Processamento De Polimeros

PROCESSAMENTO DE POLÍMEROS

INTRODUÇÃO

O processamento de termoplásticos (polímeros que amolecem com a temperatura) passa normalmente por etapas que envolvem o aquecimento do material seguida de conformação mecânica. Vários métodos são usados na produção de peças plásticas como extrusão, moldagem por injeção, moldagem por sopro, calandragem, rotomoldagem, entre outros. Em seguida serão descritos resumidamente dois desses métodos: moldagem por injeção e moldagem por sopro.

Moldagem Por Injeção

O processo de moldagem por injeção consiste essencialmente no amolecimento do material num cilindro aquecido e sua conseqüente injeção em alta pressão para o interior de um molde relativamente frio, onde endurece e toma a forma final. O artigo moldado é então expelido do molde por meio dos pinos ejetores, ar comprimido, prato de arranque ou outros equipamentos auxiliares. Comparando-se com a extrusão, a moldagem por injeção apresenta-se como um processo cíclico. Um ciclo completo consiste das operações seguintes:

1- Dosagem do material plástico granulado no cilindro de injeção.

2- Fusão do material até a consistência de injeção.

3- Injeção do material plástico fundido no molde fechado.

4- Resfriamento do material plástico até a solidificação.

5- Extração do produto com o molde aberto

Produtos sem defeito e propriedades otimizadas serão obtidos:

* Utilizando-se máquinas injetoras com suficiente capacidade plástica.

* Usando-se moldes bem projetados e bem acabados.

* Controlando-se a uniformidade e

constância da temperatura e da pressão de injeção.

* Enchendo rapidamente, de forma racional, as cavidades do molde.

* Resfriando a massa plástica das cavidades com os devidos cuidados, afim de evitar-se produtos distorcidos ou com tensões internas.

O material plástico, injetado, como todo qualquer outro material, (exceto a água) passando do estado líquido (ou pastoso) para o estado sólido, sofre uma contração volumétrica que pode gerar peças defeituosas.

Pode-se evitar este inconveniente, mantendo-se elevada pressão durante o resfriamento. Tal pressão de sustentação é produzida pelo parafuso da extrusora.

Desta maneira pode-se obter produtos sem defeitos comumente verificados, tais como bolhas e rechupes (defeitos na solidificação do material).

Condições de Moldagem

A moldagem só pode ser satisfatória se houver observância correta da influência das seguintes variáveis que influem sobre a moldagem por injeção:

* Pressão de injeção: Varia de maneira ampla conforme o tipo de molde ou de máquina. Em geral, deve-se procurar o uso do mínimo de pressão, para a obtenção de artigos moldados, livres de defeitos internos e superficiais. Um excesso de pressão provoca, em geral, escape de material pelas juntas.

* Temperatura do cilindro: A temperatura é responsável pela plastificação correta ou não de material, e a temperatura do material depende não só da temperatura do cilindro, como também da velocidade com que o material passa através dele. Um aquecimento uniforme do material depende, em suma, de um correto controle da

temperatura do cilindro de aquecimento e do controle rigoroso do tempo e duração do ciclo.

* Tempo do ciclo: Deve ser o mínimo do ponto de vista econômico, porém deve estar também nos limites estabelecidos para a boa qualidade do objeto moldado. A velocidade de injeção é governada fundamentalmente pela viscosidade do material (logo, pela temperatura interna), pela pressão do prato e pelo mínimo de restrições oferecidas ao fluxo de material ao longo de seu caminho.

* Temperatura do molde: Uma temperatura constante do molde, abaixo do ponto de amolecimento do material, é o objetivo do produtor, e isto, em geral é obtido por circulação de um fluido em temperatura constante através dos canais do molde.

Tipos de prensas de injeção

Algumas injetoras de pistão são equipadas com um dispositivo de dosagem que permite fornecer ao cilindro a quantidade exata de material para encher o molde. O cilindro injetor pode ser de pistão ou de rosca.

As máquinas de êmbolo podem possuir um cilindro de pré-aquecimento de rosca, que proporciona maior rapidez de injeção porque o pistão passa a atuar diretamente sobre o material fundido e não mais sobre o material em grânulos.

As máquinas com pré-plastificação de rosca proporcionam ótimos resultados e uma melhor dispersão dos pigmentos misturados a seco.

Componentes de uma máquina injetora

Os principais elementos componentes das máquinas injetoras são:

* A unidade injetora que compreende o dispositivo de alimentação e dosagem, plastificação e injeção.

* A unidade de fechamento incumbida de abrir e

fechar o molde.

* O cilindro de injeção deverá apresentar zonas de aquecimento cuidadosamente termoreguladas.

* O torpedo dos cilindros injetores de pistão serve para homogeneizar a massa fundida.

Molde de injeção

Um bom desenho do molde é um pré-requisito para a produção de artigos moldados de boa qualidade, e nenhum artifício de controle de máquina, por mais original que seja, é capaz de melhorar os produtos obtidos com um molde mal desenhado.

Dentre as outras variáveis que influenciam o desempenho do molde, pode-se citar:

1. Número de cavidades do molde.

2. Peso do material em cada injeção.

3. Ciclo de moldagem.

4. Força de fechamento do molde.

5. Abertura do molde.

6. Alimentação.

7. Resfriamento.

8.