Rotomoldagem

Estudo Experimental do Processo de Rotomoldagem de PELBD: Efeitos sobre a Morfologia e Estabilidade Dimensional

No estudo apresentado foi avaliado o empenamento de peças poliméricas no processo de rotomoldagem, mais precisamente foi avaliado o polietileno linear de baixa densidade (PELBD), MR435UV e RA34U3, diferentes fatores como espessura da peça, taxa de resfriamento e diâmetro de tubo de ventilação foram avaliados. Além do processo de rotomoldagem, foi aplicado o processo de “Hot Press” no PELBD RA34U3, analisando o empenamento sob condições típicas da rotomoldagem quanto ao resfriamento assimétrico.

Rotomoldagem é um processo de manufatura de materiais poliméricos usado para produzir peças ocas ou abertas, é encontrado em diversos setores da indústria, destacando-se na indústria automotiva, depende do tipo de matéria-prima, não podendo existir sem materiais poliméricos adequados, suas características são precisamente, resistência térmica e química para não sofrer degradação termo oxidativa devido a longos períodos de permanência no forno, além de ter valores de viscosidade aceitáveis para o processamento.

A variável mais importante para controle do processo é a temperatura do ar dentro do molde. Outro fator que interfere no processo é o resfriamento da peça no processo de rotomoldagem. Sendo o resfriamento assimétrico isso produz um gradiente térmico através da espessura da peça que induz residuais levando a formação de um momento fletor que provoca a distorção de sua geometria, levando ao empenamento. Quanto maior a taxa de resfriamento utilizada maior será o gradiente de temperatura, maior o nível de tensão residual através da espessura da peça e, consequentemente, ocorrerá um aumento na magnitude do momento fletor. Outros estudos também mostram que o empenamento das peças está relacionado com a pressão do ar dentro do molde, taxa de resfriamento, cristalinidade e efeitos do agente desmoldante e espessura da peça.

Para análise do empenamento foram utilizados diversos métodos como, microscopia óptica de luz polarizada (MOLP), utilizado para averiguar a influência de variáveis de processo na microestrutura do polímero ao longo da espessura da peça moldada, calorimetria exploratório diferencial (DSC), utilizado para determinar o grau de cristalinidade em diferentes posições ao longo da espessura das amostras rotomoldadas.

Como resultado pode-se concluir que a taxa de resfriamento do polímero durante o processo de moldagem é um fator crítico no empenamento, o aumento da taxa de resfriamento aumenta o gradiente térmico através da espessura da peça e consequentemente aumenta o momento fletor desenvolvido na peça, resultando em um maior nível de empenamento do artigo moldado. No processo de resfriamento na rotomoldagem ocorre o desenvolvimento de um perfil de pressão negativo do ar dentro do molde. Utilizando tubos de saída de ar no molde com diâmetro maior possibilita uma melhor transferência da massa de ar dentro da peça para o ambiente externo, assim reduz o perfil de pressão desenvolvido e consequentemente diminui o nível de empenamento. Fazendo o uso de diâmetros de tubo de saída de ar maior atenua o empenamento para taxas de resfriamentos mais brandas, para taxas mais elevadas o efeito do gradiente térmico prevalece sobre o efeito do diâmetro do tubo de saída de ar do