Moldagem de plásticos

Moldagem de plásticos

Processamento de plásticos

  • Processamento de plásticos

  • Processamento de plásticos reforçados com fibras

  • Tecnologia de ligação por adesivos

Um material polimérico é constituído por “muitas partes”,ou unidades (monômeros), ligadas quimicamente entre si de modo a criar um sólido.

  • Um material polimérico é constituído por “muitas partes”,ou unidades (monômeros), ligadas quimicamente entre si de modo a criar um sólido.

  • Quando na formação da molécula participam mais do que um tipo de monômero, obtém-se plásticos copolímeros.

  • Designa-se por polimerização o processo químico através do qual os monômeros se combinam quimicamente formando:

  • Polímeros com cadeias longos

  • Polímeros com ligações cruzadas

Os plásticos são em geral caracterizados por apresentarem:

  • Os plásticos são em geral caracterizados por apresentarem:

  • Baixa densidade

  • Baixa rigidez

  • Boa resistência química

  • Elevado coeficiente de expansão térmica

  • Baixa condutibilidade térmica e eléctrica

  • Baixa resistência mecânica

  • Vantagens:

  • Possibilidade de obter um produto final s/operações de acabamento

  • Elevada relação resistência/peso

  • Facilidade de processamento

  • Possibilidade de escolha em termos de cor

  • Desvantagens:

  • Temperatura de serviço baixa

  • Elevada contração

  • Termoplásticos

  • Necessitam de calor para serem conformados.

  • Reversíveis

  • Recicláveis

  • De uma forma geral não possuem ligações cruzadas

  • De maior utilização industrial (70% em peso da quantidade total de plásticos)

  • Termorígidos

  • A temperatura ou um catalizador provoca uma reação permanente

  • Não podem ser refundidos e reconformados noutra forma

  • Não são recicláveis

  • Possuem ligações cruzadas

Para dar forma a um material termoplástico este deve ser aquecido de forma a ser amaciado, adquirindo a consistência de um líquido viscoso, sendo designado nesta forma por polímero ou plástico fundido.

  • Para dar forma a um material termoplástico este deve ser aquecido de forma a ser amaciado, adquirindo a consistência de um líquido viscoso, sendo designado nesta forma por polímero ou plástico fundido.

  • Propriedades importantes:

  • Viscosidade

  • Viscoelasticidade

  • Nos materiais termoendurecíveis, que não polimerizam completamente antes do processamento na forma final, utiliza-se um processo em que ocorre uma reação química que conduz à formação de ligações cruzadas entre as cadeias poliméricas.

  • A polimerização final pode ocorrer por aplicação de calor e pressão ou por ação de um catalisador.

  • Para conferir determinadas propriedades aos plásticos incorporam-se aditivos, tais como:

    • Plastificantes–aumentam a processabilidadedo plástico e garantem uma maior enformabilidadee menor fragilidade do produto acabado.
    • Estabilizadores –evitam a degradação dos plásticos por agentes físicos e químicos (calor, radiação UV,…)
    • Corantes e pigmentos
    • Agentes anti-estáticos e anti-choque
    • Retardantes de chama, entre outros
      • Os materiais poliméricos são também utilizados como ingrediente principal, noutros materiais:
  • Tintas e vernizes

  • Adesivos

  • Compósitos de matriz polimérica

  • Os granulados e peletes de plástico podem ser transformados em produtos de várias formas, tais como:

  • Folha fina

  • Tarugos

  • Chapas

  • Revestimentos isolantes em fios eléctricos

  • Tubos e Peças acabadas

  • PROCESSOS DE TRANFORMAÇÃO

  • Extrusão•Moldagem por injeção•

  • Moldagem por sopro•

  • Moldagem por termoeformação•

  • Moldagem por compressão•

  • Moldagem por transferência

  • A resina termoplástica é introduzida num cilindro aquecido, e o material plástico amolecido é forçado, por um parafuso rotativo, a entrar através de uma abertura (ou aberturas) numa matriz cuidadosamente usinada, obtendo-se formas continuas. (cordões e perfis)

  • Depois de sair do molde, a peça extrudida deve ser arrefecida abaixo da temperatura de transição vítrea, de modo a assegurar a estabilidade dimensional.

  • O arrefecimento é geralmente feito com jato de ar ou com um sistema de arrefecimento a água.

  • É um processo no qual se utiliza pressão de ar para expandir um plástico macio na cavidade do molde.

  • Um cilindro ou um tubo de plástico aquecido, designado por “pré-forma´, é colocado entre as mandíbulas de um molde.��

  • O molde é fechado prendendo as extremidades do cilindro e injeta-se ar comprimido que força o plástico contra as paredes do molde.��

  • Muito utilizado na fabricação de garrafas, tanques de gasolina,.. ��

  • É limitado a termoplásticos: polietileno de elevada densidade, polipropileno, PVC, PET.

  • Pode ser realizado:

  • numa só etapa–extrusão+moldagem por sopro, injecção+moldagem por sopro, ou alongamento+moldagem por sopro

  • em duas etapas- fabricação da pré-forma e moldagem por sopro

  • 1)Obtenção da pré-forma (extrusão).

  • 2)Fecha-se o molde, e a parte superior da pré-forma (tubo) é fechada pelo molde.

  • 3)Introduz-se ar comprimido no tubo, que o expande enchendo o molde.

  • 4)A peça é arrefecida mantendo-se sob pressão do ar, o molde é aberto e a peça é removida.

  • A pré-forma é obtida por moldagem por injecção à volta de um tubo de sopro.

  • O molde de injecção é aberto e a pré-forma é transferida para um molde de sopro.

  • Introduz-se ar comprimido no tubo, que o expande enchendo o molde.

  • A peça é arrefecida mantendo-se sob pressão do ar, o molde é aberto e a peça é removida

Este deve ser o processo mais difundido no mundo, embora talvez não seja o de maior produção devido à limitação da cadência de produção.

  • Este deve ser o processo mais difundido no mundo, embora talvez não seja o de maior produção devido à limitação da cadência de produção.

  • Basicamente consiste na aplicação do reforço que pode ser fibroso ou não.

  • O reforço é aplicado, conforme ilustra a figura 1 e 2, juntamente com a matriz polimérica no estado líquido sobre um molde.

  • Após a cura da resina a peça é retirada do molde com a forma final desejada. Desta forma, são produzidos orelhões, caixas d’água, piscinas, bancos, pequenos barcos e outras peças.

Uma autoclave é um vaso de pressão com controle de temperatura e pressão e que é usado para a cura de materiais compósitos de matriz polimérica. O compósito a ser curado é preparado ou por empilhamento manual ou por montagem automatizada de pré-impregnados. O componente é montado dentro de um saco de vácuo, mostrado esquematicamente na figura 3a,

  • Uma autoclave é um vaso de pressão com controle de temperatura e pressão e que é usado para a cura de materiais compósitos de matriz polimérica. O compósito a ser curado é preparado ou por empilhamento manual ou por montagem automatizada de pré-impregnados. O componente é montado dentro de um saco de vácuo, mostrado esquematicamente na figura 3a,

  • É colocado na autoclave onde é submetido a um ciclo de temperatura e pressão controlados. Algumas autoclaves, como as utilizadas pelas empresas aeronáuticas, são grandes o suficiente para curar grandes componentes estruturais, conforme mostra a figura 3b.

Figura 3a: Montagem de um saco de vácuo

  • Figura 3a: Montagem de um saco de vácuo

  • Figura 3b: Autoclave industrial para a cura de materiais compósitos da Alliant Techsystems.

Processo automatizado utilizado para a fabricação de componentes ou estruturas feitas de fibras flexíveis. Fios provenientes de carretéis vão sendo molhados com resina líquida e enrolados em um mandril com a forma final da estrutura, conforme esquematizado na figura 4a. O componente enrolado é então curado em uma estufa ou autoclave.

  • Processo automatizado utilizado para a fabricação de componentes ou estruturas feitas de fibras flexíveis. Fios provenientes de carretéis vão sendo molhados com resina líquida e enrolados em um mandril com a forma final da estrutura, conforme esquematizado na figura 4a. O componente enrolado é então curado em uma estufa ou autoclave.

  • Máquinas para o enrolamento filamentar sofisticadas, disponíveis atualmente com a mostrada na figura 4b, podem possuir até seis eixos independentes de movimento.

  • O enrolamento filamentar é um processo relativamente barato. Pode ser utilizado para a produção de vasos de pressão especiais, tubos para reforço de canos de plástico para aquedutos, dutos em geral, tanques de combustível, corpo de mísseis.

A pultrusão (“pultrusion”), também conhecida por “puxamento”, permite a produção de perfis de plástico reforçado de alto desempenho . Emprega-se, em geral, a fibra de vidro como reforço, ou fibras de poliamidas aromáticas e as fibras de carbono.

  • A pultrusão (“pultrusion”), também conhecida por “puxamento”, permite a produção de perfis de plástico reforçado de alto desempenho . Emprega-se, em geral, a fibra de vidro como reforço, ou fibras de poliamidas aromáticas e as fibras de carbono.

  • O processo está esquematizado na figura 5, consiste em puxar as fibras de reforço mergulhando-as em um recipiente de resina líquida, que geralmente é poliéster, epóxi ou éster-vinílica.

  • Após a impregnação, as fibras seguem para um molde metálico aquecido, com o formato da seção do perfil desejado. Pela ação da temperatura do molde, a resina é curada originando, um perfil de material compósito. Nesse estágio, o perfil já se encontra em condições para ser manuseado e cortado de acordo com a sua aplicação.

Comentários