PROCESSOS DE FABRICAÇÃO DE MATERIAIS POLIMÉRICOS E CERÂMICOS

CENTRO UNIVERSITÁRIO – CATÓLICA DE SANTA CATARINA[pic 1]

CURSO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO

PROCESSOS DE FABRICAÇÃO I

ALEX ZALEWSKY

HENRIQUE BONATTI

PROCESSOS DE FABRICAÇÃO DE MATERIAIS POLIMÉRICOS E CERÂMICOS

JARAGUÁ DO SUL

2018

ALEX ZALEWSKY[pic 2]

HENRIQUE BONATTI

PROCESSOS DE FABRICAÇÃO DE MATERIAIS POLIMÉRICOS E CERÂMICOS

Trabalho acadêmico apresentado à disciplina de Processos de Fabricação I, do curso de Engenharia de Produção.

Centro Universitário – Católica de Santa Catarina.

Professor orientador: Luana de Aguiar Vieira

JARAGUÁ DO SUL

2018

1 INTRODUÇÃO

Os materiais cerâmicos e poliméricos são amplamente utilizados hoje em dia, isto se dá pelo fato de que são materiais que apresentam propriedades extremamente importantes e interessantes para a aplicação em inúmeros ambientes no mundo, seja em casa, na indústria, em maquinas e equipamentos, ect.

O trabalho a seguir apresentará o que são os materiais poliméricos e cerâmicos, apresentando suas vantagens, características químicas e físicas, suas importâncias, suas aplicações e também seus processos ou métodos de fabricação.

A aérea de materiais vem evoluindo constantemente, cada qual tem sua importância e aplicação, engenheiros e estudiosos na área de matérias, continuam pesquisando e buscando evoluir suas propriedades.

2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

2.1 CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS POLIMÉRICOS

Ligadas através de ligações covalentes, os polímeros são macromoléculas originadas através da ligação entre diversas moléculas pequenas. A reação que forma os polímeros é chamada de polimerização. Os polímeros podem ser classificados de distintas formas:

1. Classificação quanto à natureza: Podem ser classificados como naturais e artificiais ou sintéticos, os naturais podem ter origem da madeira, borracha e proteínas, já os artificiais ou sintéticos, em geral são produzidos em laboratório, derivados do petróleo, como o PVC, poliestireno e o propileno.

1. Classificação quanto ao método de obtenção: Os polímeros de Adição, são obtidos pela adição de manômetros. Os polímeros de Condensação, são obtidos pela adição de dois diferentes manômetros, eliminando uma molécula de ácido, álcool ou agua. E os polímeros de Rearranjo, são resultantes da reação entre manômetros que sofrem rearranjo nas estruturas químicas.

1. Classificação quanto ao comportamento mecânico e térmico:

Elastômeros: as borrachas naturais são obtidas da seringueiras, a partir de cortes nos tronco, obtendo o látex, podem também ser sintéticos, onde são formados pela adição de dois modelos de manômetros, tem elevada elasticidade por conterem ligações cruzadas. Exemplos: borracha natural, polibutadieno e silicone.

Termoplásticos: são polímeros que podem ser frequentemente processados sob aquecimento. Possuem cadeias lineares e ramificadas, com forças de interação relativamente fracas. Exemplos: polietileno e PVC.

Termofixos: não podem ser amolecidos com o aquecimento, mantendo-se permanentemente rígidos com o aumento da temperatura. Cadeias com elevada densidade de ligações cruzadas. Não podem ser reciclados. Exemplos: Resinas epóxi e resinas de poliésteres.

Plásticos: a matéria-prima utilizada para a produção de plásticos é o petróleo, são formados através da cominação de diversos manômetros. Usados para: revestimentos em geral, brinquedos, lentes, vedações, engrenagens, isolantes, garrafas, entre outros.

Fibras: as fibras podem ser naturais ou sintéticas. A produção de fibras artificiais consiste na transformação química de matérias-primas naturais. Na natureza, as fibras podem ser obtidas de pelos de animais, de caules, sementes, folhas e frutos, como o algodão e o linho. As fibras sintéticas são representadas pelo poliéster, o acrílico, o polipropileno e as aramidas.

2.2 PROCESSO DE FABRICAÇÃO DOS MATERIAIS POLIMÉRICOS

Existem alguns métodos ou processos de fabricação para a transformação de materiais poliméricos. Os processos a seguir são utilizados comumente para a fabricação de peças de materiais classificados como termoplásticos, ou seja, materiais plásticos que podem ser moldados diversas vezes. Para os materiais considerados termofixos existem métodos de transformação adaptados. Há a moldagem por injeção, por extrusão, moldagem por termoformação a vácuo e moldagem rotacional ou rotomoldagem.

Na moldagem por injeção o material é depositados em um local de alimentação da injetora, onde é direcionado para dentro do cilindro que contém um furo que o empurra, promovendo o cisalhamento, contribuindo para a plastificarão. O cilindro possui resistências na parte externa, aquecendo o material, causando sua fusão. O material cursa todo o cilindro até o outro lado, onde se dá o encontro com o bico de injeção que é a intermediação entre o cilindro e o molde, então o material é forcado a entrar no molde, ocupando os espaços vazios. Após pouco tempo o molde abre e libera a peça já pronta. O tempo depende das características da injetora.

Figura 01 – Injetora

[pic 3]

Fonte: Start Plástico (2018).

Na moldagem por extrusão, consiste fundamentalmente em forçar a passagem do material pode dentro de um cilindro aquecido por meio de uma ou mais roscas que misturam, compactam e admitem a retirada de gases liberados no processo. O material é compresso contra uma matriz de perfil desejado na saído do cilindro. Existem alguns tipos de moldagem por extrusão, a de Perfis, de Sopro, de Filmes e de Chapas.

A moldagem por extrusão do tipo Perfis consiste em forcar a passagem do material granulado para dentro de um cilindro por meio de uma ou duas roscas, as quais mistura, compactam e permitem a liberação de gases. Na saído o material é comprimido contra uma matriz que possui determinado desenho, dando formato ao produto, em seguida é calibrado, resfriado e cortado.