Visão geral de máquinas de espuma macia de poliuretano-1736491745903502

Nos laboratórios, o método mais simples é a espumação manual; entretanto, na produção industrial em grande escala, é utilizada a formação de espuma mecânica. Dependendo do processo de formação de espuma empregado, como formação de espuma em bloco, formação de espuma por moldagem, pulverização, vazamento e formação de espuma, a maquinaria de formação de espuma também varia. Os principais componentes das máquinas de formação de espuma são geralmente divididos em três partes principais: tanques de armazenamento de materiais, sistemas de medição e componentes de mistura mecânica.

• Tanques de armazenamento de materiais

Normalmente, são utilizados vasos de reação revestidos de aço inoxidável, equipados com sistemas de agitação e controle de temperatura encamisados. Alguns são feitos de aço carbono comum ou vasos de reação revestidos de vidro. O objetivo da agitação é evitar a separação de materiais com densidades diferentes, garantindo uma mistura uniforme. O sistema de controle de temperatura garante que a temperatura do material permaneça consistente, o que melhora a repetibilidade do processo de formação de espuma.

• Sistemas de Medição

A dosagem é uma parte fundamental do equipamento de formação de espuma, garantindo a precisão da fórmula de formação de espuma. O sistema de medição consiste em vários tipos de bombas dosadoras mecânicas, acionamentos continuamente variáveis ​​e motores retificadores controlados por silício.

Materiais viscosos como poliéster, poliéter e pré-polímeros normalmente usam bombas dosadoras do tipo engrenagem ou bombas de pistão anular, com erros de dosagem geralmente necessários para serem inferiores a 1%.

Para dosar TDI e outros componentes de baixa viscosidade, existem dois tipos de bombas dosadoras. Um tipo é adequado para processos de formação de espuma de alta pressão com cabeçotes de mistura de alta contrapressão, geralmente usando uma bomba de injeção diesel estilo Bosch. O fluxo pode ser controlado ajustando o curso do pistão ou a velocidade do motor, com uma faixa de ajuste de aproximadamente 1-10 e uma pressão de saída de 6.89–10,3MPa. O outro tipo é usado para processos de formação de espuma de baixa pressão e normalmente usa uma bomba de pistão anular, onde o fluxo é ajustado alterando a folga entre o anel deslizante. Ambos os tipos de bombas dosadoras podem usar motores de velocidade variável controlados por silício ou transmissões mecânicas continuamente variáveis ​​para controlar a velocidade, regulando assim o fluxo e as proporções do material.

O dispositivo está equipado com medidores de vazão precisos para vários componentes, permitindo exibição e registro em tempo real das vazões. A conexão entre as bombas e os motores utiliza conexão direta ou rodas de corrente e estruturas de engrenagens para evitar deslizamentos, garantindo a precisão da dosagem.

• Componentes de mistura mecânica

A parte de mistura mecânica é uma seção crucial do equipamento de formação de espuma. Com base no mecanismo de mistura, pode ser dividido em duas categorias. Uma categoria é o tipo de mistura interna, onde os materiais são primeiro misturados na cabeça de mistura e depois continuamente descarregados do tubo de saída da cabeça de mistura para formação de espuma em moldes, como em processos de formação de espuma em bloco e formação de espuma. A outra categoria é o tipo de mistura externa, onde os materiais são dosados ​​pelo dispositivo de dosagem em uma pistola de pulverização e os materiais são pulverizados por ar comprimido. Os materiais são então misturados externamente e espumados, como na espuma em spray.

O tipo de mistura interna depende principalmente da agitação mecânica para uma mistura uniforme e deve acomodar materiais de diferentes viscosidades em uma ampla faixa de vazão. Portanto, foram concebidas muitas formas diferentes de dispositivos de agitação. Em termos gerais, existem dois tipos de dispositivos de agitação: um é do tipo de baixo cisalhamento, consistindo de um corpo cilíndrico e uma haste de agitação em forma de agulha, que é adequado para sistemas de medição de baixa pressão, mas é difícil de limpar, por isso é usado para produção de espuma em grandes blocos. O outro é do tipo de alto cisalhamento, composto por corpo cilíndrico e agitador espiral, com vãos muito pequenos entre o recipiente de mistura e o agitador, permitindo tolerância precisa. É fácil de limpar com ar comprimido, tornando-o adequado para processos de moldagem de espuma, embora exija um sistema de medição de alta pressão devido à maior contrapressão.

O diâmetro e o comprimento do bico na saída da cabeça misturadora são ajustáveis. O tempo de mistura (isto é, tempo de residência) dentro da cabeça de mistura pode ser ajustado alterando a taxa de fluxo de material do sistema de medição.

Além de injetar materiais, o cabeçote misturador também é equipado com um dispositivo para injetar pequenas quantidades de ar para ajustar o tamanho da célula de espuma, principalmente em equipamentos de produção de espuma em grandes blocos.

• Composição do material em máquinas de espuma macia de poliuretano

Nas máquinas de espuma macia de poliuretano, os materiais são divididos em vários componentes, com 2 a 6 bombas dosadoras que os entregam ao cabeçote de mistura. Geralmente, os isocianatos, que são propensos à degradação quando expostos à água e aos catalisadores, são frequentemente tratados separadamente como um único componente. Polióis de poliéter (poliéster), agentes de expansão, estabilizadores de espuma, água e catalisadores podem ser combinados em um ou vários fluxos de materiais, com cada fluxo dosado na cabeça de mistura nas proporções necessárias. O princípio da composição é determinado por fatores como o potencial de degradação do material quando misturado e a facilidade de operação do processo.

As máquinas de espuma também vêm com outros equipamentos de apoio. Por exemplo, os sistemas de produção de espuma em bloco são equipados com fornos de aquecimento infravermelho ou micro-ondas, transportadores e dispositivos de corte automáticos. As máquinas de moldagem por espuma são equipadas com moldagem por injeção automática, aquecimento, canais de cura, desmoldagem automática e dispositivos de limpeza de molde.

Dependendo do processo de formação de espuma e da capacidade, as máquinas de formação de espuma vêm em uma ampla gama de especificações e modelos. Na produção de blocos de espuma, as máquinas maiores podem produzir até 500 kg/min, com dimensões de produtos de espuma que chegam a 1,2 m de altura, 2,4 m de largura e comprimento ajustável conforme necessário. As menores máquinas de formação de espuma para moldagem de laboratório têm uma vazão de 675 g/min, com uma quantidade de injeção de material de 1,5 g por ciclo.