A qualidade da água é o fator de manutenção que mais condiciona a vida útil de um termorregulador e a estabilidade do processo. Uma água dura demais deposita calcário nos canais do molde e no trocador de calor, e essa camada atua como isolante: o equipamento trabalha mais, o ciclo se alonga e a peça perde repetibilidade. Como referência prática, um termorregulador de água deveria trabalhar com um pH entre 7,5 e 8,5, uma dureza total abaixo de 15 graus alemães e uma dureza carbonatada abaixo de 4 graus alemães. A seguir explicamos por que esses limites importam, como reconhecer que já existe incrustação e o que fazer para evitá-la.
Na MARSE fabricamos termorreguladores —também chamados de unidades de controle de temperatura ou TCU— desde 1978, e a maioria dos problemas de desempenho que vemos em campo não vem de uma falha do equipamento, mas do fluido que circula por ele. É o problema mais barato de prevenir e o mais caro de ignorar.
Por que as incrustações arruínam o controle térmico?
O mecanismo é de solubilidade inversa. O carbonato de cálcio e o sulfato de cálcio dissolvidos na água tornam-se menos solúveis à medida que a temperatura sobe, de modo que precipitam justamente onde não interessa: sobre as superfícies quentes de transferência de calor. Quanto mais quente estiver a parede do canal, mais rápido cresce o depósito. A temperatura da superfície pesa muito mais do que a velocidade do fluido na formação da crosta; por isso, aumentar a vazão ajuda, mas não substitui o tratamento da água.
O problema é que o calcário conduz muito mal o calor. Medições publicadas situam a condutividade térmica média do calcário em torno de 1,37 W/(m·K), frente a cerca de 15 W/(m·K) do aço e cerca de 230 W/(m·K) do alumínio. Ou seja, uma camada de calcário isola aproximadamente dez vezes mais que o próprio aço do molde. Por isso um depósito que mal se vê ao abrir um circuito pode ter um efeito desproporcional.
A pesquisa publicada dá uma ideia da ordem de grandeza. Um trabalho de simulação estima que um milímetro de calcário reduz em cerca de seis por cento a eficiência dos circuitos de refrigeração e duplica o efeito que teria um milímetro de óxido sobre a temperatura superficial do molde e sobre o empenamento da peça. O mesmo trabalho conclui que um quarto de milímetro de depósito mal prolonga o tempo de solidificação, mas um milímetro já o penaliza de forma clara, e que dois milímetros chegam a anular a vantagem de uma refrigeração conformal, deixando-a no nível de um canal furado convencional. Considerando que a refrigeração pode representar a maior parte do tempo de ciclo, essa porcentagem é paga em cada peça.
Há um segundo efeito menos comentado. Com o estreitamento da seção do canal, o equipamento precisa de mais pressão para mover a mesma vazão, e nos casos mais severos as simulações registram pressões que superam o que um termorregulador comercial padrão fornece. Muito antes de chegar lá, a bomba já trabalha fora do seu ponto ideal, consumindo mais do que deveria e se desgastando antes do tempo.
Fonte dos dados de simulação: Zink, Héri-Szuchács, Hajagos e Kovács, «Modeling the effect of scale deposition on heat transfer in injection molding», Scientific Reports 15 (2025).
Que água um termorregulador admite: parâmetros de referência
Estes são os valores que a MARSE recomenda para a água de refrigeração de seus equipamentos. Não são uma sugestão comercial: abaixo desses limites o equipamento se comporta como foi projetado, e acima deles surgem corrosão e depósitos que a garantia não cobre.
- pH: entre 7,5 e 8,5
- Condutividade: inferior a 150 mS/m
- Dureza total: inferior a 15 graus alemães
- Dureza carbonatada: inferior a 4 graus alemães, ou inferior a 20 se estiver estabilizada
- Cloretos: inferior a 100 mg/l
- Sulfatos: inferior a 150 mg/l
- Amônio: inferior a 1 mg/l
- Ferro: inferior a 0,2 mg/l
- Manganês: inferior a 0,1 mg/l
- Sólidos em suspensão: nenhum
Há três nuances que convém não ignorar. Com aço inoxidável, o limite de cloretos depende da temperatura de trabalho: até 50 °C admite 100 mg/l, entre 50 e 90 °C cai para 50 mg/l, e acima de 90 °C para 30 mg/l. Com alumínio, a janela de pH se estreita para uma faixa de 7,0 a 8,0. E abaixo de 5 °C é preciso adicionar um anticongelante com inibidor de corrosão, levando em conta que o glicol não deve ser usado acima de 120 °C.
Para se manter dentro dessas margens, o habitual é tratar a água com um anticorrosivo, um protetor de metais não ferrosos e um estabilizador de dureza. Em regiões onde a água da rede é dura, um abrandador ou o uso de água desmineralizada com inibidor costuma sair mais barato que a perda de ciclo acumulada. Você pode saber mais sobre este ponto em nossa página sobre qualidade do fluido, e os filtros magnéticos ajudam a reter as partículas metálicas que aceleram o acúmulo de sujeira no circuito.
Como sei que tenho incrustações? Sinais de alerta
A incrustação não avisa de repente: degrada o processo pouco a pouco, e por isso acaba sendo normalizada. Estes são os sinais que deveriam disparar uma inspeção do circuito.
- O equipamento demora mais para alcançar o setpoint ou tem dificuldade em mantê-lo a pleno rendimento.
- O salto térmico entre a ida e o retorno aumenta em relação aos valores de comissionamento.
- A vazão cai, ou a pressão de recalque sobe para mover a mesma vazão —sinal clássico de seção obstruída.
- O ciclo se alonga sem que nada tenha mudado no molde nem no material.
- Surgem defeitos de resfriamento desigual, como empenamentos ou rechupes em zonas específicas da peça.
- No pior dos casos, a bomba faz um ruído diferente ou o equipamento entra em alarme por temperatura.
A forma confiável de confirmar é comparar com a referência: registrar vazão, pressão e salto térmico quando a instalação está limpa e voltar a medi-los periodicamente. Um termorregulador com monitoramento de vazão facilita muito esse acompanhamento, porque o desvio aparece na tela antes de ser notado na peça.
Como prevenir as incrustações e o que fazer se você já as tem
A prevenção é um protocolo curto e chato, que é exatamente o que deve ser. Analise a água de reposição antes do comissionamento e não presuma que a água da rede atende aos requisitos. Trate o circuito com os aditivos adequados e verifique sua concentração periodicamente, não só no dia da instalação. Revise os filtros e evite a reposição contínua de água nova, porque cada litro novo traz sais novos. Mantenha uma vazão suficiente para garantir regime turbulento, o que retarda a formação do depósito. E registre os parâmetros de referência da instalação para poder detectar o desvio.
Se o depósito já está formado, a limpeza química com um desincrustante compatível com os materiais do circuito é o caminho habitual, seguida de neutralização, enxágue e reposição do tratamento. É importante fazê-lo com o produto correto: um ácido agressivo demais pode resolver o calcário e criar um problema de corrosão maior, sobretudo em circuitos com alumínio ou com juntas sensíveis. Depois de uma limpeza, verifique o estado da bomba, do trocador de calor e das sondas, porque costumam ser os componentes que mais sofreram.
O óleo térmico também tem requisitos
Em equipamentos de alta temperatura o fluido não é água, mas a lógica é a mesma: o fluido determina a confiabilidade. A MARSE exige óleos sintéticos de alta qualidade para evitar a degradação prematura, com uma viscosidade cinemática a 40 °C de 15 a 26 cSt, um ponto de fulgor mínimo de 170 °C e uma faixa de trabalho de −20 a +320 °C. Um óleo degradado forma lodos e vernizes que sujam o trocador de calor com o mesmo efeito do calcário: menos transferência e mais consumo. Se você trabalha acima de 150 °C, o controle periódico do estado do óleo deveria fazer parte do seu plano de manutenção.
Perguntas frequentes
Que dureza da água um termorregulador admite?
Como referência, uma dureza total abaixo de 15 graus alemães e uma dureza carbonatada abaixo de 4 graus alemães, ou até 20 se estiver estabilizada com um aditivo. Acima desses valores, a precipitação de calcário nas superfícies quentes se acelera e é recomendável descalcificar ou tratar a água.
Quanto as incrustações afetam o tempo de ciclo?
Depende da espessura. A pesquisa publicada indica que um quarto de milímetro mal prolonga a solidificação, enquanto um milímetro já reduz de forma apreciável a eficiência do circuito e dois milímetros podem anular a vantagem de um resfriamento conformal. Como o resfriamento ocupa boa parte do ciclo, até uma pequena porcentagem é perceptível na produção anual.
Por que meu termorregulador não resfria mais como antes?
As causas mais frequentes são a incrustação no trocador de calor ou nos canais do molde, um filtro sujo, ar no circuito ou uma bomba desgastada. Se, além disso, aumentou a pressão necessária para mover a mesma vazão, o depósito é a hipótese mais provável e é hora de inspecionar o circuito.
Com que frequência é preciso limpar o circuito de refrigeração?
Não há um intervalo único: depende da dureza da água, da temperatura de trabalho e das horas de funcionamento. O eficaz não é fixar uma data, mas acompanhar o desvio de vazão, pressão e salto térmico em relação aos valores de referência e agir quando ele aparecer.
Posso usar água desmineralizada ou de osmose?
Sim, e reduz muito o risco de incrustação, mas a água muito pura pode ser agressiva com alguns metais, por isso deve ser usada sempre com um inibidor de corrosão e respeitando a janela de pH do material do circuito, mais estreita no caso do alumínio.
Revisamos a água da sua instalação?
Na MARSE fabricamos termorreguladores de água e de óleo desde 1978 e damos suporte pós-venda a equipamentos instalados no mundo todo. Se você suspeita que sua instalação está perdendo desempenho por incrustações, ou quer verificar se a água da sua planta atende aos requisitos, conte-nos seu processo e os valores da sua água de reposição e ajudamos você a interpretá-los.
Fale com um técnico da MARSE ou escreva para marse@marse.es.
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