TECNOLOGIA
42 – PLÁSTICO INDUSTRIAL – ABR-MAI. 2022
O caminho rumo aos gêmeos digitais na extrusão M. Bracke & K. Drescher As simulações dos fluxos de resina fundida oferecem um método altamente eficiente para desenvolver o projeto de matrizes de extrusão de forma otimizada, bem como extrusoras com rosca simples e dupla. A metodologia das simulações de fluxo e os métodos numéricos que a embasam não são novos, mas as demandas dos clientes estão se tornando cada vez mais severas. No entanto, ainda não se constatou uma ampla aplicação dessas simulações para a maior parte das extrusoras e equipamentos para elaboração de formulações, devido aos eventuais procedimentos complicados e altos custos envolvidos.
Marc Bracke (m.bracke@ianus-simulation.de) é chefe do setor vendas da Ianus Simulation GmbH. Katja Drescher é assistente de vendas na Ianus Simulation GmbH. Ambos atuam na filial de Bielefeld (Alemanha). Este artigo foi publicado originalmente na edição de março de 2021 da revista alemã Kunststoffe. Copyright by Carl Hanser Verlag. Direitos para o português adquiridos por Plástico Industrial. Tradução e adaptação de Antonio Augusto Gorni.
A
o prescindir do uso de simulações, o desenvolvimento e projeto de máquinas e processos usando o método de tentativa e erro está associado a um consumo muito alto de recursos, tais como horas de máquina, matériasprimas caras e comprometimento da capacidade do pessoal envolvido(1) . No entanto, o consumo desses recursos ou uma adaptação do ferramental, requeridos por estudos experimentais e pela ocorrência de retrabalho, ou mesmo um projeto incorreto de uma rosca simples ou dupla, podem ser enormemente reduzidos, e às vezes até completamente evitados, por meio do uso eficiente de modernos métodos numéricos. Hoje, com a ajuda de métodos matemáticos, é possível construir os assim chamados gêmeos digitais (do inglês, digital twins), os quais possibilitam a análise de dados e o monitoramento de sistemas por meio de modelos numéricos baseados na mecânica dos fluidos.
O gêmeo digital é mais do que uma reprodução virtual A definição do assim chamado gêmeo digital (2) pode ser interpretada de várias maneiras. No que diz respeito a uma simulação de fluxo, o gêmeo digital da Ianus Simulation GmbH, por exemplo, não é uma imagem tridimensional pura (virtual) de uma máquina na forma de um arquivo CAD. Em vez disso, tem-se a combinação de arquivo(s) CAD, parâmetros reais do processo e a possibilidade de processamento digital e iterativo de ambos os aspectos. Com o assim chamado conceito de espaço de fluxo, desenvolvido pela Ianus, o usuário ou operador de extrusora recebe uma solução personalizada de sistema para o emprego de modernas simulações tridimensionais de fluxo baseadas na dinâmica computacional de fluidos (Computational Fluid Dynamics, CFD), as quais são adaptadas, de forma cada vez mais individualizada, aos processos de fluxo e às máquinas envolvidas.