Grânulos de PET + material triturado comum
Potência instalada ≈250 kW (consumo real ~70%)
Espaço no chão ≈30 m × 6 m × 5 m
Fonte de alimentação 380 V / trifásico / 50 Hz

Especificações do núcleo da extrusora

Parâmetro Valor
Diâmetro do parafuso 75 mm
Rácio L/D 40:1
Motor de acionamento principal PMSM de 132 kW
Aquecimento do cilindro ≈60 kW
Material do parafuso 38CrMoAlA, nitretado
Dureza do parafuso HV 900–1000
Dureza do cano HV 950–1050
Binário nominal do eixo ≤11 N·m/cm³
Orifícios de ventilação do vácuo 3
Arrefecimento do barril Água desionizada, bomba centrífuga + permutador de calor

Marcas de componentes-chave

Componente Marca Origem
PLC / Servomotores / Variadores / Contactores / Relés Schneider Electric França
Variadores de frequência Inovance Technology China
Fonte de alimentação com comutação Com boas intenções Taiwan
Relés de estado sólido Yangming Taiwan
Motor de acionamento principal Yinmengda Design alemão
Cabeça de matriz Era de Jingcheng China
Interruptores de bloqueio de segurança Itália
Sensores de pressão Itália
Contador de comprimento Coreia

Especificações do calendário e do enrolamento

Parâmetro Valor
Configuração do rolo Tipo L com 3 rolos (#1 Ø350, #2 Ø500, #3 Ø500 × 1000 mm)
Acabamento da superfície do rolo Polimento espelhado com Ra ≤ 0,025 μm
Cromação ≥0,08 mm, dureza HRC 55–62
Acionamento por rolos 3 servomotores Schneider de 4,4 kW
Bobinador Plataforma giratória de 3 estações, diâmetro máximo de rolamento de 800 mm
Acionamento por enrolamento 3 servomotores Schneider de 2 kW cada
Aparador de bordas 2 conjuntos, cortador de disco rotativo, para ambos os lados
Necessidades de água de refrigeração ≤20 °C, ≥40 m³/h, ≥0,4 MPa

Assistência pós-venda

A máquina é fornecida com um kit de peças sobressalentes (matrizes, contactores, relés, lâminas de corte, resistências de aquecimento). Após a chegada do equipamento, são enviados 1 a 2 engenheiros técnicos para a instalação e colocação em funcionamento. A garantia total da máquina é de 12 meses a partir do comissionamento bem-sucedido, com serviço de manutenção vitalício. Durante o período de garantia, é prestado assistência técnica gratuita no local, conforme necessário. Após o término da garantia, a mão-de-obra e as peças sobressalentes são cobradas a tarifas preferenciais.

Como funciona uma linha de extrusão de chapas de PET

O processo segue sete etapas sequenciais, cada uma com pontos de controlo de qualidade mensuráveis.

Fase 1 — Alimentação de material: Os grânulos de PET e o material triturado entram através de um sistema de carregamento a vácuo de dois pontos com um soprador de 7,5 kW. Dois alimentadores volumétricos (1,5 kW cada, de duplo parafuso, em aço inoxidável SUS) dosam o material para a extrusora. Dois alimentadores de masterbatch (0,37 kW cada, de parafuso em espiral, controlados por microcomputador) adicionam corantes ou aditivos, sincronizados com a velocidade da extrusora principal.

Fase 2 — Fusão e plastificação: Os parafusos duplos paralelos comprimem, cortam e fundem o material ao longo das zonas aquecidas do cilindro. O motor síncrono de íman permanente de 132 kW aciona os parafusos através de uma caixa de velocidades de alto binário com uma capacidade nominal de 10 N·m/cm³. Os segmentos do cilindro em 38CrMoAlA, resistentes ao desgaste, com faixas de aquecimento em cobre/alumínio fundido e proteções em aço inoxidável, garantem um controlo preciso da temperatura.

Fase 3 — Desgaseificação a vácuo: Através de três orifícios de ventilação ao longo do cilindro, o sistema de vácuo de várias fases (bomba de palhetas rotativas de 7,5 kW + bomba Roots de 3 kW) extrai o vapor de humidade e os compostos voláteis da massa fundida. Os tubos e válvulas em aço inoxidável, equipados com um cartucho de pré-filtro, protegem o sistema de bombagem.

Fase 4 — Filtragem e dosagem: O PET fundido passa por um trocador de filtro cilíndrico hidráulico 145B com duas posições de filtragem. Uma bomba dosadora de material fundido 90E (7,5 kW) fornece então um fluxo de material fundido a pressão constante e sem pulsações à matriz, sendo que um sensor de pressão italiano monitoriza a pressão de entrada.

Fase 5 — Conformação de chapas: A massa fundida entra numa matriz tipo «cabide» da Jingcheng Era com uma largura efetiva de 650–950 mm (ajustabilidade da barreira de um só lado de 150 mm). As superfícies de fluxo da borda da matriz são polidas até um Ra de 0,03–0,04 μm e cromadas com uma espessura de 0,025–0,05 mm, para garantir um perfil consistente da chapa.

Fase 6 — Calandragem e arrefecimento: A chapa fundida passa pela linha de polimento de 3 rolos do tipo L. Três bombas independentes de abastecimento de água, com grupos de controlo de temperatura (da temperatura ambiente até 100 °C), regulam cada rolo. A distância entre os rolos — ajustada através de um sistema hidráulico de abertura/fecho com ajuste fino manual por engrenagem sem-fim — determina a espessura final da chapa.

Fase 7 — Corte das bordas, revestimento e enrolamento: Uma estrutura de arrefecimento com aparadores de bordas de disco rotativo de dupla face endireita ambas as bordas, enquanto um enrolador de sobras com controlo de binário recolhe os resíduos. Uma unidade de revestimento a óleo aplica óleo de silicone em ambas as superfícies da chapa através de revestimento por rolo, seguida de duas unidades de forno em aço inoxidável com controlo digital da temperatura. O enrolador com mesa giratória de 3 estações (contador de comprimento coreano, 3 × 2 kW de servomotores Schneider) produz rolos acabados com um diâmetro de até 800 mm.

Aplicações e mercados-alvo

As chapas de PET produzidas nesta configuração de linha destinam-se a três mercados principais:

Embalagem de alimentos: Bandejas termoformadas, embalagens tipo clamshell, copos e tampas para produtos frescos, produtos de padaria e refeições prontas. A folha é produzida ao abrigo do sistema de gestão da qualidade ISO 9001 e está em conformidade com a marcação CE para acesso ao mercado da UE. Através do desgaseamento a vácuo, é possível obter uma folha de qualidade alimentar a partir de PET reciclado 100%.

Setor médico e farmacêutico: Bandejas de barreira estéril para instrumentos cirúrgicos e dispositivos médicos. A superfície calandrada com acabamento espelhado (Ra ≤ 0,025 μm) e a automatização total da Schneider Electric garantem a consistência e a rastreabilidade exigidas pelos compradores de embalagens médicas.

Setor industrial e de consumo: Bandejas eletrónicas antiestáticas, artigos de papelaria (pastas, caixas de arquivo) e embalagens de exposição para retalho. A linha processa aditivos de masterbatch para chapas antiestáticas, coloridas ou estabilizadas contra os raios UV, sem interromper o processo.

Como avaliar uma máquina de extrusão de folhas de PET: 5 fatores a ter em conta

1. Rácio produção/investimento: Calcule a sua meta de produção anual em toneladas métricas, divida por uma taxa de produção de 350–500 kg/h e multiplique pelo seu preço de venda por tonelada. Uma linha que funciona 6 000 horas/ano produz 2 100–3 000 toneladas métricas. Adapte o tamanho da extrusora à sua procura realista — uma extrusora demasiado grande desperdiça capital e energia.

2. Capacidade de processamento de rPET: Se o teor de material reciclado é importante para os seus clientes ou para as suas metas de margem, dê prioridade aos modelos de extrusoras com desgaseificação a vácuo. Uma linha que processe apenas PET virgem impede-o de aceder ao crescente mercado de embalagens de rPET e expõe-no à volatilidade dos preços da resina virgem.

3. Marcas dos componentes, não apenas montagem: A fiabilidade de uma linha de produção de chapas de PET depende do seu componente mais fraco. O conjunto de PLC, servo, variador e contactores da empresa francesa Schneider Electric, os sensores de pressão e interruptores de segurança italianos e um motor principal de conceção alemã representam o padrão que mantém a linha a funcionar com um tempo de atividade de 92%+. Solicite uma lista completa das marcas dos componentes — não apenas a marca da extrusora.

4. A qualidade da calandra determina a qualidade da folha: Verifique as especificações do polimento espelhado (valor Ra), a espessura e a dureza do cromado, bem como o sistema de acionamento por rolos. Um acabamento com valor Ra inferior a 0,03 μm, com um cromado de ≥0,08 mm sobre um substrato com dureza HRC 55+, constitui o limiar para as chapas de PET de qualidade ótica.

5. Alcance do apoio pós-venda: No caso de equipamentos importados, verifique o seguinte: O fabricante dispõe de uma rede de assistência na sua região? Qual é a política de gestão de stock de peças sobressalentes? Está incluída a funcionalidade de diagnóstico remoto? O modelo SWT-75S-1000 inclui, de série, a monitorização remota em rede — permitindo que o apoio técnico diagnostique problemas sem atrasos decorrentes de deslocações.

FAQ

Qual é a diferença entre a extrusão de chapas de PET com rosca dupla e com rosca única?

Uma extrusora de duplo parafuso proporciona uma melhor mistura do material fundido, uma distribuição de temperatura mais uniforme e uma desgaseificação superior. No caso do PET, que é sensível ao calor e higroscópico, estas vantagens melhoram diretamente a transparência da chapa, reduzem a formação de géis e manchas pretas e permitem percentagens mais elevadas de conteúdo reciclado. Uma extrusora de parafuso único é mais simples e de menor custo, mas compromete a qualidade no processamento do PET — especialmente com material triturado ou reciclado.

Esta máquina consegue processar PET reciclado 100%?

Sim. O sistema de desgaseificação a vácuo extrai a humidade da massa fundida, eliminando o principal obstáculo à produção de chapas de rPET de qualidade. O design de duplo parafuso, com parafusos 38CrMoAlA resistentes ao desgaste (HV 900–1000), permite lidar com a natureza ligeiramente abrasiva do material reciclado. Para aplicações em contacto com alimentos, uma configuração de coextrusão multicamadas coloca PET virgem nas superfícies em contacto com os alimentos, com rPET no núcleo — embora este SWT-75S-1000 em particular tenha uma configuração de camada única.

Qual é o prazo normal para a instalação e colocação em funcionamento?

A partir da chegada do equipamento, a instalação demora entre 2 e 4 semanas, dependendo de o cliente ter concluído os trabalhos de fundação, as ligações aos serviços públicos (alimentação elétrica de 380 V/trifásica, água de refrigeração ≤20 °C / ≥40 m³/h, ar comprimido 0,5–0,8 MPa) e a preparação da matéria-prima. O fabricante envia 1 a 2 engenheiros técnicos para o comissionamento, que demora normalmente entre 7 e 14 dias. Preveja 1 a 2 semanas adicionais de produção experimental antes de atingir uma produção comercial estável.

Quanto custa uma linha com estas especificações?

Uma linha de extrusão de chapas de PET com este nível de configuração — extrusora de duplo parafuso paralelo de 75 mm com automação completa da Schneider Electric, desgaseificação a vácuo, calandra de polimento espelhado e bobinadora de 3 estações — varia entre aproximadamente 150 000 e 400 000 dólares, dependendo da configuração exata, das funcionalidades opcionais (coextrusão, matriz mais larga) e do local de entrega. Solicite um orçamento detalhado, especificando o seu material, a gama de espessuras, a meta de produção e as certificações necessárias.

Que tipo de manutenção é necessária para a linha?

Diariamente: limpar os elementos filtrantes do trocador de tela. Semanalmente: inspecionar o estado da superfície dos rolos e a lubrificação dos rolamentos. Mensalmente: verificar o nível de óleo da caixa de velocidades. Anualmente: substituir as faixas de aquecimento do cilindro e os termopares. O parafuso e o cilindro da extrusora devem ser inspecionados quanto ao desgaste a cada 12–18 meses, em funcionamento contínuo. O kit de peças sobressalentes inclui contactores, relés, lâminas de corte e hastes de aquecimento para substituição imediata. Uma linha bem mantida atinge um tempo de atividade superior a 92% ao longo de 6 000 a 7 200 horas de funcionamento por ano.

Resumo profissional

Uma máquina de extrusão de chapas de PET é um investimento de capital que determina a qualidade do seu produto, o custo de produção e o acesso ao mercado. A tecnologia evoluiu significativamente — as linhas de ponta atuais combinam extrusão paralela de duplo parafuso, desgaseificação a vácuo, automação total por PLC e calandragem com acabamento espelhado num único processo integrado.

A configuração SWT-75S-1000 aqui descrita corresponde a uma especificação de nível de produção: rendimento de 350–500 kg/h para espessuras entre 0,2 e 2,0 mm, arquitetura de controlo da Schneider Electric, sensores de precisão italianos, motor de conceção alemã e certificação CE / ISO 9001 para acesso ao mercado da UE. Processa tanto grânulos de PET virgem como material triturado comum, com desgaseificação a vácuo que elimina a etapa separada de pré-secagem.

Ao avaliar uma linha de produção, concentre-se nos cinco fatores que determinam a rentabilidade a longo prazo: rácio produção/investimento, capacidade de processamento de rPET, qualidade das marcas dos componentes, especificações da calandra e abrangência do apoio pós-venda. Solicite amostras de produção utilizando a sua própria matéria-prima antes de se comprometer — um teste de amostra na linha de demonstração do fabricante é o indicador mais fiável do desempenho de produção.

Para obter um orçamento ou aconselhamento técnico sobre a linha de extrusão de chapas de PET SWT-75S-1000, contacte Frank Lee através do endereço [email protected] ou visite tz-machinery.com.

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