Artigo 3 - Manual de operação e manutenção de matrizes e rolos

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Crescendo em conjunto por inovação crescendo em conjunto por inovação crescendo em conjunto por inovação crescendo em conju 
 
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MANUAL DE OPERAÇÃO E 
MANUTENÇÃO DE MATRIZES E 
ROLOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
Friese Equipamentos Industriais Ltda.
 
 
 
Crescendo em conjunto por inovação crescendo em conjunto por inovação crescendo em conjunto por inovação crescendo em conju 
 
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Índice Geral 
 
1. Objetivos do manual pág. 03 
2. Benefícios do manual pág. 03 
3. Dimensões principais dos furos pág. 04 
4. Identificação da matriz para sua compra pág. 04 
5. Especificação da matriz para seu controle pág. 04 
6. Recebimento de uma matriz nova pág. 05 
7. Montagem das matrizes pág. 06 
8. Controle das dimensões da abraçadeira e do eixo oco pág. 07 
9. Inspeção da chaveta e do canal da matriz pág. 08 
10. Montagem da abraçadeira pág. 09 
11. Ovalização dos furos do suporte dos rolos pág. 10 
12. Recomendações pág. 11 
13. Outros aspectos técnicos / benefícios do ajuste adequado dos rolos pág. 12 
14. Exemplo de sub-conjunto lateral da matriz com rolos pág. 13 
15. Vista frontal de subconjunto da matriz com rolos pág. 14 
16. Procedimento para o ajuste dos rolos pág. 15 
17. Recomendações para por em funcionamento uma matriz nova pág. 16 
18. Lubrificação dos conjuntos de rolos pág. 17 
19. Componentes necessários para a alimentação e operação dos rolos pág. 17 
20. Posição de montagem dos rolos e da matriz na peletizadora pág. 18 
21. Descrição dos componentes de alimentação pág. 19 
22. Montagem dos pinos guia de segurança CPM-2000 / 3000 / 7000 pág. 21 
23. Montagem dos pinos guia de segurança Koppers 21-W / Bühler pág. 22 
24. Causas do desgaste e danos na operação de matrizes e rolos pág. 23 
25. Desgaste na face interna das matrizes pág. 23 
26. Desgaste incorreto das matrizes pág. 23 
27. Desgaste correto das matrizes pág. 23 
28. Entupimento dos furos pág. 24 
29. Formação de favos (colméia) pág. 25 
30. Metal solto pág. 26 
31. Alimento Queimado pág. 27 
32. Desgaste na superfície externa do rolo pág. 28 
33. Corrosão pág. 29 
34. Formação de sulcos (abrasão) pág. 30 
35. Responsabilidades pág. 30 
36. Resumo – Desgaste e danos nas matrizes e suas soluções pág. 31 
 
 
 
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Objetivo: 
 
Proporcionar aos elementos ligados a área de peletização, correto uso de matrizes e rolos. 
 
Matriz para peletização 
 
 
 
 conjunto de rolos 
Benefícios: 
 
1 - Controle de qualidade das matrizes novas. 
2 - Aumento da vida útil das matrizes e rolos. 
3 - Aumento de produtividade das prensas. 
4 - Diminuição dos custos de peletização. 
 
Dirigido a: 
 
• Supervisores de manutenção e produção 
• Mecânicos 
• Operadores 
 
 
 
 
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Dimensões Principais dos furos 
 
 
 
 
Especificação de uma Matriz para sua compra: 
 
Exemplo: D = 3/16” 
T = 2” 
X = ¼” 
 
Matriz 3/16” x 2” x ¼” AT (Alívio total) 
ou 3/16” x 2” AP (Alívio parcial) 
ou 3/16” x 2” SA (Sem alívio) 
 
 
Identificação da Matriz para seu controle: 
 
Toda a matriz possui um número estampado pelo fabricante na sua face lateral. 
Este número deve ser utilizado para identificar a matriz e para referenciar possíveis 
reclamações ao fabricante. 
 
Exemplos: (OP.15672: Matriz de fabricação FRIESE à ø 5/32” x 2” AP). 
α = ângulo de entrada do escareado 
D = diâmetro de entrada do escareado 
d = diâmetro do pellet 
T = espessura total 
X = comprimento do alívio 
L = espessura efetiva 
 
 
 
 
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Recebimento de uma Matriz Nova: 
 
Inspeção de Qualidade: 
 
A matriz deve ser inspecionada para verificar: 
 
• Dimensões de montagem. 
• Dureza p/ aço liga: 58-62 HRC. 
• Dureza p/ aço inox: 51-54 HRC. 
• Amaciamento dos furos. 
• Uniformidade da furação. 
• Acabamento geral. 
 
Teste de Pré - prensagem: 
 
A matriz nova é colocada na prensa e testada normalmente, com produto por um período de 
2 horas. 
Caso o teste resultar negativo, a matriz será devolvida ao fabricante. 
 
Limpeza: 
 
Depois do teste, é feita uma limpeza nos furos da matriz com uma mistura de milho moído e 
óleo vegetal na proporção de 100kg de milho para 8 litros de óleo. 
 
Armazenagem: 
 
A matriz inspecionada, testada e limpa é armazenada no almoxarifado. 
 
 
 
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Montagem das Matrizes 
 
 
 fig. 5 
 
 
• Limpar a abraçadeira da matriz com escova de aço, ver fig. 5 
• Limpar o encaixe do eixo oco, ver fig. 6 pág 9. 
• Limpar e inspecionar os flanges da matriz. 
• Inspecionar a abraçadeira da matriz e o eixo oco, com os 
gabaritos correspondentes pág. 9. 
 
 
 
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Controles das dimensões da Abraçadeira e do Eixo Oco 
 
 
 fig. 6 
Instruções de uso: 
As peças : (abraçadeira, eixo oco e matriz), estarão em condições de uso quando: 
• A – A face do gabarito não encostar-se no eixo oco. 
• B – A face do gabarito não encostar-se no topo do eixo oco ou da matriz. 
1. Inspecionar o anel de desgaste (anel de ajuste) montado no eixo oco, quanto ao desgaste, 
corrosão e folga. 
2. Inspecionar a chaveta trava da matriz que deverá ter cantos quadrados, fig. 7 
 
 
 
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 fig. 7 
3. Inspecionar o canal da chaveta da matriz, que deverá ter os cantos inteiros e quadrados. 
Veja fig. 8 
 a aresta não deverá estar desgastada ou quebrada. 
 fig. 8 
4. Não utilize martelo de aço para forçar o encaixe da matriz no local exato, a matriz deverá 
ser montada batendo-a com uma madeira. 
5. Inspecionar a face traseira da matriz, que não deverá estar espelhada em nenhum ponto, 
veja fig. 9 
 
 
 
 
 
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Estas faces não deverão estar espelhadas 
 fig. 9 
6. Instalar a abraçadeira da matriz na seqüência correta, as faces extremas de cada setor da 
abraçadeira, não devem estar em contato quando estiverem montadas, ver fig. 10 
 fig. 10 
7. Alinhar os furos do encaixe da abraçadeira da matriz com o encaixe do eixo oco caso 
houver. 
 
 
 
 
 
 
 
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8. Caso os rolos forem trocados, inspecionar: 
• Os apoios dianteiros e traseiros quanto a ovalização dos furos, ver fig. 11 
• O diâmetro dos eixos excêntricos e dos rolos a respeito dos seus desgastes. 
ver fig. 12 
verifique se está ovalizado 
 fig. 11 
 fig. 12 
Verifique o diâmetro do eixo excêntrico 
 
 
 
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Recomendações 
a- Quando a matriz é montada no eixo-oco, pode ocorrer pequenos desalinhamentos e 
excentricidades, devido a isso o rolo sofre uma pressão maior em determinados pontos 
da matriz se não for bem ajustado, portanto o rolo deve ser ajustado na parte onde sofre 
maior contado com a matriz, veja fig. 13 
b- Matriz sem alimento sobre a sua face: Os rolos devem tocar levemente os pontos mais 
altos e girar, cessando o contato os rolos param. 
c- Matriz com alimento sobre as suas faces: Os rolos devem girar constantemente. 
 
 fig. 13 
 
 
 
 
 
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Outros Aspectos Técnicos 
 
• Se os rolos estiverem muito afastados, o alimento irá deslizar sobre a face da matriz 
diminuindo a sua produção. 
• Se os rolos estiverem muito próximos da matriz, as entradas dos furos se fecharão 
reduzindo a produção de pellets. 
• Para aliviar a condição de embuchamento, os rolos devem ser desapertados para 
permitir a retirada do alimento entre a face da matriz e a dos rolos. 
• Evitar partida com acumulo de ração entre os rolos e a face da matriz, pois além de 
forçar o motor elétrico principal, coloca a matriz em risco de quebra. 
• Reajustar os rolos após a limpeza. 
• O posicionamento dos rolos sobre a face da matriz deve ser correto para permitir o 
seu ajuste. 
• A face do rolo deve ficar localizada dentro dos canais da matriz, observe a fig. 14 
 
 
Benefícios do Ajuste adequado dos rolos 
 
1. Aumento da vida útil da matriz e rolos. 
2. Maior produtividade. 
3. Diminuição de dificuldades operacionais e de tempo perdido. 
4. Desgaste uniforme da face de furação da matriz. 
 
 
 
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Exemplo de sub-conjunto lateral da Matriz com os rolos 
 
 
 
 
fig. 14 (veja a vista frontal fig. 15) 
 
 
 
 
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Vista Frontal de sub-conjunto da Matriz com os rolos 
 
 
 
fig. 15 
 
 
 
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Procedimentos: 
 
 
 
fig. 16 
 
1- Limpar a face interna da matriz e a face externa dos rolos (totalmente). 
2- Soltar os parafusos de ajuste “B” a uma determinada distância de engrenagem de ajuste. 
3- Para ajustar o rolo, encoste-o contra a matriz, gire o parafuso de ajuste “A” até ele 
deslocar a engrenagem de ajuste (colar) na direção da seta. 
4- Rolos corretamente ajustados apenas tocarão um ponto alto da face da matriz. 
5- Se o limite máximo da engrenagem de ajuste for alcançado, afastar completamente o 
parafuso “A” e remover a engrenagem de ajuste para uma posição mais elevada. 
6- Após reajustar os rolos com o parafuso “A”, travar a engrenagem de ajuste na posição 
correta, apertando o parafuso “B” contra a engrenagem de ajuste. 
7- Ligar o motor da máquina e observar se os rolos viram permanentemente, caso isso 
ocorra, desligue a máquina e afaste levemente os rolos evitando o contato direto entre os 
rolos e a matriz. 
 
 
 
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Advertências: 
 
1. Não ajustar os rolos com a matriz girando. 
2. Desligar a peletizadora antes de ajustar os rolos. 
3. Qualquer ajuste com a máquina em funcionamento é extremamente perigoso, 
podendo resultar em graves acidentes pessoais e lesões permanentes. 
4. Para efetuar o ajuste dos rolos, é recomendável a atuação de duas pessoas, uma 
delas vira a matriz manualmente e a outra efetua o ajuste. 
 
Recomendações para por uma Matriz nova em funcionamento. 
 
Toda a matriz nova antes de ser colocada na peletizadora, deverá ter passado pelos 
processos de inspeção e qualidade e da pré-prensagem. 
 
• Antes de fazer a peletização de alimentos, fazer um pré-amaciamento com milho 
moído. 
 
• Operar a nova matriz utilizando-se de um alimento fácil de ser peletizado, ex: alimento 
com alto teor de grão ao invés de fibras, alimento com maior oleosidade. 
 
• Nas matrizes com diâmetro igual ou inferior a ¼”, iniciar a alimentação com alimento 
úmido (com vapor), reduzir gradualmente a adição de vapor até que os pellets ou 
cubos estejam firmes, se a quantidade de vapor for reduzida rapidamente a matriz 
entupirá. 
 
• Após algum tempo de utilização e mesmo quando a matriz entupir, deve-se abrir a 
porta da peletizadora e verificar se todos os furos estão trabalhando, é comum nesta 
fase o entupimento dos furos das carreiras laterais, caso isso ocorra, deve-se 
desobstruí-los quantas vezes for necessário para que os mesmos trabalhem durante 
toda a vida útil da matriz. 
 
• Ao final de cada turno, as matrizes (novas ou usadas devem ser limpas com uma 
mistura de milho moído e óleo vegetal, numa proporção de 100 kg / 8 litros de óleo, 
com esse procedimento asseguramos uma fácil partida da matriz na utilização 
posterior e principalmente evitamos a corrosão das paredes laterais devido a 
componentes ácidos da mistura). 
 
 
 
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manual_port - fone:+55 (11) 3904-0533 - fax:+55 (11) 3904-4913 - e-mail: friese@friese.com.brLubrificação dos Rolos 
 
A – Recomendações: 
 
A lubrificação dos rolos da matriz só deve ser executado com o lubrificante indicado pelo 
fabricante para evitar a contaminação dos pellets. 
Os rolos devem ser lubrificados em intervalos de 4 horas ou mais freqüentemente se 
necessário, para garantir uma vida útil satisfatória dos rolamentos e rolos. 
 
B – Observações: 
 
1 – Diariamente no início da operação, verificar: 
 
As linhas de lubrificação: 
 
• Verificar as linhas e pontos de lubrificação se existe vazamento e se a mesmas atinge 
os rolos. 
 
• O lubrificante de rolos deve ser uma graxa para pistolas, grau 1 NLGI (Penetração 
300/340), deve ser adequado para trabalhar em temperaturas de 120°C, trabalhar 
bem na presença de umidade, passar um teste TIMKEN de carga de 50 libras por 10 
minutos a ser feito com óleo de viscosidade mínima de 75 SUS a 99°C e não deve 
conter ativos EP com enxofre ativo, chumbo, naftalina clorinada ou qualquer outro 
material a ser peletizado já que o lubrificante dos rolos vazam diretamente no produto. 
 
2 – Os alimentos de difícil peletização (alto teor de minerais – alimentos com uréia) darão 
origem a altas temperaturas na câmara de peletização, neste caso a lubrificação a cada 1 ou 
2 horas é necessária para aumentar a vida útil dos rolamentos. 
 
 
Componentes necessários para a Alimentação e Operação dos rolos 
 
Introdução: 
 
Para manter uniforme a distribuição de alimentos na face interna da matriz, três peças são 
importantes: 
 
• Anel giratório de alimentação cônico ou cilíndrico, conforme a peletizadora (fig. 17) 
• Defletores (fig. 18) 
• Raspadores (fig. 19) 
 
 
 
 
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Engrenagem de ajuste Eixo principal fig. 19. 
 
 
Defletor Suporte dos rolos fig. 20. 
 
 
 
 
 
 
Para proteger a matriz e a própria peletizadora contra danos materiais de grandes 
proporções, o conjunto de pinos de segurança é fundamental. 
Encaixe do raspador (fig.19) 
Anel giratório de 
alimentação 
Anel de reforço 
Matriz 
Eixo oco 
Rolos 
 
 
 
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Anel Giratório de alimentação 
 
 
 fig. 17-1 fig. 17-2 
 
Os diversos tipos de anéis giratórios estão relacionados diretamente com a densidade do 
farelo, fig.17-1 (anel giratório cônico 21-W), fig.17-2 (anel giratório reto CPM-7726, Bühler ou 
Van Aarsen). 
O tamanho e forma do anel giratório respondem pela quantidade de ração a ser transportada 
até o defletor ou defletores. 
 
Raspadores 
 
Os raspadores fig.19, são posicionados na traseira da câmara de peletização, (ou no eixo 
principal em certos modelos de máquinas como a 21-W e 26-W) com a finalidade de: 
 
• Limpar o eixo oco. 
• Direcionar o material para a área de furação. 
• Distribuir o material grudado externamente sobre o eixo oco na traseira da matriz. 
• 
Observe os dois raspadores fig.19-1 (CPM-2000) e fig.19-2 (21-W / 26-W). 
 
fig.19-1 fig.19-2 
 
 
 
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Defletores 
 
O defletor fig.18 (21-W) e fig.18-1 (CPM-2000), direcionam e distribuem corretamente o 
material através da face de furação da matriz. 
 
 
 fig.18 fig.18-1 
 
 
A distribuição uniforme depende da densidade do farelo, da velocidade da matriz, da taxa de 
alimentação e do ângulo do defletor. 
 
Os defletores são fabricados em ângulos que variam de 30° a 45° sendo o de 45° padrão. 
 
Caso a parte dianteira da matriz esteja sofrendo um desgaste excessivo, aumentar o ângulo 
do defletor para direcionar o alimento para a parte traseira da matriz. 
 
 
 
 
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Montagem dos Pinos de Segurança CPM-2000 / 3000 / 7000 
 
Os pinos de segurança protegem a peletizadora e a matriz, e são providos de um canal no 
centro que servem para quebrar o pino em caso de travamento do eixo principal na matriz. 
 
Este canal deve ser posicionado exatamente no centro de folga entre as partes interna e 
externa do conjunto do cubo. 
 
Os pinos de segurança são fixados por meio de cupilhas e arruelas, veja fig. 21. 
 
 Pino de segurança 
 
 
 
 
 
 
 
 
Eixo principal 
Canal 
Furo para lubrificação do rolamento do eixo principal 
Furo para lubrificação dos rolos 
Trava 
 
 
 
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Montagem dos Pinos de Segurança Koppers / Bühler 
 
 
 
 Eixo principal Fig.22 
Canal 
Pinos de segurança 
Colar (flange dos pinos de segurança) 
 
 
 
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Causas de Desgaste e Danos das Matrizes 
 
Os desgastes e danos das matrizes são provenientes de severas condições de serviço. 
 
Desgaste na face interna da Matriz 
 
O desgaste na face interna da matriz ocorre por toda a sua vida útil. 
 
Para verificar esse desgaste, posicione uma régua plana através da face conforme mostra a 
fig. 23. e meça a distância da face da régua à face da matriz em três pontos (um no meio e 
dois nas laterais), caso o desgaste na face interna da matriz não esteja uniforme, significa 
que a distribuição do alimento não está correta, acarretando também o desgaste do diâmetro 
externo da capa de rolo, neste caso, substitua o defletor ou o anel giratório. 
 
 os três pontos 
 
fig. 23 
 
 
fig. 25 
 
Observe o desgaste uniforme da matriz da fig. 25, é o que se espera quando a distribuição 
do alimento ocorre da forma correta. 
 
 
 
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Amassamento dos furos 
 
O amassamento dos furos (ou remachamento) da matriz ocorre devido a pressão dos rolos 
(contato metal contra metal) e se caracteriza por: 
 
• Diminuição do diâmetro de entrada dos furos. 
• Deformação na forma circular da entrada dos furos. 
• Perda de produtividade devido à dificuldade do alimento entrar nos furos. 
• Este dano é causado pelo ajuste incorreto dos rolos, para a correção do ajuste, use o 
método “Contato com as partes mais elevadas da matriz” (veja fig. 26) 
 
 
 
 fig. 26 
 
 
 
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FRIESE Equipamentos Industriais Ltda. pág. 25 
 
 
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Formação de favos (colméia) 
 
Este dano é causado pelo alargamento do diâmetro dos furos e a diminuição da espessura 
da parede entre os mesmos, ocasionando a formação de pontas afiadas entre os furos (veja 
fig. 27). 
 
 
 
 fig. 27 
 
 
 
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Metal Solto 
 
É o metal que acompanha o fluxo de alimento no sistema de peletização e se encaixa nos 
furos da matriz (veja fig. 28). 
 
 
 fig. 28 
 
 
Em casos extremos, pode ocorrer a quebra da matriz, neste caso retirar imediatamente o 
metal depois de detectado. 
 
Para evitar ou diminuir danos, limpe a placa magnética de peletizadora em cada parada. 
 
 
 
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Alimento Queimado 
 
É o material velho que permanece no interior dos furos da matriz, devido a interrupção do 
fluxo de alimentação. 
O material velho entope os furos diminuindo a produtividade. 
Este material deve ser retirado dos furos, para eliminar estas ocorrências, diminuir a 
interrupção do fluxo de alimentação na matriz, principalmente no final da cada ciclo de 
peletização (descarga do resfriador) (veja fig. 29). 
 
 
 
 fig. 29 
Matriz com ração queimada nas primeiras fileiras de cada lado 
 
 
 
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FRIESE Equipamentos Industriais Ltda. pág. 28 
 
 
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Desgaste na superfície externa dos rolos 
 
Um tipo de desgaste comum nos rolos aparece em suas circunferências laterais. 
Este desgaste em forma de canal é causado por dois motivos: 
As primeiras fileiras de cada lado da matriz estão com ração queimada e entupida, por tanto 
não peletizam. 
A ração ao ser comprimida contra a parede da matriz vê-se impedida de atravessar os furos 
e sai pelos lados do rolo (veja fig. 30) 
O atrito causado pela ração estagnada nas primeiras fileiras da matriz desgasta o rolo nas 
laterais gerando o canal, tal como está mostrado na fig. 30. Para evitar este desgaste, o 
operador responsável pela operação da peletizadora, deverá imediatamente fazer a limpeza 
da ração queimada existente no interior dos furos da matriz para que peletizem novamente. 
 
 fig.30 
 
Outro tipo de desgaste aparece na fig. 31, como conseqüência do mal estado do defletor e 
do ângulo do mesmo que concentra a ração em um dos lados do rolo, solução: substituir o 
defletor e (ou) regular o ângulo do mesmo. 
 
 fig.31 
 
 
 
Formação de canais 
 
 
 
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FRIESE Equipamentos Industriais Ltda. pág. 29 
 
 
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Corrosão 
 
É a perfuração das paredes dos furos devido a utilização de ingredientes corrosivos. 
Este dano pode ser diminuído com a utilização de matrizes de aço inoxidável. 
A limpeza da matriz no final do turno com milho moído e o óleo vegetal é indispensável para 
evitar a corrosão (ver fig. 32) 
 
 
 
 
 
 fig. 32 
Observe as paredes perfuradas 
 
 
 
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FRIESE Equipamentos Industriais Ltda. pág. 30 
 
 
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Formação de sulcos (abrasão) 
 
É um desgaste na parede dos furos em forma de linhas longitudinais, este desgaste ocorre 
devido a utilização de ingredientes com partículas grossas e abrasivas, ver fig. 33 
 
 Observe os sulcos 
 
 
 fig. 33 
 
 
Responsabilidades 
 
Observando todos os pontos desta publicação, os operadores da peletizadora e os 
supervisores, são os primeiros responsáveis imediatos pela vida e correto funcionamento 
das matrizes, capas de rolos e demais componentes da máquina para a obtenção dos 
melhores resultados do produto fabricado. 
 
Eles devem conhecer perfeitamente todos os instrumentos de controle do processo e a 
função de cada componente. 
 
Dependerá deles, evitar o mau funcionamento da peletizadora e trabalhar sempre 
corretamente, aumentando assim a produção e a vida das matrizes e capas de rolos. 
 
 
 
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FRIESE Equipamentos Industriais Ltda. pág. 31 
 
 
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RESUMO – DESGASTES E DANOS NAS MATRIZES E SUAS SOLUÇÕES 
Tipos de danos Soluções 
1. Desgaste irregular na 
face dos furos. 
• Substituir o defletor e o anel giratório de alimentação 
• Ajuste correto dos rolos 
2. Entupimento dos furos 
por pressão dos rolos 
• Ajustar os rolos usando o método "contato com as 
partes mais elevadas da matriz” 
3. Formação de favos 
(desgaste colméia) 
• Diminuir a espessura efetiva da matriz (retificar 
internamente) 
• Aumentar a umidade e a temperatura de 
condicionamento do alimento 
4. Metal solto • Limpeza mais freqüente da placa magnética 
5. Alimento queimado • Diminuir a quantidade de interrupções do fluxo da alimentação 
6. Formação de canais 
laterais nos rolos 
• Retirada de alimento queimado nas primeiras fileiras 
de cada lado da matriz 
7. Corrosão • Usar matrizes de aço inoxidável • Limpeza da matriz com milho moído e óleo vegetal 
8. Formação de sulcos 
• Diminuir o tamanho da partícula do alimento 
• Diminuir a participação de ingredientes com 
características abrasivas