PT106368B - Sistema de caracterização do coeficiente de tranferência de calor na interface polímero-calibrador para aplicação em extrusão de perfis e respetivo método. - Google Patents

Abstract

A INVENÇÃO CONSISTE NUM SISTEMA QUE PERMITE A CARATERIZAÇÃO DE VALORES DO COEFICIENTE DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR NA INTERFACE POLÍMERO-CALIBRADOR, PARA APLICAÇÃO EM EXTRUSÃO DE PERFIS. ESTE SISTEMA TEM A CAPACIDADE DE SER UTILIZADO EM DIVERSAS CONDIÇÔES OPERATÓRIAS DE EXTRUSÃO, NA EXTRUSÃO DE DIFERENTES POLÍMEROS, COM DIFERENTES MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO DO CALIBRADOR E DIFERENTES ARRANJOS PARA O SISTEMA DE VÁCUO DE CALIBRAÇÃO. O SISTEMA É CONSTITUÍDO POR UM CALIBRADOR MODULAR, INSTRUMENTADO COM TERMOPARES, QUE INTEGRA UM MÓDULO DE ENTRADA (1), UM MÓDULO DE SAÍDA (2) E DIVERSOS MÓDULOS INTERMÉDIOS (3), MONTADO NUMA ESTRUTURA METÁLICA DE SUPORTE (4) . NA MESMA ESTRUTURA EXISTE UM SUPORTE SUPERIOR DESLIZANTE QUE TEM ACOPLADA UMA CÂMARA TERMOGRÁFICA DE INFRAVERMELHOS (5) . O SISTEMA DE MEDIÇÃO COMPREENDE AINDA: UMA EXTRUSORA (6), UMA CABEÇA DE EXTRUSÃO DE FITA (7), UMA UNIDADE DE PUXO (8), UM TERMORREGULADOR (9), UMA BOMBA DE VÁCUO (10) E UM CAUDALÍMETRO (LI) . A APLICAÇÃO DA METODOLOGIA PROPOSTA REQUER, TAMBÉM, A UTILIZAÇÃO DE UM SISTEMA DE AQUISIÇÃO DE DADOS E DE MEIO PASSÍVEL DE LEITURA POR COMPUTADOR E AINDA UM PROGRAMA DE COMPUTADOR DE SIMULAÇÃO 3D DO ARREFECIMENTO DE PERFIS TERMOPLÁSTICOS DURANTE O ESTÁGIO DE CALIBRAÇÃO DO PROCESSO DE EXTRUSÃO.

Description

EXTRUSÃO, NA EXTRUSÃO DE DIFERENTES POLÍMEROS, COM DIFERENTES MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO DO CALIBRADOR E DIFERENTES ARRANJOS PARA O SISTEMA DE VÁCUO DE

CALIBRAÇÃO. O SISTEMA É CONSTITUÍDO POR UM CALIBRADOR MODULAR, INSTRUMENTADO COM TERMOPARES, QUE INTEGRA UM MÓDULO DE ENTRADA (1), UM MÓDULO DE SAÍDA (2) E DIVERSOS MÓDULOS INTERMÉDIOS (3), MONTADO NUMA ESTRUTURA METÁLICA DE

SUPORTE (4) . NA MESMA ESTRUTURA EXISTE UM SUPORTE SUPERIOR DESLIZANTE QUE TEM ACOPLADA UMA CÂMARA TERMOGRÁFICA DE INFRAVERMELHOS (5) . O SISTEMA DE MEDIÇÃO COMPREENDE AINDA: UMA EXTRUSORA (6), UMA CABEÇA DE EXTRUSÃO DE FITA (7), UMA UNIDADE DE PUXO (8), UM TERMORREGULADOR (9), UMA ΒΟΜΒΑ DE VÁCUO (10) E UM CAUDALÍMETRO (LI) . A APLICAÇÃO DA METODOLOGIA PROPOSTA REQUER, TAMBÉM, A UTILIZAÇÃO DE UM SISTEMA DE AQUISIÇÃO DE DADOS E DE MEIO PASSÍVEL DE LEITURA POR COMPUTADOR E AINDA UM PROGRAMA DE COMPUTADOR DE SIMULAÇÃO 3D DO ARREFECIMENTO DE PERFIS TERMOPLÁSTICOS DURANTE O ESTÁGIO DE CALIBRAÇÃO DO PROCESSO DE EXTRUSÃO.

m cwLCwaMç&õ· cowxcxwxb ©s tramferèhcxa w CALOR M XWÉRAACA POLÍ^RO-CALXBRADQR PARA OLXCAÇÃO W ERXROSÃO DA PEWXS E RESPETIVO METOLG

A invenção consiste num sí.steraã que permito a oáratériração oe valores do coeficiente de transferência de calor na interface pclíSícrc-cal ibtãdor, para aplicação em oxirusso de perfis. Este sistema tem: .... rapacidade de ser utilíxado em diversas condições operatórias de extrusãc, na eztsssào de diferentes polímeros, : diferentes materiais de construção do calibrador a diferentes arranjos para o sistema de vácuo de ca.floração. 0 sistema é constituído por um calibrador medular, iustrumentádo nem: termopares, que zutuq?a um módulo de entrada (I) , ..': module de saída (z) e diversos mudulca intercedi os fií, meutade numa estrutura metálica de suporte (4) >. da mesma estrutura sziste: um suporte superior deslisaute que tora acoplada uma câmara termográfica de infravermelhos (1) < 0 sistema de medição compreende ainda: uma. extrusoxa ( 1} , uma cabeça de extrusão de fita Π) , uma unidade de puxo (ãj , ura te:rraur reg:ulad:or^; dg , uma bomba: de vácuo flQ) e pm caudal. í,m:s:tr::o (II) ., A. aplicação da metodologia proposta requer, também, a utilização de um sistema de aquisição de dados e se meio passivpl de leitura por computador o afoba um programa de computador de simulação 1D do arrefucimsnto dé perfis termoplásticos durante o estágio dé cal abrasão do processo de extrusão.

DXÉTEMA DE CARACTERXEAÇÃG W CÒEFXCXÉNXE DE TRANFERERCXA DE CALOR NA INTERFACE FGLIMERQ-CALIBRADOR LARA APLICAÇÃO FM EXTRUSÃO DE FERFIS E RESFETIVO MÉTODO^ ionaca ?SE

A presente invenção insere-se na avaliação do coefieiaura de transferencia de calor que ocorre durante a extrusão de perfis termoplásticos. Mais espeoifioamente, consiste num sistema e respetivo mésodo de carater 1ração de valores do çoefícrente de cransferêncla ds calor na: interface polímero-ca liorador, durante a extrusão de perfis termoplásticos.

O sistema é aplicável â tecnologia ds extrusão de perfis t s ríí-cp lâsr icos.

teeedentfô® da invenção

A extrusão: de: polímeros: d: um 'processo continuo dsaeM na produção de produtos de sucção transversal constante, nomeadamenta, varão, folha, filme, cubos o perfis.

Independontemente das espoeifdeidades técnicas requerid.es para a produção dos diferentes tipos de produtos .mencionados, m geral, o processo de extrusão envolve ires estágios principais: i) plasticixaoãe, onde o polímero é fundido, homogeneiurdo e boeooadc para ã cabeça de extrusão; 11) enformação, onda é conferida a forma desejada pela cabeça ds extrusão; 111} oalábração/af refecimenco, onde o sx t-rudido é snvreiécãòlo a, evaívtnalxienib:, oaligratM, até atingir uma ramperatura suf1oientemente baixa gue garanta a sua forma a jusante deste estagio, tste estagio e seguido por uma unidade t;é: puxo, responsável por manter uma vel.oej.:âade linear: de extrusão constante e uma serra: ou unidade de enrolamento para armazenamento do extradido.

bs: t::a::rmapl.ástioos têm: uma eif^:usiv:lpatic térmica m:o.itP mu ima, na armam doa 1.0'·' mZsç a qual poda trazer algumas vantagens em aplicações m .. .. mau que tc.rna críticos rodos os estágios de procsisaamento que envolvam, transferência de calor oom c polímero aquecimento ou .fusão deste ·.:·.. em particular, o seu arrefeclmenuo} ... De facto, em processos contínuos, como o de extrusão, o estágio de ar referimento limita, geraimente, a velocidade máxima de produção, enquanto que era processos ciolloos, faie como a raoldaçac por Ingcagão, termoformação e mòldaqia-sepro, de termina ama tarte s lar íf inativa :do tempo total de ciclo (que pode ser da ordem dom SQii. A baixa difuslvidade térmica è também rosgocsãvc.:. pelo desenvolvimento de gradientes térmicos consideráveis durante o arrefecimento e, oonseqaentumente, pelo desenvolvimento oe tensões que podam ficar cougeiadas nm produto (geraimante denominadas tomo tensões residuais teerazeas; e que atestaria uegat1vamente o u 111.1 z a cã o p o s t e r 1 o r.

>o centra rio dos outros pVOautOs éxtru-dides re aos, os perfis termoplásticos púdura apresentar uma grande vate.

X® de formes e grau és complexidade, ter espessuras não qni.fr destinarem-se a apl íaaçxtau variadas e exigentes tais

QQG1O vl.lbar.in pam tenelás u portas, estrados para aplicação no e x t a 11or, perslana* e calhas eléotricas entre outras estes sis os produt.es termos .d.s-.

das fornamentas de s rm a çé o Z a. r r s f e.e imen tu.

uma ver que requerem uma sedução especifica, sob medida fundo.· um onsi.deraeão estes

X.

desenvolveu-se ura algoritmo pana o apoia at:

pregato perfis terraoplástióos, que anusana um uódiqc para a modelação· te?idimanotena1 daa trocas is .ror durante a

e.?.:. 1 o hr a ç ã o / a η χ o x e q: 1 ,m o n t o,

UO me. t oC rolumes finitos, geradores de qeor uma. f ed i na de C p t i mó s ap ã o para determinar as ocnO i.çdes de arrefécimanto mais favoráveis. » eu tanto, uma das grandes desde s feriu cl a. de salor, h, entra o polímero s o .® e.,. o a r r e te os co r , e, paredes internas áô calibrador, água ou ar, que vc incidir o efeito da resistência de

É do conhecimento como® ouc oe entre o ei. evado numero de parâmecrcs que afeta® o desempenho de sistemas de oalibraçã® cais como geometria do extrudido, polímero usado, temperatura de extrusão, velocidade de oxtrusão, arranjo e diâmetro doa danais de refrigéragão, temperatura do fluido de refrigeração, diatànela entre calibraaorea em seria, material de construção do calibrador, entre outras, o valor adotado para c coeficiente de transferencia ds calor ma interface po.ilmcro calibrador è o parâmetro qug tem maior inf lesmeis. na taxa de arrefecimento de perfil plástico. A selecção dc valor méis

apropriado para	aquele coeficiente oontiuua a ser u® problema
e® aberto,· ama	te® qto dependo ce muitos fatores tais come o
a ca bama n t o s u pe	xfvcisl dá cavidade de calibração, nível, de
vácuo uti ideado	, diferença de temperaturas entre o calibrador
e o polímero.	comprimento os calibração, etc. > Uma vos que

este valor s dificil dé caratérioar, aparece frequén/ementa na literatura com valoras disparas, gue pode® diferir em décadas /entre lo s· luff u p/tdfc , te c contato r/c dei® corgos que se encontra® a temperaturas diferentes não for perfeito, ocorrerá uma desce®tinaidade do perfil de temperaturas ta sua interface, tanto maior quanto maior for a resistência térmica que earaterlra a interface, assim,- a determinação direta cia resssténcis térmica da contato, ou dc seu fucarso (valor correspondente do coeficiente ae transierénci.s de calor; ,. requer o conhecimento da temperatuca da superfície de cada um dos corpos na interface,, tio caso da calibração em extrusão, isto significa que seria necessário medir a temperatura da superfície do calibrador em contato com o polímero e <- do polímero, na mesma Looal.ieação. cerdo impor rival obter diretamente esta la f otmação , cem lede rl e r 1 r mi s íamisan t e no p roce s so , s necessário adotar metodologias de mediçãé indireta. Para o caso a speoi tico da: exhrusão nao contorc i do e os: trabalhos publicados gor deis grupos da Ibvartiuadcras (Pittman s Mónaseao): o primeiro apresenta imo metodoiagia cara a oaraterlaaçao da .résistênoia térmica da contato para o caso do arrefecimento de tuhes por Imersão em. água, diferente do gue se preto n.da caraterizar com o dispositivo proposto; c- se gorou descreve um estudo em qo.e sa determina aquela mesma poom em. oalibradore® _f que permite uma boa compreensão das trocas t érmi c as ehholvidas ta cal ibr açã o mas ê cpustitufdo per um: CUJO orador corvenciorai inteiriço. Desta forma, ao cuntrárió da presente proposta, são permita efetuar de forma expedita a. ca r á t e r 1 z a ç ã o com dl f a r e n t as ma t e ri. a : ® p a r a o c a 11 b r a de r , acabamentos superficiais na superfície do calibrador, comprimentos de calibração a densidades de do® canais de vácuo e espessuras para a fxta pol.im.arica. Com base na. sol ução proposta per Nousseau, qualquer um destes estudos implicaria a construção da um nora calibrador, c que envolveria um custe proibitivo. Com abordagem medular adotada na presente proposta, todos estes estudos poderão ser efetuados somente através da construção da novos insertos (13), o que radas sues tabelai.mento o custo a tempo necessários . As patentes existentes sobre a ca rato ,1 ração da resistanexa térmica dé contato foram desenvolvida® para aplicações relacionadas com o urrei ec irias to de metais, por contato direto com: um líquido (patentes US 4563198, da 1966, e US 6611/0696989, de 1011), nâc se adequando, portanto, ã interface parimnro-calibrador. Tenda em conta estas lacunas, desenvolveu-'·sa qa sistema da oaxibração que permite caraterizar o coeficiente de transferência de caior polímero-calibrador em condíçoás realistas de extrusso e avaliar a sua dependânclxi das principais variável s d.o grocéssu. -Os oosfieientes crr.a podarão ser aplicados à simul.açãc do arréféuimento/oalibragáo de qualquer geometria de porfii sarradies, o que permitirá modelar o processo de forma mais realista e, oonsequcntuxeuto, suportar maia efleasmente o projete deste tipo de farramestas, facial traída o ld nutri ioação de condições ótimas os produção p.sx. maximisar a veiuuidadé de produção).

Descrição Geral

A presente invenção consiste num sistema de oaraturitaçâo do coeficiente de trausferênnla: de calor na interface polímero-oailbráder em estrusão de perfis e respetivo mótodo.

de modo a contornar os problemas associados á interferência de eventuais sondas de medição na interface polímero--calibrador, monitorisa-se a temperatura da alguns locais nu sistema, cuja medição náo afeta os r estafados obtidos.. Este procedimento pode ser sfetuadm som comprimentos incrementais de calibraçao, uma ver gue o calibrador ê modular.

De forma, o o ara ter i sar o h (coeficiente de transierenela de calor} .· o sistema desenvolvido consista num u calibrador moduiar (1+2+3) que é inserido e operado numa lamba de extrusão convencional, conforme ilustrado na Fig. 1, uma sxtrusora (6) a unàdade dc puxe (S), gue integra uma cabeça de axtrasco da fita (7) , projetada para esta efeito, assim como equipamento auxiliar, acoplado ao ca li orador, nomeadamántò: um sistema de vácuo Ç10), um termorregulador (ã) que controla a taums>raiu.fa do fluida: ®s nireula. no· cisou ir o· de: reffigeraeiu: do calibrador (geraimente., água) .·· devendo existir no mínimo 2 canais: de ref r 1garapa o per módulo, e um caudal imatre (11) que controla o caudal dó fluido oo refrigeração ::: cada um dos canais da refrigeração (no mínimo, dois por módulo).

Para eteites da sldsulaçâo da proteste# a tempaf atitte do salterador d assumida te® sendo a te :imsnxto de taliteteãm,· a gaal à ριοη:1·1οη1ιχρ:ρ. ates pela menos a tépnoparss ípex: mteotep, atet os valoras lidas aduuj.ridos por a® sistema te aqte.sição :te dados oantetvPteual - uepate te te te: lmg:l x u regime esteofonârio te oternsâc, a câmara tsrmcqráf loa e facada na supítef icls: S;#:penlox da fita cc-.Orc â salte te caliprador., para regi tear a temeeratate. da fite nessa região._: para a determins.çâe do ceafloiente do transferêneia de calor na interface polimero-oa11orador o eaolgo numérico de modelação 3:0 ê usado para calcular a ditetiOnlçãa de tempera teu? a;.; no cisterna ateando á passagem da fita no inserte dos tetelos te cal terador. teste

1erma, é ρ o saio ei d et erói ®r, > te a vós te Wt esquema o.eratete, na as me dipde s e x o teimen t a í s da itegeratara na superfície da fita à sarda do sistema de de entrada na utlliteçao do estepe tanta t i t o I no iteB os ralari vos â gconte r i a do sistema, rendições da fronteira ra l e va e t ea do polímeros c do material de e propriedades: tarmof xsteas construção do inserto da ca11tração. te teteeitante âs condiçces· de fronteira tepeaçues ua superfiote dos incertos# para afeitos de modelação do processo, utiiiram-se as temperaturas medidas durante a produção da fteo.

Pa ?:ms fores vagt agens deste cia:tema: sãg pettdcplr detetainar a d ú interface em condições reais de extrusão e poder taae-lo para noa enorme gama, te: oordiçtes: de proas ate# pois permite variar, de forma multe simples, um grande utmete de parâmetros do groceste, com relevância experimental.. teste# é possível aval, lar ó efeito de:

- sistema polimérino^: utiltesdo na produção do perfil;

eompf Íman to de cal. insaçâo, através da utillnaçâo ca um atente d lat i ste: da módulos de ca l teta teo ;

valosidade de exirasto, variando a veloolsade da rotação do parafuso da ext rua ora. e a velomidade do sistema do puxo;

qoai.idaue oo contato poicmurn-calmraòor, a qual pode ser variada usando ditarentes acábamentos súperfiei aís te inserre de ua li Oração, o nível de vácuo aplicada e/au e srcta· e local lua cão das sendas: de vácuos temperatura e caudal do fluido de refrigeração, selecionando diferentes tempáraturas no termorreguiador s diferentes caudais no: cauda lá<met to, respetiva me a te ?

- tipo de fluido de rafrigeração,

- temperatura de extrusão;

matérlal de construção do calibrador, mudando o material ca construção aos inaertos que iúteuróm os .módulos da ca librarão, dm. sistema com esta fiaxlbi.1 ndada pármité não só aaraterírar o

coeficiente de transferencia de calor na interface pe	filme tu- também.
calibrador em	condicoes reais da	extrusão, mas
determinar a it	f: po r tá nu i a rala t 1 va do s	p r 1 η c í p á i s f a 10 r a s o ué
se espera influenciem o seu valor»

vigura 1 - ilustra o sistema: de ettrusso completa, o- gual compreenda: o ca l ibr ador: medo lar , -inar 0:00:0 nt,a tis com termopares, gue integra um modulo da entrada (1.) , um módulo de saiba .(2), diversos módulos intermédios (8), montado ama estrutura ma tá 11 o a: de aaportc (da , ap s upo rta sáporiat dá s 11 o net a gue tem acoplada uma câmara tsrmagrãf iua de ínfravarmeiáou (5); o sistema do extrusão com. uma entrosara (§)·, uma cabeça de extrusão (:7) uma unidade do puxo (8} , um termorregulador O), uma bamba de vã et® (lól e um caudal ímefra f ll j » mm 2 ~ 1. lustram-se pórnanores construi isca do ealinrader mooular, sendo visíveis a diaposlçan doa modelos de entrada

11®, de saida ®; e ir® ar medi, os 3© a, a iónalíragâg mrema mm para leitura da: tempera tnra do Cm to de calitraçào m® do a modu l e s ia te rmo dl ca (123 , o insorte de o a .1.1,0 r a ç a o

a) dg mddulo fe entrada il;

entrada (1.4) saída· { IS) dos 4 canais de refrigeração, e as ligações para canais de adens (16) .

Ficam. 3 .saga gaç—a n os meara ouse monltorl nada temperai ora na_: nçmm s nos in ser roa.

lona.® nados nos entrada il;

t emp e r a tara s ^:r 1.0 , o 11.4 temparaturas

13®.. 1, ©dndma

/.assrxxediasx (3)

13® .2,	13® .	x		©•®m© f®2
1®.©®,	1.3.3.	m	13·.3,1,	13.3:.© ®®
©1®. 1,-	13,4.		13.4.3,	13 m®, 0 3 . a
13. 3.3,	®3m®		s modulo	de saida (2)
1-2.1, ©	<> .<· a Z.		©.©

© n '· ?

®, .t .2.3, tamperataras T2.0 ;

Figtr®. 4 - Ilustrase um. oxompiu do resultado obtido entre o ataste dos dados experimentala obtidos ocm o sistema de carsturiraçdo desenvolvido o © pmmsõm msmm

Figura â - Geometria do inserto de ealiPraçaa (13) com. ílmtraçao dos carmis de tranamísmão da pressão de vácuo {17} para: a: IrPerfame ρο.1η<ρρχο·'''θθ:3, immdor, e local iaapeo doa: rasumb: de vacum na :.mrim pclmmrmm®.ibradm {1© «

O sistema durei;volvido para a caracrerreação du coeficiente de mrerrelererela da calor, h, na 1 recria cu polímeroreálibrador, objeto da preaonre invenção, e remposto por um conjunto do componentea que permitem efetuar a determinação do h em sltuaçdas reais de extrusão u para uma grande gama dó condições, 0. sistema e rensi1 treno por um cal ire ader medular, rnutrumentade cari termopares, gue integra re> medulo de entrada (.1) , um. módulo da saias. (2} e diversos miiOi-lós intermédias -3} , que poderão existir em. numere variável, on.de são acoplados insartoa de ealibração (13}, montado numa estrutura metãliea de suporte (4), um suporte superior· deslfzante que tem acoplada uma câmara termcgrafíca de infravermelhos io lima extremará. (pç, uma cabeça de éviprusáp -para a fârerèigão de fita (7), uma unidade de puxo (8), um turrei regulador íu}, uma t-rebu de vácuo {10} c um caudalímetro Íll}. 4 pressão da vácuo d transmitida para a interface polímero-cal. ibradur através de canais (1.7 j maquinados nos invertes {13} e rasgos Π8) .localizados na superfície be re.re. 0 sistema de medição e ainda constituído por um sistema de aquisição de dados s um mefxí pa sairei d‘i lei fuça por computador e ainda um programa de cosípu ta dor de srm viação do ar rei cal mesto do perfis rermcpiásticos durante o estagie de calidração do processo de extrusão etendeiido: ã geris i r uçãm medular do ga{li Orador e <1 pçsmlpídjldade de variar os parâmetros de operação dos diversos rempreerere, o sisteme pode ser usado: com diferentes sistemas pd11mericos; difureures remprimentos de rel.rereçãn, inserindo um número diferente de modelos intereedíns {11 entre os modo los dm entrada (1) o de salda (2); em diferentes orediçdss de ebtrreão (velocidade e temperatura;, por variação da vsl.uoida.de de rotação do parafuso o dás temperaturas séleeicriadas na extrusora {o}, respetlvamenre; com direreut.es graus de conta® poi®® ο-® librados, por alteração du nivel. de ®eoú ti® e®u du acabamento súper® ciai du ®©er® de ualibraçãu (13) ® da localização das suas fendas du vã® o (18); com difaran.t©s condi ®.® de arrefecimento, por ®t ©.ração de caudal ® água (11} e /cu da ®a temperar era (® ; com diferentes materiais de calibraçao, per substituição do maia rial de eonsf friçao do inf erdo de ca l. ió raçao (í ®

Fera a curato® ração: do coeficiente d© txansfsrêneis de calor e f e t uaa e a a s e q u 1 nt. © s e t apa s ;

1} Montagem, do sistema de extrusàu, acmoadamente: (® com. u comprimento de calibraçãu desejada e (ii) com os insertos de oalibraçãu .(13) na material, rugosidade superficial e danaidade de fendas de vãouo pretendidos;

® ®:®©g® du processa d© produção da f ita nas cuf-diçees operatórias desejadas, nsmaadament® ti) temperatura © velocidade de ertrusáe, (...1.1) tempera tar a e caudal, do iludido da réd f 1 geraçao © fili) i®vel de vã ou o. durante 0 prece ase de p® dação a ostros o® ®; funde a t o escore® a o pol.im.er® a cabeça de extração (/} enforma e polímero fundido para se obter uma fita de secção transversal, a qual passa na supor® c® inferior dos lesartoa (i® d® modules du calibrador (1, 2 © 3}, onde atinge uma temperatura q® permite a sua manipulação posterior, passando nu final Pela unidade da p®:o ®} onde se ®raceleca a velocidade linear fe produção;

3) 'tempo de espera ate gue o preces® atinja o regime estuciouãrio, gue se® alcançado quando as ®mpc®®®s medidas na auperfieãu dos insertos: de cslibrauao se m a:® a ve r em cons tant e s ao lango du tampe:;

4) ©agiste; (aquisição para computador) das temperaturas òa súper®ο®- dos incertos (13) medidas cem pelo menus com o ®r:®pa®s (1® (três relati.v® à parada superior do i.nsarto e duas da parud© lateral} , a da superfície da flua produzida, medidas som a camara termográfioa de infravermelhos 13) ã sa ida. da si enema de calibração;

3; utíllzação do software de modelação do processes de transferência d.e calor, definindo as propr iodados termofísicas dos materiais ntilisados (sistema polimbrico a modal te construção dos inssrtos}, utilizando oreondiçees de fron-tná._:ra^ na superfície tios insextos as temperaturas medidas em

Η) e usando um talor tentafavo para o coesiolente de transferenoia de calor, 3, na am face po1ímer o™ca1Ibraoòr;

6; repetição da modelação do processo, ajastardo itaratí vamánte c valor de h, ate uno os resultados numéricos obtidos para a distribuição de temperai eras na superfície du fita produzida a salda do sistema ao arrefecimento/calibraçuo, reproduzam: os valoras tmdidós erperim.eutalmcn.te_f conforme ilustrado da Figçra. b exemplo que se segue tem como finalidade ser demonstrativo o

O devara ser causídaradu límlratluo a lutenado.

Iara a coefieiente de transierênoia de calor de u.me.

fita: de pal.ie:std.fsn:a [ndistâx 3 mm de largura e 1 de uso ta.

arrefecida num ualibtadot sujos lesertos

S ciC

x.

xf ridos númá de alumínio, procedeu-se de seguinte modo o sistema de ttusao.

ebm um ecmpr imanto d® aa sopragao módulos intermédios (3 r) , coo>

insexto proa u sidas numa 11 g a.

husd 3111j, cuja r uçosIda de su porf i eia 1

2) arrauceu-se o processo à- produção da fita com temperatura de extrasão do 2105, velocidade de extrasão 1. ut p/diiç, temperarem a de liquido de xafri-ysxaacc de 55, caudal do: liquido de refrigeração 40 1/m.in, pressão de vácuo de 0.3 bar;

3sgcroo---00 33 mia ®ta que o processe ;53ngiasa: c regime estacionário;

3) ungistetamise as t especara te S: de superfiole dos incertas (131;

5) utilloeu-se o programa de eomputodor de modelação de processo de transferência de calor, usando as seguintes prcpriédádes termufisicas:: densidade do polímero de 1050

kg 351, d eu cidade	dp: liga	de: alummnie 2333 3gZmt,
couòut ividade ti	írmiça do	po l ima r o 9«13 3 f im < n ?,
cu n d. u t .1 vi dad e tu	scmioa do:	ailmiiuiO: 133 <5(535,

coei 1 ci e3t. e de convsação nata r a 1 30 3/ (mo K) , ta mperat. u.ra do ar 20 51 Otilivou-se como condição de fronteira na. superfície: dos: insercos as ranpsmacurau Pedidas em ãpós p: çrscnsae Iterativo: efetuado eco o programa, de computador de medula cão nume rio;’ fei obtido o ajustá ilustrado na Figura 4, obtendo-oe um valor para o coeficiente de transferência de calor na interface polimero- calibrador, 5 da 425 3/(055 .

- P. Posaeau, D. Delai.in.ay, N. lefèv.re, .ãualysis of the Beat Trsnsfer In 3V3 profiles dnrlng the bxurusion da4àhcaád.unf daoO. fng: 3tep:.. 115 'iolym, Prsu> 2303:; 3X13(21;132.

1. < ãiatema da aaraóstiraçao. ao soeiieiente de transieiêpdid de< caiar na :ixiterfaçs; ç:clá.me:ro:--'c:alibradcp· em condi coes reais de eztrusáu, cáraterlsede por compreender um calibrador modular eoustltuidu per κ módble^ da entrada 11), ® módaio de eaift ( d) e modules int comedi çe Cr), em que cada pedala cgut ãm tarmopares e irisarias de calibração .(13) e os módulos de pairada (.1) e saída {.z j edáièm alada canais de refrigeração (li e Ibl e nana, is: de vácuo (Inl; um· sugeris segar· for deslizaste: que tem acoplada uma câmara tarmouráfica de infravermeinos (51, uma ért.rusora (6) , uma cabeça de eztrusáo O}, uma unidade de ges:o (bi, um termorrasuladbf Ο), uma iogna; de vá puo (l u í e u m. ca uda l imat:r o: t 1 la s um s ást. ema d e aqui .sícão da dados e um meie passí. vai da lei tora por oopípátadot e -a leda um programa· dá computador de simulação dfs do arrefccimsnto de perfis iermoplásticos durante o estágio de calibraçao do processo de extrueáOv

2. sistema, de acordo com a rsiviudicação arrierror, caracteríeado par o módulo dé calibração estar suportado zz, es trutura metal loa de suporte

,e 2 cs reme,	de	acordo	com a rai.uindieação	anterior,
caraeteriçado	por	conter	um numero variável de módulos
inter mediam.
s, u r s t ama,	ds	acordo·	oom a roávindiçaçio	anterior,
esfsetericacu	por	cásía módulo: oompraeuder pelo	manos 1
terreparos que	mán 1.1 or 1 zsm	a temperafura em ires	locais da
pa te de s η ρ e ri o r	de	incerto e	dois na parede lateral,
5,. sistema,	de	acordo	oom a reivindicação	anterior.
casacteriçado g	spr	o módulo	de entrada ri) s o de	salda (2}

c o n t e r em no mi mime

Claims (1)

1. VçíCtlC .

   canais de mfriqeraçâo e 2 canais é ® Sistema, de acordo co® a reivindicação 1 a ® oaranter 1 sado por possuir oomprímenro vs®.®sl, através da montagem de um numaró distinta de módulos intermédios ®).

   7. Sistema, da acordo com a reivindicação 1 a ® caracterírodo por ser pçssível utilisar gralquer tipo de polímero.

   ® Método de utilização do sistema conforma indicado nas reiviudicúçdss 1 a 7, naranter1rado por compreender os se g uinte s pa ases:

   - colocar o calibrados modular com o numero de módulos desejado no suporte existente;:

   - iniciar a linha Oe extrusãc para a produção de uma fita pollmêrloa, que é enformada numa cabeça de extrusâo i 7)adequada;

   - assegurar que fita produrida pasaa na supor fiei, o inferior doa isso® os 1171 dos· módulas do eaiòpradcr 11, ΰ ç 7® atingindo-ίο uma temperatura que permlté a sua manipulação posterior,: e na utiidade de puxo que vai determinai· uma velocidade linear de produção;

   - esperar até que o processo atinja o regime estacionário de produção;

   registe UãS: fempesta.f uras da supere®: is ççs Inssrtds 11® > medidas com os termepares (12), e da supor fie® da fita prcduvlda, med®as^: com a câmara termogrâfica ds infraesrmeihosnd}; à salda: do sistema m oalibraçuo;

   - modelação do processo de trausferéneia de calor, usando as propriedades: termorlsloâs de pó®, mero usado na s;ât rusão s metal, de construção: dos; in ser rua d© sis tersa de callbração e esmo condiçoes do fronteira na superfície doa incertos as temperaturas medidas o usando um valor tentativo para o

   ΜΜΜΙΙΜΜΜΜΜΙ·ηΜΗΜΙΜΙΙΜΜΜηηΜΙΙ·ΜΙ·ΙΙΙΜΙΗΙ·ΒΙΙ·ΜΜΜΜΜΜΜΜΜ···ΙΙ·|||||||||·Ι oceflolants de transferencia de calor, h, na 1 o. te r face pulime ro-ca li braoor;

   repetição da modelação do processo, ajóstaudo iterai imraente o valor do h, cie que os resultadas numéricos obtidos para a distribuição de temperaturas na superfície da fita produzida à salda do sistema de arréfecimsntó/caj.fbração, reproduzam ca calores medidos asparn.mu.mm.

   9. Método, da acordo com. a reivindicação anterior, caractérlzadò por obter-se diferéntes graus de contato polimero-calibradur, através da alteração do nivel de vâeuc, controlado pela bomba de vacou {10} e/ou do acabamento superficial do inssrto de cailbração (13) cu da localização das suas fendas de vccuo.

   10. Método, de acorde cu B aa: reivlndioãçtn ís autorlerás, caracterizado por ser usad e o cm bife re n tes condições de arrefecimando, por alteração do caudal de égua, regulado pelo nau da. 1 1 me t r c 11) , e / o n d a sua tamperatura. regulada pela

   termoredu.1ador (95.

   çamuter i zsoo as a coroo coes por set usado as rei v inuicagse s a a te r a o r ss:, com diferentes materiais de c a i i b r açao, per s ubst11u ição do matarlai de construção do fnsértu de oalfbração (13)..

   10 ds^: ganeafu cm