Caracterização e correção de não conformidades no processo de extrusão de folha

Abstract

A produção de peças não conformes é uma das principais fontes de desperdício na indústria transformadora de plásticos, sendo esse desperdício exacerbado quando a técnica utilizada é a extrusão ou suas variantes, dada a natureza contínua do processo. O estudo das não conformidades verificadas na Intraplás S. A. teve como objetivo sistematizar a resposta da empresa às não conformidades mais críticas de folhas extrudidas, permitindo à empresa uma redução do intervalo de tempo entre o aparecimento da não conformidade e a sua correção. Este estudo incidiu na extrusão de folhas constituídas por poliestireno (PS), assim como na de folhas de poli(tereftalato de etileno) (PET), uma vez que, devido às recentes tendências em torno deste polímero, a empresa tem vindo a efetuar a sua inclusão no seu portefólio. Iniciou-se o estudo das não conformidades pela definição da metodologia de análise a aplicar, seguindo-se a definição das não conformidades a estudar segundo essa mesma metodologia, o que resultou na análise a três não conformidades de PS (ondulação, empeno e flecha) e duas de PET (perda de transparência e risco contínuo na direção de extrusão). A análise de cada uma das não conformidades compreendeu uma explicação do que é cada uma delas, o porquê de representaram um problema a nível da técnica subsequente, a termoformação, o seu método de medição, as causas possíveis e, por fim, as ações corretivas a serem tomadas, de acordo com a ponderação entre correção mais simples e a causa mais provável. Efetuou-se também uma validação experimental das causas expostas para as não conformidades onde esta análise era passível de ser efetuada, revelando que a orientação molecular é o fator responsável pelas várias não conformidades de PS analisadas. No caso do PET, a validação experimental revelou a rápida cristalização do PET como sendo o principal responsável da perda das propriedades óticas desejadas. Por último, aplicaram-se as ações corretivas numa realidade industrial onde se procedeu à sua validação prática, dado que os valores das não conformidades reduziram substancialmente quando essas ações foram aplicadas, produzindo resultados satisfatórios para a empresa, bem como para o cliente.

One of the main sources of waste generation in the transformation of plastics is the production of non-conforming parts, especially when the process used is extrusion, due to its continuous nature. The objective of the study of the non-conformities that occurred in Intraplás S. A. was to create a systematic response to non-conformities that are critical in the sheet extrusion process, reducing the time between its occurrence and the corrective action. The main focus of this study were polystyrene (PS) sheets, Intraplás’ main product, and polyethylene terephthalate (PET) sheets, which the company has been including in its portfolio, as a result of the recent trends in polymer packaging for foodstuff. The definition of the methodology to be applied to the non-conforming sheets was the first step in this study, followed by the selection of the non-conformities to be studied using the defined methodology. This resulted in the study of three PS non-conformities (waving, warpage and bow-effect) and two PET non-conformities (transparency loss and continuous lines in the machine direction). The non-conformity analysis involved the description of each of them, why their occurrence represents a problem when those sheets are thermoformed, their possible causes and, lastly, a sequence of corrective actions to be taken. In this sequence a balance between the simplest correction and the most probable cause was achieved, in order to try to reduce the machine downtime. Experimental tests were made to validate the appointed causes, which shown that molecular orientation is the main cause of the non-conformities in PS sheet. In PET sheets, quick and undesirable crystallization was the responsible for the non-conformities analyzed. Finally, and in order to validate the assumptions in industrial environment, the proposed corrective actions were applied to productions where these non-conformities occurred. This revealed that the corrective actions were successful since the deviation values measured for each non-conformity were much lower (and in the range of the clients specifications), which validates the employed methodology and the corrective actions proposed.