Applicazioni
Nel processo di estrusione, la portata dell’estrusore può essere regolata tramite dosatori gravimetrici o attraverso una pompa ad ingranaggi posizionata prima della matrice, che mantiene costante il flusso indipendentemente dalla quantità immessa dai dosatori.
La pompa di melt è particolarmente utilizzata in estrusori per profilati o tubi, dove la stabilità della portata è essenziale per qualità e uniformità del prodotto.
Esigenze:
Termoregolazione
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Regolazione della portata
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Esigenza:
Termoregolazione
Un comportamento reologico stabile e la conseguente costanza dimensionale dell’estruso si ottengono grazie a una corretta termoregolazione. È fondamentale quindi che i sistemi a valle del processo primario non impattino sulle proprietà ottenute nell’estrusione. La pompa di melt deve quindi garantire la stabilità termica evitando potenziali difetti (instabilità superficiali, variazioni di spessore o alterazioni nella qualità ottica del prodotto).
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La tecnologia Gefran per il controllo termico si basa su relè statici, regolatori PID e termocoppie:
- Ogni resistenza è gestita in anello chiuso tramite regolazione PID, integrata nel PLC o affidata a controllori dedicati come il 1850, che consente di mantenere la temperatura del melt entro ±0,5 °C dal setpoint, garantendo viscosità costante e assenza di difetti superficiali o dimensionali;
- Il relè statico GRP-H, compatto e con dissipatore integrato, assicura un controllo preciso della corrente fino a 120 A. La comunicazione IO-Link permette poi di ridurre le schede I/O, grazie alla gestione integrata di comandi, allarmi e corrente assorbita.
La soluzione è scalabile e compatibile con PID integrati nei PLC o su moduli remoti. Funzioni di memorizzazione delle ricette e storicizzazione dei trend supportano cambi produzione rapidi e miglioramento continuo della qualità.
Esigenza:
Regolazione della portata
La regolazione della velocità della pompa e la corrispondente forza con cui il polimero viene spinto verso la matrice viene regolata dagli azionamenti. Il controllo di questi ultimi viene tendenzialmente affidato al PLC dell’estrusore stesso. La pompa è regolata tramite controllo ad anello chiuso, basato su letture di pressione a monte e a valle.
Soluzione:
Gefran impiega due sensori MELT ad alta precisione (a monte e valle della pompa) per regolare la velocità della pompa e mantenere stabile la pressione e costante la portata del polimero fuso. I sensori di pressione MELT serie Impact sono ideali per ambienti critici e integrazione in logiche di sicurezza.
Caratteristiche principali:
- Progettati con membrana rinforzata, elemento sensibile piezoresistivo e senza fluido di trasmissione;
- Stabilità termica inferiore all’1% FS tra 20 e 350 °C, perfetti anche per polimeri rigenerati o abrasivi;
- La certificazione PLc e l’uscita elettrica migliorano sicurezza e affidabilità;
- L’assenza di fluido interno rende il sensore idoneo anche per applicazioni medicali e alimentari.
Il Principio di Funzionamento
La pompa di melt è un dispositivo volumetrico costituito da due ruote dentate controrotanti all’interno di un corpo chiuso. Il polimero fuso entra tra i denti a monte, viene catturato nelle cavità e trasportato verso la zona di uscita. Durante il movimento, il melt viene progressivamente compresso e spinto verso la matrice, con pressione costante regolata dal sistema di controllo. I giochi e le tolleranze sono ottimizzati per minimizzare le perdite interne e garantire un’elevata efficienza volumetrica (>98%).
Il controllo della velocità degli ingranaggi e della pressione in uscita avviene tramite un anello chiuso con regolazione PID. I componenti principali – come ruote, carcassa e cuscinetti – sono progettati per operare con il melt come lubrificante e resistere a temperature elevate e differenziali di pressione fino a oltre 300 bar.
L’integrazione della pompa consente di disaccoppiare la velocità di rotazione della vite di estrusione dalla quantità di materiale estruso dalla matrice, stabilizzando la pressione e migliorando la qualità dell’estruso.
Esigenze e Tecnologia
La pompa di melt deve garantire portata costante e precisa del polimero fuso alla matrice. La termoregolazione accurata evita variazioni dimensionali o difetti superficiali, mentre il monitoraggio della pressione del polimero a monte e a valle della pompa chiude l’anello di regolazione della pressione fornendo un feedback agli algoritmi PID per gli azionamenti della pompa.
Gefran offre una gamma completa di piattaforme di controllo, sensori di pressione, sensori di temperatura Melt e soluzioni modulari, facilmente integrabili in qualsiasi impianto, per garantire efficienza, sicurezza e qualità costante nel processo di estrusione.
