A Moldagem em Matriz Combinada

Moldagem em Matriz Combinada

SUMÁRIO

1. Introdução. 2

2. Revisão Bibliográfica 2

2.1. Compósitos de Matriz Polimérica 2

2.2. Moldagem em Matriz Combinada 2

3. Estudo de Caso. 3

3.1. Objetivos 3

3.2. Materiais e Métodos. 4

3.3. Resultados e Discussão. 5

3.4. Conclusão dos Autores 6

4. Conclusão 7

5. Referências 8

1. Introdução.

Nos dias atuais, os materiais poliméricos são bastante utilizados na indústria, isto ocorre principalmente pela facilidade de fabricação do mesmo, já que não exigem temperaturas muito altas para a sua moldagem, sua leveza e principalmente pela sua elasticidade, que o torna um material bem versátil. Antes disso os polímeros naturais já impressionavam por suas propriedades, no século XVI os europeus descobriram que o extrato de uma árvore amazônica, a seringueira, poderia se tornar um material bastante elástico e flexível, o que, na época, o tornou altamente valorizado, desencadeando em uma corrida para a do látex exploração (Canevarolo, 2006).

Os compósitos poliméricos, por sua vez, são altamente aplicáveis, podendo ser utilizados na indústria aeroespacial, que exigem propriedades locais bem definidas. Outra aplicação para os compósitos poliméricos é em biomateriais, utilizados principalmente em próteses tanto externas como internas (Rezende, 2000).

Devido a esses fatores, podemos afirmar que os polímeros têm uma boa projeção futura dentro da indústria, principalmente com investimentos em pesquisa para desenvolvimento de novos materiais aplicáveis com o intuito da descoberta de novos poliméricos que potencializem suas propriedades e que não sejam muito custosos.

2. Revisão Bibliográfica.

2.1 Compósitos de Matriz Polimérica.

Os Polímeros são os materiais mais utilizados como matriz, isso se deve a sua fácil trabalhabilidade, já que é um material leve e de fácil moldagem. Devido a isso, a fabricação de compósitos de matriz polimérica teve rápido crescimento e, junto a isso, teve-se um aumento em sua aplicação estrutural (Callister, 2012).

As principais desvantagens dos compósitos de matrizes poliméricas são a impossibilidade de trabalho em temperaturas muito altas, seu alto coeficiente de expansão térmica, que causa uma instabilidade dimensional, e sensibilidade a radiação (Callister, 2012).

2.2 Moldagem de Matriz Combinada.

A Moldagem com matriz combinada trata-se de um método que é amplamente utilizado, principalmente em grandes produções, podendo variar o tamanho do produto final desde pequenos itens domésticos até portas e painéis de carros. A modelagem do material consiste em pressionar o material que se deseja moldar entre matrizes combinadas aquecidas. A pressão necessária para o molde pode chegar até a 50 MPa, mas no geral não ultrapassa os 10 MPa. O material que alimenta o molde flui para seus contornos. A cura não é muito demorada, podendo durar de alguns segundos a vários minutos (Matthews, 1999).

Com esta técnica é possível o molde com bastante detalhes, que ajudam no acabamento do material, e uma precisão dimensional, porém o custo de uma matriz de aço pode ser bem considerável. A alimentação dos moldes pode ser dividida em duas classes: os compostos para moldagem de folha e os compostos para moldagem de massa (Matthews, 1999).

Os compostos para moldagem de folha são preparados através de uma mistura de resina, fibra e aditivos, este último, por sua vez, pode ser agente de cura, desmoldante e pigmento para a coloração. No geral, apresenta uma boa consistência quando material final. Este tipo de material tem um prazo de validade de cerca de três a seis meses em temperatura ambiente (Matthews, 1999).

Já os compostos para moldagem de massa possuem em sua alimentação uma mistura de vários constituintes, porém somente são utilizadas fibras curtas. Essa mistura fibrosa possui aspecto de massa. A vida útil destes compostos é menor que os compostos para moldagem de folha (Matthews, 1999).

3. Estudo de Caso

Para o estudo de caso foi escolhido o artigo “MOLDAGEM POR COMPRESSÃO A QUENTE DO COMPÓSITO POLIPROPILENO/SISAL” (PICCIN et al., 2018).

3.1 Objetivos.

O trabalho teve como objetivo principal o desenvolvimento de um compósito de matriz de polipropileno e como reforço foi utilizada a fibra de sisal. Para isso, foi utilizada a técnica de compressão a quente utilizando moldes metálicos. Além do desenvolvimento do material também foram estudadas suas propriedades quando o mesmo foi sujeito a ensaios de tração e flexão. Outro objetivo do trabalho foi o estudo dos parâmetros, como temperatura do molde, velocidade de resfriamento e a maneira que os materiais são distribuídos dentro do molde, a serem utilizados para a fabricação do compósito.

3.2 Materiais e Métodos.

Neste trabalho a fibra de sisal utilizada foi doada pela Sisalândia Fios Naturais LTDA, localizada em Retirolândia – BA, já o polipropileno foi fabricado pela Braskem tendo como características a densidade de 0,905 g/cm³ e índice de fluidez (230°C/2,16kg) de 10 g/10min.

Para a realização da parte experimental, as fibras de sisal foram cortadas com tamanho aproximado de 10 mm, lavadas com água destilada e postas em estufa para a secagem. Após este procedimento de padronização das fibras, as mesmas foram para a prensagem no compressor, a mesma que será usada posteriormente para a fabricação do compósito, com o intuito de formar uma manta. Após a formação da manta esta foi colocada novamente na estufa para a secagem.

Figura 1 - Molde adaptado a prensa.

O equipamento utilizado para a prensagem foi uma prensa hidráulica com