Máquina de Formação por Extrusão: Escolha 3D, Horizontal ou Vertical
Uma máquina de formagem por extrusão é a resposta para uma pergunta que um formador de placas não pode responder: o que fazer quando o produto não é um hambúrguer plano? Formas com perfil, formas que precisam manter sua seção transversal, formas que pendem de um espeto ou se enrolam em um anel, e peças longas e contínuas que são cortadas no comprimento após a formação, todas ficam fora do que uma placa de molde pode produzir. Esses são os preenchimentos de fendas por extrusão.
A extrusão também é onde a maioria dos compradores comete um erro caro, porque as três configurações principais parecem semelhantes em um orçamento e não se comportam em nada na linha. Este guia explica como funciona a conformação por extrusão, como a extrusão 3D, horizontal e vertical diferem na prática, o que as especificações em uma folha técnica realmente dizem e como corresponder à direção do produto que você pretende vender.
O que a formação por extrusão faz de diferente
Uma formadora de placas funciona em lotes. Ela preenche uma placa de molde, pressiona e desmonta um conjunto de peças, e então repete. A forma do produto é travada na placa, e a máquina produz a forma dessa placa na taxa de curso que o mecanismo conseguir suportar. Mudar o produto significa trocar a placa.
A formação de alimentos por extrusão funciona continuamente. O material é empurrado através de um dado ou de uma cabeça de formação dentro doFormador de extrusão, e a forma é criada pela abertura do dado em vez de uma cavidade. Essa única diferença tem três consequências que vale a pena entender antes de você especificar qualquer coisa. Primeiro, a forma pode ter um perfil — um anel, um bastão, uma espiral, uma seção transversal em estrela — porque um cunho pode ser cortado em qualquer contorno. Segundo, a saída é contínua e não por curso, então a máquina funciona como um fluxo que alimenta diretamente o próximo estágio. Terceiro, o material precisa ser bombeável, por isso todo extrusor é combinado com um preenchimento em vez de ser uma máquina independente.
Se você ainda está decidindo entre formar princípios, oGuia para Máquinas de Formação em Processamento de AlimentosDefine como os formadores de placa, tambor e extrusão dividem o trabalho. Este artigo parte do pressuposto de que a decisão já passou para qual tipo de extrusão deve ter passado.
As Três Direções de Extrusão
Extrusores recebem esse nome pela direção em que o material se desloca ao sair da cabeça de formação. Essa direção decide quais formas são possíveis, como o produto é sustentado enquanto se forma e como a máquina se encaixa em uma linha.
Extrusão 3D
AFormador de extrusão 3Dempurra o material para baixo através de uma cabeça de formação que transporta uma fileira de moldes, de modo que o produto é moldado em três dimensões em vez de ser cortado de uma laje. Essa é a configuração para produtos cuja forma é o ponto de venda: anéis, peças curvas, perfis no estilo baquetas de coxas e formatos que precisam de um topo e base definidos, em vez de uma face plana.
Os modelos da linha Hiwell operam uma cabeça de conformação de 13 moldes disposta em 6 ou 7 moldes por fileira, a 150 cursos por minuto, com velocidades de correia de 4 a 20 m/min e 2,99 kW de potência instalada nas versões de 600 mm e 1000 mm. Como a forma é transportada no molde, e não por uma abertura de matriz, a granulosidade da matéria-prima sobrevive melhor à formação do que em um arranjo de parafuso através do chip, o que permite que um produto com definição visível de partículas seja moldado tridimensionalmente.
Protrusão Horizontal
AMáquina de formagem por extrusão horizontalempurra o material lateralmente através de uma cabeça de formação até uma cinta que passa por baixo dela. Produz peças longas e curtas com seção transversal definida: redonda, quadrada, estrela, coração e outros perfis especiais. É a mais flexível das três em termos de forma, e a que funciona com a maior taxa de remada.
Os modelos H-EXT operam a 200 cursos por minuto em 6 a 16 canais, com sistema servo de acionamento, velocidades de correia de 4 a 20 m/min, altura de saída de 1050 mm e 34 kW de potência instalada. Esse valor de potência não é erro de digitação nem ineficiência: uma cabeça multicanal acionada por servo que faz 200 golpes por minuto com trocas de molde sem ferramentas é uma máquina fundamentalmente diferente de uma moldadora de curso descendente, e a potência instalada reflete o número de eixos acionados independentemente em vez da quantidade de material que está sendo movido.
Extrusão Vertical
AMáquina de formação por extrusão verticalextrude para cima ou para baixo em espaço livre, de modo que a peça é formada sem repousar sobre uma superfície. Isso faz dela a escolha natural para peças pequenas tridimensionais: esferas, formas de azeito, itens espetados, pepitas e pedaços curtos que se deformariam se fossem formados contra um cinto.
Os modelos V-EXT operam a 200 remadas por minuto, velocidade da correia de 3 a 15 m/min, consumo de 3,5 kW e saída de 1050 ± 50 mm. Quando a máquina é combinada com uma correia de modelagem, a gama de formas se amplia consideravelmente, pois a cinta pode achatar ou perfilar uma face da peça após ela sair da cabeça. Essa combinação é o que transforma um extrusor vertical de uma máquina de forma única em uma ferramenta de curta duração.
Os extrusores lado a lado
A tabela apresenta as três configurações conforme aparecem em uma faixa típica. Leia nas colunas em vez de atravessar as páginas, porque as diferenças que importam não são os números das manchetes.
| Configuração | Modelos | Velocidade da correia | Strokes/min | Energia | Largura da faixa |
|---|---|---|---|---|---|
| 3D | 3D-EXT600 / EXT1000 | 4–20 m/min | 150 | 2,99 kW | 600 / 1000 mm |
| Horizontal | H-EXT600 / EXT1000 | 4–20 m/min | 200 | 34 kW | 600 / 1000 mm |
| Vertical | V-EXT600 / EXT1000 | 3–15 m/min | 200 | 3,5 kW | 600 / 1000 mm |
Lendo os Números: Para onde vai o poder
A pergunta mais comum sobre essa tabela é por que a extrusão horizontal consome cerca de dez vezes mais potência que as outras duas. A resposta não tem nada a ver com a dificuldade do material para empurrar. Uma máquina horizontal com até 16 canais possui até 16 posições de conformação acionadas independentemente de cada um, cada uma funcionando com a posição do servo a 200 golpes por minuto, e grande parte da energia instalada serve para manter a posição em alta velocidade, em vez de mover o produto. Um extrusor vertical com uma única cabeça e uma correia de modelagem faz a mesma quantidade de trabalho de conformação para uma fração da figura.
Dois detalhes de especificação dão mais atenção do que a coluna de potência. O primeiro é o molde ou contagem de canais: 13 moldes dispostos como 6 ou 7 por fileira em uma máquina 3D, ou de 6 a 16 canais em uma horizontal, definem quantas peças saem da cabeça por traço e, portanto, a forma do padrão de saída. A segunda é a altura de saída. Máquinas verticais e horizontais nessa faixa entregam cerca de 1050 mm, altura que a maioria dos transportadores e unidades de revestimento a jusante espera; uma máquina que produz em uma altura diferente adiciona uma transferência ou um elevador à linha.
Há também um ponto de dados fácil de ignorar. Os parâmetros do produto nessas máquinas são armazenados em um chip, então uma receita pode ser recolhida em vez de ajustada: troque o molde, carregue a receita e a máquina ajusta suas próprias configurações. Em uma linha que faz duas ou três formas por semana, isso remove a fonte mais comum de sucata — o operador configurando a máquina de forma ligeiramente diferente a cada vez.
Correspondendo a Direção ao Produto
Na prática, a escolha é guiada pelo produto, não pela máquina. Três perguntas resolvem isso.
O produto tem uma forma em todas as três dimensões, com uma parte de cima e uma de baixo que precisam parecer diferentes entre si? Então precisa de uma cabeça moldada em vez de uma abertura de matriz, o que aponta para extrusão 3D. O produto precisa de uma seção transversal definida — redonda, quadrada, estrelada — e uma alta taxa de peças, com tiradas longas do mesmo formato? A extrusão horizontal proporciona a maior taxa de curso e a maior faixa de perfil. O produto é uma pequena peça tridimensional que se achataria ou distorceria se fosse formada contra uma superfície? A extrusão vertical deixa a peça sem suporte enquanto ela se forma, e uma correia de modelagem pode refinar depois.
Uma quarta pergunta costuma ser mais decisiva do que qualquer uma delas: o que o produto precisa sobreviver depois. Uma peça que vai direto para um breader de tambor precisa ser robusta o suficiente para fazer tumble, o que defende uma forma mais densa e comprimida. Uma peça que é revestida em um cinto, ou que é vendida sem revestimento, pode ser mais macia e definida com mais precisão. A extrusão define a estrutura da peça; A etapa de revestimento então decide se essa estrutura foi uma boa ideia.
O que o extrusor precisa a montante e a jusante
Nenhum extrusor é uma máquina independente. A montante, precisa de um enchimento que entregue material sem danificá-lo: um enchimento a vácuo de dois parafusos para trabalhos 3D, onde a granulação precisa resistir, e um enchimento a vácuo com parafuso para trabalhos horizontais e verticais. O par não é um complemento comercial. Uma máquina extrusora alimentada por uma bomba que corta o material produz um produto diferente da mesma máquina alimentada suavemente, e a diferença aparece na mordida.
A jusante, a máquina precisa de uma retirada que corresponda ao seu padrão de saída. Como um extrusor entrega continuamente, a esteira que recebe o produto faz parte do processo de conformação, e não uma forma de movê-lo: se a velocidade da esteira não acompanha a velocidade de conformação, as peças chegam muito próximas ou esticas, e em uma máquina 3D o espaçamento que foi fixado no molde é perdido. Na faixa de Hiwell, a velocidade da correia se ajusta automaticamente para seguir a velocidade de conformação assim que o espaçamento das filas é definido, que é o detalhe que torna um antigo contínuo utilizável em uma linha com débito variável.
Por que escolher a Hiwell Machinery
Hiwell, umFabricante de equipamentos para processamento de alimentosTrabalhando em formação, revestimento e corte, constrói as três configurações de extrusão junto com formadores de placas e tambores, então a recomendação é baseada no produto e não no tipo que está no catálogo. As máquinas são construídas em aço inoxidável com materiais não metálicos compatíveis com FDA, operam a partir de uma tela sensível ao toque com alarmes automáticos de falha e armazenam parâmetros do produto em um chip para uma troca rápida. Os equipamentos possuem certificação TüV CE e são construídos de acordo com os requisitos HACCP, apoiados por mais de 70 patentes em tecnologias de conformação, revestimento e corte.
Conclusão
A extrusão existe para as formas que uma placa de molde não pode fazer. Escolha extrusão 3D quando a peça precisa ter uma forma definida em todas as três dimensões, extrusão horizontal quando a seção transversal e a taxa de peças são mais importantes, e extrusão vertical quando o produto é pequeno o suficiente para se distorcer contra uma superfície. Depois, verifique os dois números que os compradores ignoram — número de molde ou canal, e altura de saída — e especifique o enchimento que alimentará a máquina sem danificar o material.
A máquina é a parte fácil. A linha ao redor, do preenchimento à correia de retirada e à etapa de revestimento que se segue, decide se o formato que você projetou chega intacto ao cliente.
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