Nas fábricas, as linhas de enchimento são essenciais para embalar produtos químicos ou alimentos. Manter tudo funcionando suavemente depende de gerenciar líquidos bem, não apenas da velocidade do motor. Um dos maiores desafios é a viscosidade—quão espesso é um líquido. Isso afeta como ele se move e como é manuseado durante o enchimento.
Escolhendo o melhor
sistema de enchimento significa entender como os líquidos se comportam para manter a dosagem precisa e prevenir desgaste. Isso analisa os tipos de viscosidade, compara designs de sistemas de enchimento e verifica o que afeta a velocidade de produção.
Viscosidade Líquida: Classificações Técnicas para Embalagem
A viscosidade, medida em centipoise (cP), é verificada usando padrões como
ASTM D445 para manter as coisas consistentes. Nas fábricas, escolher a tecnologia de transferência certa para a faixa de cP pode fazer ou quebrar toda a operação.
Fluidos de Baixa Viscosidade (Abaixo de 100 cP):
Líquidos finos como etanol e algumas soluções fluem rapidamente. Eles não precisam de muita força para se mover, mas podem se tornar turbulentos, o que mistura ar e causa espuma. Isso pode prejudicar os selos, a menos que você use bicos anti-espuma especiais.
Fluidos de Viscosidade Média (100 – 5.000 cP):
Coisas como óleos leves e sabonetes líquidos têm uma resistência ao fluxo média. Eles precisam de alguma ajuda mecânica para se mover através dos tubos. O truque é equilibrar a velocidade com que fluem com a quantidade que grudam nas paredes internas dos tubos, o que pode fazer você perder produto se não tiver cuidado.
Fluidos de Alta Viscosidade (Acima de 5.000 cP):
Fluidos espessos como pastas e graxas pesadas podem se comportar de maneira estranha. Eles precisam de sistemas de deslocamento positivo fortes para evitar a formação de bolhas de vapor. Essas bolhas podem danificar bombas e prejudicar medições.
Como Funciona uma Máquina de Enchimento?
A pergunta básica de como uma máquina de enchimento funciona pode ser abordada observando como os componentes pneumáticos e de indexação controlados por PLC trabalham juntos. Aqui está a ordem das operações:
- Indexação e Detecção: Sensores ópticos monitoram os contêineres na esteira. Portas pneumáticas ou rodas estrela travam as garrafas no lugar para enchimento com precisão muito apertada. Se um sensor não vê um contêiner, a máquina não encherá nada, prevenindo derramamentos.
- Engajamento Atuado: Cabeçotes de enchimento descem usando motores servo. Para líquidos que podem borbulhar ou espumar, bicos submersos enchem de baixo para cima, mantendo a abertura submersa para manter o fluxo suave.
- Deslocamento Volumétrico: A máquina mede o líquido com base em instruções definidas. A velocidade é importante, mas a máquina também espera o líquido assentar para manter a quantidade dentro da faixa permitida.
- Interrupção de Fluxo Controlada: Válvulas de agulha ou de esfera interrompem o fluxo. Máquinas muito precisas frequentemente usam um vácuo para puxar qualquer líquido restante. Isso é fundamental para parar gotejamentos na esteira e evitar que líquidos se misturem quando não deveriam.
Linhas de Enchimento Especializadas para Diferentes Viscosidades
Configurar uma linha de enchimento líquido significa equilibrar o que você gasta inicialmente com quanto custará para operar a longo prazo. Um sistema mais barato pode significar mais manutenção no futuro.
Sistemas de Baixa Viscosidade: Gravidade e Transbordo
Se o seu líquido flui facilmente, você não precisa de bombas fortes.
- Enchedoras por Gravidade: Estas usam um tanque acima dos bicos de enchimento. A pressão da altura do líquido o empurra para dentro dos recipientes. Elas são ótimas para coisas como água destilada, onde manter as coisas limpas é mais importante do que encher rapidamente.
- Enchedoras por Transbordo: Comuns para engarrafar bebidas em vidro ou plástico transparente, estas enchem o recipiente até que o líquido atinja um ponto definido, com o líquido extra voltando para um tanque. Você obtém uma linha de enchimento perfeita, mas o movimento constante do líquido pode alterar o nível de oxigênio ou a temperatura do produto.
Sistemas de Viscosidade Média a Alta: Pistão e Bomba
Para líquidos que não fluem facilmente, você precisa de um sistema que possa empurrá-los.
- Enchedoras de Pistão: Estas usam um cilindro para puxar e depois empurrar uma quantidade exata de produto. Elas são muito precisas (±0,25%), mas podem ser difíceis de limpar por causa de todos os selos internos.
- Bombas de Enchimento: Estas usam diferentes tipos de bombas (engrenagem, lóbulos ou peristáltica). Elas são acionadas por motores, portanto, podem lidar com diferentes produtos. Custam mais para serem instaladas porque precisam de controles precisos.
Como Alcançar a Melhor Eficiência de Produção?
Para obter uma produção contínua, você deve ajustar seu sistema para se adequar ao que está acontecendo no mundo agora.
1. Lidando com Temperatura
Mudanças de temperatura podem realmente afetar a viscosidade de fluidos. Se a temperatura cair 10°C no armazém, alguns óleos podem ficar duas vezes mais espessos. Usar tubos aquecidos ajuda fluidos viscosos a fluírem mais rápido. Certifique-se de verificar se o custo do aquecimento compensa o aumento de velocidade.
2. Conhecimento sobre Bicos
Bicos não são um tamanho único para todos. Bicos grandes diminuem a pressão necessária para fluidos espessos, o que impede que eles se estendam. Bicos pequenos evitam que líquidos aquosos respinguem.
3. Mantendo Sua Cadeia de Suprimentos Forte
Os custos das matérias-primas para aço e peças pneumáticas estão instáveis atualmente. Máquinas que podem ser trocadas sem ferramentas estão se tornando importantes para equilibrar o aumento dos custos de mão de obra.
4. Pensando à Frente
Ao escolher máquinas de enchimento, não olhe apenas para o preço. Pense no custo total de possuí-las. Se um sistema for difícil de limpar, você perderá dinheiro quando estiver parado para limpeza.
Conclusão
O mundo da manufatura está se movendo em direção à manufatura inteligente e à Indústria 4.0. As pessoas estão trocando máquinas com engrenagens por aquelas que são totalmente digitais e usam motores servo. Em breve, veremos medidores de fluxo em massa e IA que podem detectar mudanças na densidade de um produto ou na temperatura externa. Esses sistemas ajustarão as configurações de enchimento sozinhos, sem precisar que alguém intervenha. Para as empresas, esse tipo de automação não é apenas algo bom de se ter; é necessário para permanecer na competição. O mercado está apertado e há muitas regras a seguir.