Capacidade da Linha de Pintura Eletrostática a Pó — Quantas Peças por Hora?

A capacidade horária de uma linha de pintura eletrostática a pó não é um valor escolhido de um catálogo; é calculada a partir de três dados: a velocidade do transportador, o passo entre ganchos de suspensão e o número de peças penduradas em cada gancho. A fórmula é:

Peças por hora = (velocidade do transportador × 60) ÷ passo dos ganchos × peças por gancho

Fabricamos transportadores para trabalhar entre 1 e 6 m/min. A 3 m/min, com 0.5 m de passo e 4 peças por gancho, a linha faz passar 360 ganchos por hora e entrega 1,440 peças/hora. Coloque na mesma linha uma peça maior, de modo que só caiba uma por gancho, e à mesma velocidade a capacidade cai para 360 peças/hora. A linha não mudou — a peça é que mudou.

É por isto que a única resposta honesta a "quantas peças por hora faz a vossa linha?" é "diga-nos qual é a sua peça".

A fórmula da capacidade e a tabela velocidade–passo

A primeira metade da fórmula é a capacidade de transporte da linha e é independente da peça: quantos ganchos passam por hora?

A primeira lição desta tabela: reduzir o passo dos ganchos faz o mesmo trabalho que aumentar a velocidade — e fá-lo sem alongar o forno. Passar de 0.5 m para 0.3 m aumenta a capacidade em 66%. O limite é que cada peça tem de continuar a receber campo electrostático suficiente sem ser ensombrada pela vizinha; se apertar demasiado os ganchos, a uniformidade da camada dentro da cabine de pintura degrada-se.

Exemplos resolvidos para três tamanhos de peça

A mesma linha dá três números diferentes em três trabalhos diferentes. Os três são cenários reais de instalação:

Repare no que a tabela diz: o cenário que produz a maior capacidade é o que trabalha com o transportador mais lento. Numa linha de peças pequenas, a capacidade vem da densidade de ganchos e não da velocidade. Numa linha de peças grandes, pode abrir a velocidade ao máximo que o passo dos ganchos continua a puxá-lo para baixo.

Estas três linhas explicam também o erro mais comum na escolha de uma linha: o comprador vê "5,000 peças/hora", compra uma linha para uma peça de tamanho médio e acaba nas 1,400. A afirmação não estava errada — a peça é que é outra.

De onde vem o intervalo de 500–5,000 peças/hora das linhas em túnel?

Os dois extremos do intervalo de 500–5,000 peças/hora que indicamos para as nossas linhas em túnel estão na tabela acima. O extremo inferior é o cenário da peça grande: passo largo, uma ou duas peças por gancho. O extremo superior é o cenário da peça pequena: passo apertado, dez a doze peças por gancho. A mesma linha mecânica, o mesmo transportador, o mesmo forno.

Ou seja, o intervalo descreve o espectro de peças e não a força da linha. O sítio onde o seu próprio número cai dentro dele é definido pelo tamanho da sua peça e pela disposição dos ganchos. A forma como a linha se implanta e quanto chão exige é outra questão: área e implantação da instalação.

Como é que o tempo de forno limita a capacidade?

Até aqui calculámos a capacidade de transporte da linha. Agora vem a parte que define o tecto. O pó não polimeriza por temperatura, mas por temperatura × tempo. A peça tem de permanecer no forno o tempo de que precisa, enquanto o transportador continua a andar. O resultado é um produto simples:

Comprimento da zona quente do forno = tempo de polimerização × velocidade do transportador

Esta tabela contém o facto mais caro de todo o cálculo: duplicar a velocidade significa duplicar o forno. E o forno é a secção mais comprida, mais isolada e mais consumidora de energia da linha. É por isso que fazemos crescer a capacidade pela densidade de ganchos antes da velocidade; apertar o passo não alonga o forno.

O tempo de polimerização vem da ficha técnica do próprio pó e alonga-se com a espessura de parede da peça. Uma fundição espessa demora mais a chegar à temperatura de metal do que a chapa fina, e o tempo indicado na ficha não é "tempo dentro do forno" mas "tempo depois de a peça atingir a temperatura". Em linhas que trabalham peças pesadas, a margem de aquecimento tem também de ser somada ao comprimento do forno.

Faz sentido manter o forno curto e trabalhar mais devagar?

Normalmente sim. Com orçamento limitado, um forno de 30 m com um transportador a 3 m/min é muito mais barato de construir do que um forno de 60 m com transportador a 6 m/min, e recupera-se a capacidade através da densidade de ganchos. O inconveniente: se a sua peça crescer mais tarde, terá de abrir o passo dos ganchos e a capacidade cai directamente. É por isso que recomendamos dimensionar o forno não para a peça de hoje, mas para a sua maior peça daqui a três anos.

Onde aparece o estrangulamento: pré-tratamento, forno ou cabine de pintura?

A capacidade de uma linha é a capacidade do seu posto mais lento. Há quatro candidatos e cada um mostra um sintoma diferente:

Na prática, a ordem do estrangulamento costuma ser: primeiro o pré-tratamento, depois o forno e por fim a cabine de pintura. O que é traiçoeiro num estrangulamento de pré-tratamento é que o resultado não aparece no mesmo dia; a tinta agarra, a peça é expedida e o problema surge no terreno três meses depois. Quantas fases precisa depende do substrato e da vida útil esperada no exterior: quantas fases de pré-tratamento.

A cabine de pintura raramente é o verdadeiro estrangulamento, porque o número de pistolas é o único item que pode ser aumentado depois. O forno não pode ser alongado depois — o que significa que, na prática, a decisão de capacidade é a decisão do forno.

Posso aumentar a capacidade depois de a linha estar instalada?

Em parte. O que pode ser aumentado: número de pistolas, densidade de ganchos, um segundo turno, pessoal de carga. O que não pode é o comprimento da zona quente do forno; ampliá-lo significa reconstruir o forno. Descrevemos toda a sequência de instalação passo a passo no guia de montagem de uma instalação de pintura a pó.

Porque é que o cálculo é diferente numa linha de perfil de alumínio?

Com perfil de alumínio, a capacidade não se mede em peças/hora, porque não existe propriamente uma peça — existem perfis de 3 a 7 m de comprimento. A unidade é metros/hora ou m²/hora, e o cálculo muda em dois pontos.

Primeiro, a disposição da suspensão. O perfil é pendurado na vertical, portanto é a altura da linha que define a capacidade; quantos perfis ficam lado a lado em cada gancho depende da secção do perfil e de o campo electrostático conseguir ou não chegar entre eles. À mesma velocidade de transportador, uma secção fina multiplica várias vezes as peças por gancho.

Segundo, a mudança de cor. O trabalho com perfil é, por natureza, de pequenos lotes e muitas cores. Nas nossas linhas em U para alumínio completamos uma mudança de cor em menos de 20 minutos; esse valor é definido pela geometria da cabine e pela rapidez com que o sistema de recuperação pode ser limpo.

Este segundo ponto entra directamente no cálculo da capacidade. Se fizer seis mudanças de cor num turno de oito horas, uma mudança de 20 minutos custa-lhe 2 horas — o tempo efectivo de funcionamento cai para 75%. O mesmo trabalho com uma mudança de 45 minutos custaria 4.5 horas, metade do turno. Numa linha de perfil, o que normalmente determina a capacidade não é a velocidade do transportador mas o tempo de mudança de cor.

Que informação é necessária para calcular a capacidade?

Quatro dados chegam para um orçamento:

1. As três dimensões e o peso da sua maior peça (definem o passo dos ganchos e a carga do transportador),
2. A sua quantidade objectivo diária ou mensal, juntamente com o número de turnos que vai fazer,
3. O substrato — chapa, fundição, alumínio, galvanizado (define o número de fases de pré-tratamento),
4. A variedade de cores e o tamanho do lote (define a perda por mudança de cor).

A partir destes quatro dados, trabalhamos para trás até à velocidade do transportador, ao passo dos ganchos, ao comprimento do forno e ao número de pistolas da cabine, e fabricamos a linha em túnel em conformidade.

Resumo

A capacidade não é uma característica de produto, é o resultado de um cálculo. A velocidade do transportador e o passo dos ganchos dão a capacidade de transporte; o comprimento do forno impõe-lhe o tecto; o mais lento entre o pré-tratamento, a cabine de pintura e a carga define o número que realmente obtém. O intervalo de 500–5,000 peças/hora é simplesmente os dois extremos desse cálculo.

Envie-nos as dimensões da sua maior peça e a quantidade objectivo diária — calculamos a velocidade da linha, a disposição dos ganchos e o comprimento do forno, e apresentamos o orçamento.