Como Calcular % de Masterbatch na Resina

Esta é uma forma fácil e rápida de fazer a pigmentação de masterbatch em resina naturais, ou seja, resinas que não apresentam coloração, pois o plástico em sua cor natural não apresenta um aspecto chamativo.

EX:

2 % de masterbatch p/ cada Kg de material.

12 Kg de resina a ser pigmentada.

1º Fazer 12 x 1000 =12000
2º Quantidade % de master= 2 x 12000 = 24000
3º 24000/100 = 240 gramas de masterbatch

EX:

3 % de masterbatch p/ cada Kg de material

12,5 Kg de resina a ser pigmentada

1º Fazer 12,5 x 1000 =12500
2º Quantidade % de master= 3 x 12500 = 37500
3º 37500/100 = 37500 gramas de masterbatch

ESTOQUES TER OU NÃO TER?

ESTOQUES

. É a acumulação armazenada de recursos materiais em um sistema de transformação;
· Só existem porque o fornecimento não está em harmonia com a demanda;
· Grande Dilema: são custosos, representam riscos (deterioração/obsolescência), ocupam espaços consideráveis, porém, proporcionam segurança em ambientes complexos e incertos e agilizam o atendimento ao cliente;

TIPOS DE ESTOQUE

· Estoque Isolador ou Estoque de Segurança - tem como função compensar as incertezas inerentes ao fornecimento e demanda. Ex: máquina problemática!!!
· Estoque de Ciclo - ocorre porque um ou mais estágios na operação não podem fornecer todos os itens que produzem simultaneamente. Ex: fabricações em batelada - Padaria / Processos Químicos.
· Estoque de Antecipação - ocorre principalmente nos produtos de grande variação de demanda. Ex: chocolate, sorvete, cerveja.
· Estoque no Canal de Distribuição - ocorrem porque o material não pode ser transportado instantaneamente entre o ponto de produção e o ponto de venda.

FORMAS DE ESTOQUE

· Estoque de Matérias Primas;
· Estoques de Material Semi-Acabado;
· Estoques de Produtos Acabados;
INFLUÊNCIA DOS ESTOQUES NA COMPETITIVIDADE DA EMPRESA

· Influência nos custos;
· Influência na velocidade de entrega;
· Influência na confiabilidade de entregas;
· Influência sobre a flexibilidade de saídas; quando se tem estoques de diferentes produtos tem-se flexibilidade para atender as diferentes necessidades, mas perde-se flexibilidade em qualquer mudança de pedido feita pelo cliente.
· Influência sobre a qualidade do produto;a produção com qualidade reduz o nível de estoque da empresa pois corre-se um risco menor de se perder o material.
· Influência sobre o serviço prestado ao cliente.

RAZÕES PARA SE TER ESTOQUES

· Melhor Customer Service:
· Resposta mais rápida à mudanças
· Maior disponibilidade de produtos
· Redução de Custos:
· Economia de Produção
· Transporte/Distribuição
· Redução de compras emergências (mais caras)
· Tempo logístico (produção)
· Contra situações imprevistas

RAZÕES PARA NÃO TER ESTOQUES:

· CUSTO: estoques são considerados gastos desnecessários (dinheiro pode ser aplicado em outra coisa e não ficar parado);
· Estoques podem encobrir problemas de qualidade;
· Isolamento entre os canais da Supply Chain;
· Riscos de obsolescência e deterioração;
· Ocupa grandes espaços.

DECISÕES DE ESTOQUE

· Quando Pedir:
· Revisões Contínuas e periódicas
· Quanto Pedir:
· Custos de estoques
· Lote econômico
· Como Controlar o Sistema:
· O sistema ABC
· Medindo o estoque

PREVISÃO DE ESTOQUES

Normalmente, a previsão dos estoques é fundamentada de acordo com a área de vendas, mas em muitos casos de logística, em específico a Administração de Estoques, precisa prover os fornecedores de informações quanto a necessidades de materiais para atender a demanda mesmo não tendo dados da área de vendas/ marketing. A provisão das quantidades futuras é uma tarefa importantíssima no planejamento empresarial e esta deverá levar em consideração os fatores que mais afetam o ambiente e que possam interferir no comportamento dos clientes.


Segundo DIAS, 1996 devemos considerar duas categorias de informações as quais são:

1) Informações quantitativas :
· Influencia da propaganda.
· Evolução das vendas no tempo.
· Variações decorrentes de modismos.
· Variações decorrentes de situações econômicas.
· Crescimento populacional.

2) Informações Qualitativas:
· Opinião de gerentes.
· Opinião de vendedores.
· Opinião de compradores.
· Pesquisa de mercado.

COMO FAZER A PREVISÃO DE ESTOQUE

SÓ VAMOS ABORDAR 2 MÉTODOS AQUI


MÉTODO DE MÉDIA ARITMÉTICA (MMA)

A previsão do próximo período é obtida por meio de calculo da media aritmética do consumo dos períodos anteriores. Como resultado desse modelo teremos valores menores que os ocorridos caso o consumo tenha tendências crescente, e maiores se o consumo tiver tendências decrescentes, nos últimos períodos. Verificamos também, que trata de um modelo muito utilizado por empresas sem muito conhecimento sobre o assunto em questão, não traz tal modelo confiabilidade de previsão pelos motivos informados anteriormente.

Exemplo 1

Usando os mesmos valores do exemplo anterior temos:

P.p. (MMA)= (C1+C2+C3+...+ Cn) / n

P.p. Previsão para o próximo período
n = número de períodos
C1,C2,C3,Cn = Consumo nos períodos anteriores

P(MMA)= (5.000+4.400+5.300+5.600+5.700+5.800+6.000) / 7

Pagosto(MMA) = 5.400 (previsão para agosto será 5.400)

Como podemos observar temos uma tendência crescente porém o resultado foi menor, neste caso mostra a não precisão deste método. Para amenizar a fragilidade de tal sistema poderíamos usar os dados mais recentes, ou seja, os últimos quatros, como calcularemos a seguir:

Pagosto (MMA)= (C1+C2+C3...+Cn) / n
Pagosto (MMA)= (5.600+5.700+5.800+6.000) / 4
Pagosto (MMA)= 5.775 Unidades

Caso não tenhamos outro método e tivermos de optar, o segundo caso (os 4 últimos meses) traz maior credibilidade para previsão de agosto.

MÉTODO DA MÉDIA PONDERADA (MMP)

A previsão é dada através de ponderação dada a cada período, porém o período mais próximo recebe peso maior e para os outros haverá uma redução gradativa para os mais distantes. Devemos observar que a soma das ponderações deve ser sempre 100% (40 a 60 % para os mais recentes e para o ultimo, 5%). Este modelo elimina em parte algumas precariedades dos modelos anteriores, mas mesmo assim verifica alguns problemas como a alocação dos percentuais será sempre função da sensibilidade do responsável pela previsão portanto, se não for bem analisado as variáveis, poderá ocasionar erros de previsão.

Exemplo 2

Usando os mesmos parâmetros dos consumos nos exemplos anteriores teremos:

Janeiro 5.000
Fevereiro 4.400
Março 5.300
Abril 5.600
Maio 5.700
Junho 5.800
Julho 6.000

Ppp(MMP)= (C1 x P1) + (C2 x P2) + (C3 x P3) + ... +(Cn x Pn)

Onde Ppp(MMP)= Provisão próximo período através do método da média ponderada.

C1,C2,C3,Cn= Consumo nos períodos anteriores
P1,P2,P3,Pn = Ponderação dada a cada período

Para exemplo em questão daremos as ponderações para cada período , conforme o enunciado (regra) mencionada
Julho 40%
Junho 20%
Maio 15%
Abril 8%
Março 7%
Fevereiro 5%
Janeiro 5%
Total 100%

Obs.: Reforçando o enunciado anterior, as ponderações são fundamentadas de acordo com influência do mercado. A soma deverá ser 100% sendo o maior valor para o ultimo período (o anterior ao que será calculado) Para o período mais recente (40% a 60%) e para o ultimo (5%).

Ppp(MMP)=(C1xP1)+(C2xP2)+(C3xP3)+(C4xP4)+(C5+P5)+(C6xP6)+(C7+P7)

Pagosto(MMP)=(6.000x0,4)+(5.800x0,2)+(5.700x0,15)+(5.600x0,08)+(5.300x0,07)+(4.400x0,05)+(5.000x0,05)
Pagosto(MMP)=(2.400)+(1160)+(855)+(448)+(371)+(220)+(250)
Pagosto(MMP)=5.704 (Previsão para Agosto)

Podemos também para melhor aprimoramento da previsão usarmos os 4 últimos períodos, principalmente pela tendência positiva observada.

Julho 6.000 50%
Junho 5.800 30%
Maio 5.700 15%
Abril 5.600 5%

PP(MMP)=(6.000x0,50)+(5.800x0,30)+(5.700x0,15)+(5.600x0,05)
Ppp(MMP)=3.000+1740+855+280
Ppp(MMP)=5.875 (Previsão para Agosto)

MOLDAGEM POR SOPRO CONVENCIONAL

Moldagem por Sopro

Processo em geral utilizado na obtenção de peças ocas através da insuflação de ar no interior do molde, de forma a permitir a expansão da massa plástica, até a obtenção da forma desejada. Aplicável geralmente à fabricação de frascos a partir de termoplásticos.
Os processos de moldagem por sopro podem ser separados em 2 tipos: moldagem por sopro via injeção (e injeção com estiramento) e moldagem por sopro via extrusão
O processo de moldagem por sopro via injeção é constituído das seguintes etapas:

-Produção de uma peça injetada via moldagem por injeção.
-Fechamento do molde sobre a peça oca.
-Introdução de ar comprimido para expandir a peça oca até a forma final.
-Resfriamento e extração da peça soprada.

Na moldagem por sopro via extrusão, o parison é produzido via extrusão, o qual é posteriormente inflado dentro de um molde. O processo pode ser contínuo, onde a pré-forma dentro do molde se move para longe da extrusora e uma nova pré-forma é instalada em um novo molde, ou descontínuo.
No caso de uma extrusão de tubo vertical ( para baixo), as etapas usuais do processo envolvem:

O parison desce;
Molde fecha;
Sopra-se ar por baixo ou por cima;

Resfria-se a peça em contato com a parede fria do molde;

Abre-se o molde;

Peça Extraida;

A diferença entre os processos de moldagem por sopro via injeção para o via extrusão está relacionada com a maneira de se produzir a pré-forma (parison).

Para a obtenção de um bom produto é aconselhável que o diâmetro da peça não ultrapassasse 3 vezes o diâmetro do tubo.
Normalmente, não há necessidade de escapes de ar neste tipo de moldagem, entretanto, quando necessário, em face da oclusão de ar em peças grandes, ou, a causa das superfícies de moldes polidas , são usados orifícios com diferentes diâmetros.
É mais interessante econômico o uso de superfícies ligeiramente ásperas ou tratadas com jato de areia do que as superfícies polidas, pois as paredes ásperas permitem o escape fácil de ar.
Variáveis que intervêm na operação
Temperatura da massa : Esta deve ser mantida num mínimo para reduzir o tempo de resfriamento, mas uma temperatura muito reduzida evitará a plastificação completa e dará margem ao aparecimento de tensões residuais no material, assim como fortes defeitos superficiais. Por outro lado, uma temperatura muito elevada aumenta o tempo de ciclo e pode dar lugar ao afinamento do pré-moldado, especialmente quando se necessita de um ou mais ou menos longo.
Temperatura do molde: Devem ser baixas, devido à importância de esfriar rapidamente o molde.
Velocidade de fechamento do molde: Uma velocidade demasiadamente elevada pode causar perdas do conteúdo do molde, de modo que se pode adicionar sistemas de retardamento de fecho do molde.
Pressão de ar: Para um bom trabalho de moldagem, necessita-se, na prática, de pressões de 5 a 7 Kg/cm2. Outros fatores de importância incluem a eliminação de jatos de ar, pelo perigo de esfriamento local, e a secagem do ar ou eliminação do óleo arrastado pelo ar desde o compressor.

PROCESSAMENTO DE POLÍMEROS

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.

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 da s 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.
A rosca ou parafuso de injeção 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:

Número de cavidades do molde.
Peso do material em cada injeção.
Ciclo de moldagem.
Força de fechamento do molde.
Abertura do molde.
Alimentação.
Resfriamento.
Aquecimento.
Contração do plástico.

PROBLEMAS DE INJEÇÃO

INTRODUÇÃO

Muitos plásticos absorvem umidade da atmosfera e, dependendo do tipo de resina, as quantidades absorvidas podem ser maiores ou menores. A presença de umidade nos grânulos, mesmo que seja apenas vapor d’água condensado sobre a superfície, pode causar sérios problemas em peças moldadas com polímeros de engenharia. Muitos efeitos indesejáveis podem ocorrer, incluindo problemas de processamento, defeitos visuais ou queda nas propriedades mecânicas das peças injetadas. Em algumas ocasiões, é possível determinar a presença de umidade meramente com uma inspeção visual. Os autores prepararam este artigo para oferecer aos transformadores que utilizam uma ampla gama de plásticos um guia prático de tratamento destes polímeros com tendência a absorver umidade.

1.Secagem de Materiais Plásticos

A maioria dos polímeros de engenharia requerem que o nível de umidade nos grânulos seja inferior a um determinado nível para poderem ser processados. Anecessidade de secagem depende principalmente de quão sensíveis à água são as matérias-primas. Naturalmente, o conteúdo de umidade do material quando expedido, o tipo de embalagem e o período de estocagem são também importantes critérios. As poliamidas, por exemplo, geralmente são embaladas em sacos com uma camada de alumínio, de modo que possam ser usadas diretamente da embalagem.

Entretanto, muitos transformadores de PA preferem secá-la antes da injeção, mesmo que isto não seja necessário, no caso do material ser utilizado dentro de uma hora. Já os poliésteres, PET e PBT são muito mais críticos quando se trata de umidade e devem ser sempre desumidificados para assegurar que a resistência ao impacto das peças moldadas não seja afetada. Outro ponto importante - estas resinas absorvem umidade muito rapidamente depois de desumidificadas. Por esta razão, os transformadores devem ter cuidados especiais no manuseio de embalagens abertas, no transporte, com sistemas de alimentação automáticos, assim como, com relação ao tempo de residência no funil. O PET, por exemplo, pode, em circunstâncias climáticas desfavoráveis, absorver umidade suficiente para ultrapassar o nível máximo aceitável para moldagem, que é de cerca de 0,02%, em aproximadamente 10 minutos. A secagem de material moído e de grânulos saturados (ex., no caso de embalagens que foram deixadas abertas) requerem tratamento especial. Nestes casos, os tempos de secagem normalmente recomendados não são suficientes. A poliamida completamente saturada pode requerer um processo de secagem de mais de 12 horas. Este processo, entretanto, inevitavelmente provocará amarelamento da resina. Para minimizar, ou eliminar este problema, as sugestões abaixo devem ser seguidas:

•Sempre armazene canais e material moído em embalagens fechadas.
•Feche embalagens que foram utilizadas parcialmente.
•Mantenha o funil sempre fechado.

Como realizar a secagem

Se você deseja obter peças de qualidade, é importante seguir procedimentos de secagem corretos. Secadores de ar quente de vários tipos não são adequados para secagem de poliésteres. Para tanto, é necessário a utilização de secadores-desumidificadores. Apenas estes equipamentos podem garantir uma secagem constante e adequada, independentemente das condições climáticas. Além de manter uma temperatura correta de secagem, é importante assegurar que o ponto de orvalho do ar permaneça abaixo de –20° C. Quando operando em instalações com múltiplos containers, com diferentes níveis de alimentação e de densidade aparente, é importante assegurar que haja vazão de ar suficiente para cada container.

2.Ponto de Injeção muito Restrito

Atualmente, peças plásticas são projetadas com o auxílio de métodos complexos como CAD, FEA e CAE. Inquestionávelmente, estes métodos têm auxiliado no aprimoramento da qualidade de componentes plásticos, porém, em alguns casos, não se pode dizer o mesmo quanto ao projeto dos sistemas de alimentação dos moldes. Este artigo aborda os pontos básicos de um projeto adequado do sistema de alimentação para polímeros semi-cristalinos. Estes elementos, entretanto, devem ser aplicados em combinação com uma localização adequada do ponto de injeção e um correto tempo de recalque. Estes assuntos serão discutidos ao longo dos próximos capítulos desta série. As características que diferenciam as resinas semi-cristalinas.
Os materiais termoplásticos semi-cristalinos sofrem uma significativa contração volumétrica durante a transição do estado fundido para o sólido (cristalino). Esta contração, que pode ser de até 14 %, dependendo do tipo da resina, tem que ser compensada com mais material fundido. Isto só pode ser feito se a seção transversal do ponto de injeção for suficientemente grande para assegurar que o material fundido possa continuar fluindo durante a fase de recalque.

Reconhecendo os Resultados

Quando o ponto de injeção é muito pequeno não é possível recalcar a peça de forma efetiva durante o tempo necessário (tempo de cristalização). Neste caso, a contração volumétrica não pode ser compensada adequadamente, resultando na formação de vazios e de rechupes (especialmente no caso de resinas não reforçadas), assim como aspereza superficial (no caso de compostos reforçados). Estes problemas podem ser identificados facilmente através do uso de microscópio adequado para tal fim. Além disso, a estabilidade dimensional das peças obtidas variará consideravelmente, a contração será excessiva e haverá tendência de maior empenamento. Os vazios afetarão as propriedades mecânicas da peça, reduzindo drasticamente o alongamento na ruptura e a resistência ao impacto. No caso de compostos reforçados com fibras de vidro, o ponto de injeção muito pequeno provocará a quebra das fibras, o que resultará em um enfraquecimento ainda maior da peça.

Necessidade de altas pressões de injeção e de longos tempos de preenchimento da cavidade são fortes indicadores de que os pontos de injeção estão muito pequenos. Isto pode ser reconhecido, por exemplo, pelo fato de diferentes velocidades de injeção terem pouco efeito no tempo real de preenchimento. Um ponto de injeção muito estreito poderá, também, causar defeitos superficiais. Cisalhamento excessivo pode resultar em separação de aditivos como modificadores de impacto, pigmentos e retardantes de chama.

Além disto, os pontos de injeção estreitos podem provocar esguichamento, resultando em manchas superficiais e efeito mármore (no caso de materiais com carga mineral), assim como na formação de um tipo de auréola na região da entrada. Há também uma tendência maior de acúmulo de resíduos sobre o molde.

Projeto do Sistema de Alimentação

No projeto do sistema de alimentação, o primeiro ponto a ser considerado é a espessura da parede (t) da peça injetada (ver diagrama). O diâmetro do canal de injeção nunca deve ser menor que a espessura da parede da peça. Começando do ponto de injeção, o diâmetro do canal deve ser aumentado a cada divisão de fluxo, de modo a manter o cisalhamento uniforme.

Para prevenir que um ponto de material frio vindo do bico de injeção chegue até a peça, os canais devem sempre ser prolongados em cada mudança de direção, de modo a formar o que se chama comumente de poço frio. O poço frio deve ter, no mínimo, o mesmo diâmetro do bico de injeção, de modo a garantir que o material frio seja realmente retido. Quando se injeta materiais semi-cristalinos ou polímeros reforçados, a espessura mínima do ponto de injeção deve ser de 50% da espessura da peça. No caso de materiais reforçados, para minimizar o risco de quebra das fibras e tendo em mente também a maior viscosidade destes compostos, a espessura do
ponto de injeção deve ser de até 75% da espessura da peça.
O comprimento do ponto de injeção é, também, um ponto muito importante a ser observado. Este deve ser de, no máximo, 1 mm, para evitar a solidificação prematura do material.

Resumindo as regras básicas:

•sempre considere maneiras de interceptar os pontos de material frio;
•faça o diâmetro do canal maior que a espessura da peça;
•a espessura do ponto de injeção deve ser de, ao menos, 50 % da espessura da peça.

Estes princípios são válidos apenas para os materiais semi-cristalinos. Quando se pretende estimar o comportamento do preenchimento do molde, podem ser usados dados típicos de fluxo de cada polímero e, quando necessário, deve-se lançar mão de cálculos de fluxo. Há, certas aplicações em que, por várias razões, o desenho do ponto de injeção não pode seguir estas recomendações.

Nestes casos deve-se buscar um balanceamento entre qualidade e custo.

3. Posição Inadequada do Ponto de Injeção

Aposição do ponto de injeção é decisiva na formação do perfil da frente de fluxo e na eficiência da pressão de recalque e, em função disso, pela performance mecânica e de outras propriedades da peça injetada. Possíveis consequências negativas de uma posição inadequada do ponto de injeção
As propriedades de uma peça corretamente projetada em polímero semicristalino podem ser prejudicadas se a posição do ponto de injeção não for a mais adequada. Isto se tornará evidente quando da presença dos seguintes sintomas, válidos para resinas reforçadas ou não:

• Linhas de emenda visíveis e ar preso, causados pelo perfil da frente de fluxo.
Podem influenciar o acabamento superficial da peça e, especialmente no caso de materiais reforçados com fibras de vidro, as propriedades mecânicas. Modificações nas condições de processo não terão influência sobre estas considerações.

• Rechupes e vazios nas seções mais espessas da peça - uma vez que o material cristaliza mais rápido nas seções com menor espessura (ver diagrama), a seção mais espessa, que requer um tempo de recalque mais longo, não pode ser suprida com mais material fundido durante o tempo necessário (solidificação). Haverá contração exagerada nesta área, que
poderá provocar empenamento, mesmo no caso de grades não reforçados.

• Rebarbas - se o número de pontos de injeção for insuficiente e estes forem posicionados incorretamente, as distâncias de fluxo podem ser muito grandes e as pressões de injeção necessárias muito altas. Se a pressão de fechamento do molde não for suficiente ou se o polímero utilizado tiver baixa viscosidade e cristalizar muito lentamente, poderá ocorrer formação de rebarbas. Além do mais, a janela de processo ficará muito limitada, impossibilitando ajustes finos de processo.

Recomendações para um posicionamento ótimo do ponto de injeção
• Sempre tente alimentar a peça na região com a maior espessura de parede.
• Pontos de injeção não devem ser colocados próximo às áreas de alta concentração de tensões.
• Sempre que possível, peças longas devem ser alimentadas longitudinalmente, ao invés de transversalmente ou centralmente, especialmente no caso de moldagem de compostos reforçados.
• Para moldes de duas ou mais cavidades, as peças devem ser arranjadas e alimentadas simetricamente em relação ao canal principal.
•Preferencialmente, peças axialmente simétricas como engrenagens, discos, calotas, etc., devem ser alimentadas centralmente, usando um ponto de injeção tipo diafragma, ou por meio de entradas capilares, com um molde de três placas, de modo a conseguir propriedades realmente boas durante sua utilização.
•Peças que possuem dobradiças devem ser alimentadas de modo que as linhas de emenda não fiquem sobre as mesmas. Interrupções no fluxo próximo às dobradiças devem ser evitadas a qualquer custo.
•Peças em forma de caixa (ex.: pequenas carcaças, capas de capacitores, etc.) devem ser
alimentadas na região da base, de modo a evitar o aprisionamento de ar.
•No caso de peças tubulares, o material fundido deve, inicialmente, preencher a circunferência anular em uma extremidade e, então, preencher a peça ao longo do seu comprimento. Isto irá evitar um preenchimento assimétrico.
•Quando se injeta sobre insertos, ao redor de pinos, insertos fundíveis ou qualquer outro tipo de inserto metálico, a resina fundida deve ser capaz de fluir em torno do inserto de forma circular, de modo a manter o desalinhamento do inserto ao mínimo.
•Superfícies expostas que não podem apresentar marcas superficiais, como marca do ponto de injeção, podem ser alimentadas pela face inferior, usando um ponto de injeção tipo túnel, no pino de injeção.
•O ponto de injeção deve ser posicionado de modo que mesmo pequenas paradas de fluxo
(peças complexas, moldes de múltiplas cavidades com diferentes formas, etc.)
durante o preenchimento sejam evitados ao máximo. Obviamente, estas recomendações não podem cobrir todo o leque de aplicações existentes. Compromissos terão que ser assumidos sempre, dependendo da complexidade de uma peça em particular. As recomendações que discutimos devem, sempre que possível, serem levadas em consideração durante a fase de planejamento. Simulações de preenchimento da cavidade são, inquestionavelmente, de grande ajuda nestas situações.

4. Tempo de Recalque muito Curto

Muitos transformadores, trabalhando baseados em suas experiências de moldagemde polímeros amorfos, tendem a usar, de forma generalizada, tempos de recalque curtos e tempos de resfriamento longos. Entretando, quando se trata de polímeros semi-cristalinos como POM (poliacetal), PA (poliamida), PBT e PET (poliésteres), esta postura pode gerar efeitos indesejáveis. Este artigo aborda os pontos mais importantes para a adoção do tempo de recalque mais adequado.

O que exatamente acontece durante a fase de recalque

Uma vez que a cavidade do molde foi preenchida, as moléculas do polímero começam a cristalizar, isto é, as cadeias moleculares ficam alinhadas umas em relação às outras, resultando em uma maior densidade. Este processo se inicia na camada externa e termina no centro da peça (ver diagrama). A contração volumétrica provocada por este processo pode ser de até 14 %, como no caso do POM, e tem que ser compensada com mais material fundido durante a fase de recalque. Se o tempo de recalque for muito curto, haverá formação de vazios (porosidade), que poderão ter um efeito adverso sobre as propriedades da peça.

Como descobrir se o tempo de recalque está muito curto

Peças moldadas com baixo tempo derecalque apresentam contração excessiva, empenamento, rechupes, vazios e, em alguns casos, enormes perdas de propriedades mecânicas. Adicionalmente, podem ocorrer consideráveis variações dimensionais. Geralmente, se tenta compensar estes problemas através do aumento do tempo de resfriamento, porém, inutilmente. Com isto se obtém ciclos desnecessariamente longos. Um modo de reconhecer os efeitos de tempos de recalque muito curtos, para compostos de moldagem não reforçados, consiste em cortar a peça moldada na região de maior espessura. A superfície cortada e polida pode, então, ser inspecionada em busca de vazios e de porosidade. Geralmente, uma lente de aumento ou um microscópio de luz refletida são suficientes para formar uma primeira opinião. Um método mais elaborado consiste na preparação e análise microscópica (com microscópio de luz transmitida) de seções delgadas obtidas por meio de um micrótomo. (veja diagrama). Com isto, mesmo os menores defeitos se tornam visíveis. No caso de compostos reforçados, defeitos podem ser facilmente detectados através da análise da superfície de uma peça rompida na seção mais espessa. Se o tempo de recalque for muito curto, será possível observar uma estrutura espumosa na região da quebra e uma microfotografia ampliada mostrará fibras expostas que não estão acopladas ao polímero. Outro método consiste em tirar uma microfotografia de uma seção polida, em que pode ser detectada porosidade. O tempo efetivo de recalque pode ser determinado durante a injeção, pesando-se um certo número de peças (veja a descrição). Esta é a melhor maneira de determinar o tempo de recalque para uma certa peça, em condições práticas. Uma guia para determinar o tempo ótimo de recalque pode também ser obtido pela comparação com situações práticas (veja tabela). Estas se aplicam apenas para dadas espessuras de parede e não podem ser aplicadas para condições diferentes, tais como temperatura, uso de nucleantes e pigmentos, tempo de preenchimento do molde, etc. Para paredes mais finas, os tempos serão menores, para maiores espessuras, mais longos.

Procedimento de ajuste correto

Para obter peças moldadas com propriedades ótimas, o tempo de recalque deve ser determinado pelo método da pesagem, e o tempo de resfriamento deve ser reduzido ao mínimo (normalmente, ligeiramente superior ao tempo de plastificação). Isto pressupõe que o ponto de injeção tenha sido projetado e posicionado corretamente (ver capítulos 2 e 3 desta serie). É importante, também, manter a pressão constante durante o tempo de recalque. A pressão correta varia entre 60 e 100 MPa, dependendo do material usado.

5. Temperatura Inadequada do Fundido

material fundido é vital para a qualidade das peças na moldagem de polímeros de engenharia semi-cristalinos. Como uma regra geral, a tolerância à variações é menor que a das resinas amorfas. Neste capítulo, os autores abordam o tema “tempertura do fundido” relacionado aos materiais semi-cristalinos. O que acontece quando a temperatura do fundido está incorreta ?
A temperatura do material fundido pode estar muito alta ou muito baixa - ambas são incorretas. Além disso, a variação de temperatura dentro da massa fundida também é um fator a se ter em mente. Temperaturas muito altas degradam o polímero, isto é, quebram as cadeias moleculares. Outra consequência pode ser a decomposição de aditivos do material, como de pigmentos, modificadores de impacto, etc. Isto provocará uma queda na resistência mecânica da peça (como resultado da redução das cadeias moleculares), defeitos de superfície (causados pelos produtos
decompostos) e odores indesejáveis. Temperaturas muito baixas impossibilitam que um nível adequado de homogeneidade seja atingido. Isto provoca redução drástica da resistência ao impacto da peça moldada e, na maioria dos casos, consideráveis variações nas propriedades físicas. Além da temperatura do material fundido, o tempo de residência do polímero na unidade de injeção tem um importante papel. A experiência tem demonstrado que os tempos ótimos de residência estão entre 2 e 9 minutos. Se o tempo de residência for muito longo, poderá ocorrer decomposição térmica, mesmo quando o material fundido estiver na temperatura correta. Se o tempo de residência for muito curto, não haverá tempo suficiente para uma homogeneização eficiente do fundido.

Quais são os sinais de temperatura incorreta do fundido ?

No caso do POM, o excesso de temperatura provocará a degradação da resina, gerando subprodutos que formarão bolhas no fundido. Isto pode ser observado claramente no material fundido quando o mesmo é purgado. Outros sintomas podem ser o acúmulo de resíduos sobre o molde e a liberação de odor. As propriedades físicas do POM homopolímero, entretanto, são pouco afetadas por estas altas temperaturas. A Poliamida descolore em condições extremas, principalmente se o superaquecimento ocorre em função de bicos de injeção muito quentes. A decomposição térmica pode ser reconhecida em todas as poliamidas através da redução nas propriedades mecânicas. No laboratório, a decomposição térmica pode ser verificada pela medição da viscosidade relativa da resina. PBT e PET reagem muito mais fortemente ao superaquecimento, com perda significativa de tenacidade. Falhas são dificilmente percebidas durante o processamento. Se nenhum método de controle de qualidade for aplicado durante a produção, o problema se tornará aparente apenas no estágio de montagem, ou quando a peça já estiver em uso. A descoloração em peças em poliésteres indica um alto, porém não usual, grau de degradação. Na prática, aplicam-se testes em amostras aleatórias com os quais certas propriedades relacionadas com a tenacidade podem ser medidas. Testes de viscosidade com material de peças moldadas consomem tempo e custam caro para serem feitos rotineiramente. No caso de PA ou PBT não reforçados, a presença de partículas não fundidas durante a purga é um sinal de uma temperatura de fundido muito baixa, ou utilização de um
percentual muito grande da capacidade de injeção da máquina.

A temperatura correta do fundido

As fichas técnicas dos polímeros indicam a faixa de temperatura ótima para cada grade. Em geral, o controle da temperatura desejada através da leitura dos pirômetros não é confiável porque, além do aumento de temperatura promovido pelo calor fornecido pelas resistências do cilindro de injeção, o atrito gerado pelo contato do material com a rosca em movimento gera calor. Aquantidade de calor que é gerada desta maneira depende da geometria e da rotação da rosca, assim como da contrapressão. As recomendações a seguir podem ajudar na obtenção de medidas acuradas de temperatura:
•Use sondas de termômetro com diâmetro inferior a 1,5 mm (resposta mais rápida);
•Pré-aqueça a sonda;
•Colete o material fundido em um recipiente isolado termicamente;
•Movimente a sonda enquanto estiver fazendo a medição.

Quando estiver fazendo as medições iniciais ou quando não houverem valores conhecidos sobre os quais guiar-se, deve-se utilizar um perfil de temperatura de 10 a 15° C acima do ponto de fusão na zona de alimentação e em torno de 5 a 10° C abaixo da temperatura desejada no material na zona de homogeneização. Ajustes finos na temperatura podem ser feitos de acordo com a temperatura medida no fundido. No caso de longos tempos de residência e de uma utilização de um pequeno percentual da capacidade de injeção, um perfil crescente é recomendado. Para tempos de residência curtos e de uma utilização de um grande percentual da capacidade de injeção, um perfil constante é o que dá melhor resultado. As temperatura das zonas de aquecimento nunca devem ser ajustadas abaixo do ponto de fusão do material.

6.Temperatura Inadequada do Molde

Quando moldando polímeros de engenharia semi-cristalinos como POM (poliacetal), PA (poliamida), PBT e PET (poliésteres), é importante garantir que a temperatura da superfície do molde seja a mais adequada para o tipo de resina. Os requerimentos básicos para um ótimo
processamento estão no projeto daferramenta. O transformador somente poderá produzir peças boas com a utilização de controladores de temperatura se o projeto da ferramenta for adequado. Isto exige uma cooperação muito grande na fase de projeto da ferramenta para evitar problemas de produção num estágio mais avançado. Possíveis consequências negativas de uma temperatura inadequada do molde.
O sintoma mais facilmente identificável é o acabamento superficial ruim da peça injetada.
A contração de moldagem e a contração pós-moldagem de polímeros semi-cristalinos são altamente dependentes da temperatura da superfície da cavidade do molde e da espessura de parede da peça. Portanto, uma dissipação irregular de calor no molde pode provocar diferentes contrações na mesma peça. Na prática, isto pode dificultar a manutenção das tolerâncias da peça. Nascircunstâncias mais desfavoráveis, a contração pode estar além do limite do corrigível, tanto para resinas reforçadas como para não reforçadas. Quando as dimensões de peças que trabalham em alta temperatura diminuem com o tempo, em geral, a causa é a temperatura da cavidade muito baixa. Isto porque, com temperaturas do molde muito baixas, a contração de moldagem pode ser muito pequena, porém, a contração pósmoldagem será substancialmente mais alta.
Se um longo tempo de start-up é necessário até que as dimensões diminuam para os valores corretos, isto é um sinal de um controle de temperatura inadequado na ferramenta.
Uma dissipação inadequada do calor em algumas regiões da ferramenta pode causar um substancial aumento do ciclo total, provocando o aumento do custo da peça. Temperaturas incorretas podem, algumas vezes, ser detectadas na peça injetada através de técnicas laboratoriais como análise estrutural (por exemplo, com o POM) e DSC (por exemplo, com o PET). Recomendações para ajustar a temperatura da cavidade corretamente.
As ferramentas de injeção estão se tornando cada vez mais complexas e, como resultado disto, está se tornando cada vez mais difícil criar condições apropriadas para um controle efetivo da temperatura do molde. Exceto no caso de peças simples, o uso de sistemas de controle de temperatura do molde é sempre questão de compromissos. Por esta razão, a lista de recomendações a seguir deveria ser vista apenas como um guia de caráter geral.

• O controle da temperatura da cavidade deve ser levado em consideração na fase de projeto da ferramenta.

• Quando projetando moldes de grandes dimensões para fabricar peças pequenas e de baixo peso, é importante que o mesmo permita uma boa transferência de calor.

• Seja generoso quando dimensionando os canais e tubulação para passagem dos fluidos de controle de temperatura. Não use acoplamentos que causem grandes restrições ao fluxo.

• Sempre que possível, use água pressurizada como o meio de controle.

• Use mangueiras capazes de suportar altas pressões e temperaturas (até 8 bar e 130° C).

• Especifique a performance do controlador de temperatura para a ferramenta.

• Use isolação entre as bases do molde e as placas da máquina.

• Use controladores de temperatura separados para a parte móvel e para a parte fixa do molde.

• Use controle de temperatura separado para partes móveis e machos, de modo que você possa trabalhar com diferentes temperaturas para iniciar a injeção.

• Sempre conecte circuitos de controle de temperatura diferentes em série, nunca em paralelo.

Se os circuitos estão em paralelo, pequenas diferenças na resistência ao fluxo podem causar diferenças na vazão do meio controlador de temperatura, de forma que as variações de temperatura serão maiores que no caso de empregar conexões em série (conexões em série trabalharão adequadamente apenas se houver menos de 5° C de diferença entre a temperatura de entrada e a de saída).

• O uso de termômetros no equipamento para indicar a temperatura de entrada e de saída do fluido de controle de temperatura do molde é recomendado.

• Por razões de controle de processo, recomenda-se utilizar também um sensor de temperatura na ferramenta, de modo a permitir a checagem da temperatura durante a produção.

O equilíbrio térmico é estabelecido na ferramenta após um certo número de ciclos, normalmente, um mínimo de 10. A temperatura real de equilíbrio dependerá de muitos fatores. A temperatura da superfície do molde poderá ser medida por termopares dentro da ferramenta (posicionados a 2 mm da superfície) ou, mais comumente, por um termômetro portátil. A superfície da sonda do termômetro deve ser de leitura rápida. A temperatura da ferramenta deve ser medida em várias posições, não apenas uma vez de cada lado. Uma vez medidas as temperaturas, deve-se ajustar as unidades de controle para conseguir a temperatura mais adequada no molde. As fichas técnicas dos materiais sempre indicam a temperatura correta da ferramenta. Estas recomendações sempre representam o melhor compromisso entre um bom acabamento superficial, propriedades mecânicas, contração e ciclo. Transformadores de peças de precisão e de peças que devem atingir exatas especificações óticas ou de segurança, geralmente, tendem a usar temperaturas de molde mais altas (menor contração pós-moldagem, superfície mais brilhante, propriedades mais uniformes). Tecnicamente, peças menos críticas, que têm que ser produzidas com o menor custo possível, podem ser moldadas com temperaturas menores. Entretanto, os transformadores devem estar conscientes das consequências desta opção e devem testar as peças exaustivamente, até que tenham certeza de que as peças estão de acordo com as especificações dos clientes.

7. Acabamento Superficial Ruim

Polímeros de engenharia semi-cristalinos como o POM (poliacetal), PA (poliamida), PBT e PET (poliésteres) são usados primariamente devido às suas excelentes propriedades mecânicas, térmicas, químicas e elétricas. Em muitos casos, porém, também se faz necessário um ótimo acabamento superficial. Este artigo tem a intenção de ajudar a eliminar eventuais defeitos superficiais.

Localização e definição dos defeitos superficiais

Para resolver os problemas de defeitos superficiais é necessário, primeiro, examinar a localização precisa do defeito e em que situação o mesmo se torna evidente. Para isto, é recomendado observar a superfície durante o processo de injeção. Os pontos que devem ser esclarecidos são listados abaixo:

•O defeito ocorre à cada injeção ou irregularmente ?
•O defeito ocorre sempre na mesma cavidade ?
•O defeito ocorre sempre no mesmo lugar da peça ?
•O defeito pode ser previsto através de um estudo de preenchimento do molde ?
•O defeito pode ser observado também no canal de alimentação ?
•O que ocorre quando um novo lote de material é usado ?
•O defeito ocorre apenas em uma máquina injetora ou em outras também ?

Análise das possíveis causas de defeitos superficiais

Defeitos superficiais podem ser causados por muitos fatores diferentes como:

•Resina: secagem, qualidade do composto, presença de contaminantes.
•Condições de injeção: temperatura do material, velocidade de injeção e ponto de passagem para recalque;
•Condições da unidade de injeção: ex.: desgaste e pontos mortos;
•Projeto do sistema de câmara quente: canais, pontos mortos, etc;
•Projeto do molde, posição e dimensões do ponto de injeção, poço frio, saídas de gases, etc;
•Aditivos;
•A resina base do composto de moldagem.

Conclusões para evitar os defeitos superficiais

Defeitos de localização regular

Se os defeitos de superfície ocorrem no mesmo lugar, com regularidade, há um problema no bico de injeção ou no bico da câmara quente. A forma e o projeto do canal de injeção, entrada, ou da peça também podem ser responsáveis, ex.: cantos vivos, mudanças bruscas na espessura, etc. Outra causa pode estar relacionada às condições de injeção, como o perfil de velocidade de preenchimento ou o ponto de passagem para recalque.

Defeitos de localização irregular

Quando defeitos de superfície ocorrem em diferentes lugares, de forma irregular, deve-se checar o composto (qualidade do composto, presença de contaminantes). Fatores como baixa temperatura do fundido, contrapressão, velocidade da rosca e curso de dosagem podem, também, contribuir significativamente.

Defeitos cobrindo grandes áreas

Este tipo de defeito normalmente se estende sobre toda a peça e pode ser observado também no canal de alimentação. Aqui deve-se checar se houve degradação do material. Isto pode ser feito purgando o material do cilindro e observando se houve, por exemplo, formação de bolhas. No caso de câmaras quentes, este método também pode ser usado, porém, com limitado sucesso. A decomposição do material pode ser devido a degradação do polímero ou de aditivos,
causadas por superaquecimento ou excessivo tempo de residência. No caso de polímeros
higroscópicos, pode ocorrer, também, degradação hidrolítica, quando o composto é injetado sem a devida secagem.

Recomendações Gerais

Quando um acabamento superficial de alto nível for essencial em peças moldadas com polímeros de engenharia semicristalinos, recomenda-se não utilizar câmara quente. Entretanto, quando se opta pela utilização de tal sistema, é aconselhável fazer uso de um canal frio entre o bico da câmara quente e a peça de modo a isolar termicamente o bico da câmara quente. O material frio vindo do bico de injeção ou do bico da câmara quente deve ser interceptado por um poço frio para que o mesmo não entre na peça. A tabela a seguir lista vários tipos de defeitos superficiais e meios de eliminá-los. Na prática, entretanto, diferentes defeitos superficiais podem aparecer simultaneamente, o que torna qualquer investigação das causas do problema e a sua eliminação muito mais difíceis.

8. Problemas com Câmara quente

9. Empenamento

Materiais semi-cristalinos como POM (poliacetal), PA (poliamida), PBT e PET (poliésteres) tendem a empenar muito mais que os materiais amorfos. Este ponto tem que ser levado em consideração já no início do projeto de novos moldes e de novos produtos. Se isto não é feito, fica quase impossível corrigir o problema num estágio mais avançado. Este artigo trata sobre as causas do empenamento e passos que podem ser tomados para prevenir e evitar este problema.

9.1 Quais são as principais causas do empenamento ?

A contração é relativamente alta em materiais semi-cristalinos e é influenciada por um grande número de fatores. No caso de materiais não reforçados, o empenamento é grandemente influenciado pela espessura de parede da peça e pela temperatura da cavidade.

Grandes diferenças em espessuras de parede e temperaturas do molde inadequadas provocarão o empenamento da peça. Características totalmente diferentes de contração irão se tornar evidentes no caso de materiais reforçados com fibra de vidro, devido a orientação das fibras. O efeito das diferenças de espessura sobre a contração é relativamente pequeno. Neste caso, a
principal causa do empenamento é a diferença entre a orientação longitudinal e transversal da fibra. Essencialmente, o empenamento ocorre devido à distribuição da espessura de parede, localização do ponto de injeção, restrições ao fluxo, assim como da rigidez inerente da peça injetada. Estas diferentes causas de empenamento, independentemente do material ser reforçado com fibra de vidro ou não, frequentemente provocam um efeito de empenamento contrário na mesma peça.

9.2 Como evitar o empenamento ?

Peças injetadas com materiais não reforçados devem ter espessuras uniformes. Acúmulos de material devem ser evitados sempre que possível. Entradas múltiplas podem ser usadas para conseguir minimizar a perda de pressão e, desta forma, reduzir as diferenças de contração ao mínimo. O sistema de aquecimento do molde deve ser projetado de modo que o calor seja dissipado com a maior uniformidade possível. Com materiais reforçados com fibras de vidro, a simetria da peça moldada é tão importante quanto a uniformidade das espessuras. Peças assimétricas alteram o fluxo e a orientação do material, causando empenamento. No caso de peças assimétricas, portanto, é necessário balancear o fluxo mediante a incorporação de uniformizadores de fluxo. Aposição do ponto de injeção também é de grande importância – todas bifurcações e todas linhas de união são potenciais causadoras de empenamento.

9.3 Que possibilidades estão abertas para o transformador?

Assumindo que a peça, o ponto de injeção e o molde foram corretamente projetados, o transformador pode controlar o empenamento, até um certo ponto, através da pressão de recalque e da temperatura do molde. O uso de vários circuitos de aquecimento para otimizar a dissipação de calor é uma prática normal. No caso de materiais reforçados, mudanças na velocidade de injeção e/ou na temperatura do molde podem promover pequenas melhoras. Entretanto, se a possibilidade de empenamento não foi prevista na fase de projeto do molde e da peça, este não pode ser corrigido por modificações nas condições de moldagem.

9.4 O que pode ser feito quando o empenamento ocorreu?

O passo mais importante, especialmente no caso de materiais reforçados com fibras de vidro, é conduzir um estudo de preenchimento do molde, (preenchendo o molde parcialmente, em vários estágios). Pelo estudo do perfil da frente de fluxo, a orientação das fibras pode ser reconstruída.
Referindo-se às curvas de contração de materiais reforçados, pode-se tomar medidas para reduzir o empenamento, como por exemplo, pela incorporação de diretores de fluxo ou restrições ao fluxo. Este método requer muita habilidade e experiência prática e, ao mesmo tempo, permite aos envolvidos aprimorarem seus conhecimentos, que podem auxiliar na tomada de decisões futuras. Entretanto, os resultados ficam limitados em função das características dos materiais. No caso dos polímeros cristalinos, por exemplo, não é possível obter a mesma planicidade que comos polímeros amorfos. Para compensar esta diferença, pode-se usar as formulações de baixo empenamento. Estes materiais apresentam um bom balanço entre as propriedades e o empenamento, devido a modificações químicas ou a combinação de diferentes reforços. O último método, e também o mais caro, consiste em alterar o molde. Se já há experiência com peças similares, insertos corrigíveis são a melhor solução para peças críticas.

10. Acúmulo de Resíduo sobre o Molde

O acúmulo de resíduos sobre o molde pode ocorrer com praticamente todos os termoplásticos. Com o aumento da demanda
por produtos cada vez mais elaborados, também aumenta a quantidade de aditivos que têm que ser incorporados, como por exemplo,
modificadores, retardantes de chama, etc. Estes aditivos podem, com certa frequência, se acumular sobre a cavidade do molde.
Há muitas razões associadas ao acúmulo de resíduos sobre o molde. As mais comuns são:

• Decomposição térmica;
• Cisalhamento excessivo;
• Saídas de gases ineficientes;

Na prática, estes resíduos se acumulam devido a uma combinação de mais de um dos fatores mencionados acima, o que torna complexa a localização e a solução do problema. Além disto, há ainda mais um agravante – normalmente, os resíduos, se tornam visíveis somente depois de um longo tempo de trabalho.

10.1 Tipos de resíduos

Cada grupo de aditivos produz um tipo específico de resíduo. Retardantes de chama podem se decompor quando expostos à altas temperaturas, formando subprodutos que podem se acumular sobre o molde. Modificadores de impacto são afetados não apenas por temperatura excessiva mas também por cisalhamento excessivo. Estes modificadores podem, sob condições desfavoráveis, separar-se do polímero, deixando resíduos na superfície da cavidade. Alguns pigmentos utilizados nos polímeros de engenharia, usualmente processados à altas temperaturas, podem reduzir a estabilidade térmica do composto de moldagem, resultando em resíduos que consistem de polímero degradado e pigmento decomposto. Em partes do molde em que há superaquecimento (como em machos), modificadores, estabilizantes e outros aditivos podem, também, aderir à parede do molde, deixando resíduos. Nestes casos, deve-se buscar melhorar o controle da temperatura do molde ou usar estabilizantes especiais. Atabela ao lado lista as possíveis causas de acúmulo de resíduos
sobre o molde e maneiras de eliminá-las.

10.2 Resíduos que aparecem repentinamente

Normalmente, resíduos que aparecem repentinamente, são provocados por alterações nas condições de moldagem e mudanças de lote de matérias-primas. Os comentários a seguir podem ajudar a evitar este problema. Antes de mais nada, a temperatura do fundido deve ser medida e a aparência do fundido checada, na tentativa de encontrar sinais de decomposição, isto é, presença de material queimado. Também deve-se checar se o composto de moldagem está contaminado por substâncias estranhas e se nenhum composto de purga incompatível foi usado.
Além disso, é muito importante que as saídas de gases sejam checadas. O próximo passo deve ser operar a máquina com resina natural ou de cor clara. Após aproximadamente 20min de produção, deve-se desligar a máquina e desmontar o cilindro de injeção (bico, adaptador e rosca). A inspeção do material na tentativa de encontrar partículas queimadas e comparação da cor atual com a cor original indicarão, rapidamente, a fonte de problemas.
Esta técnica tem, em muitas situações, revelado fraquezas surpreendentes, mas é realmente aplicável apenas às máquinas pequenas (com rosca de até 40 mm de diâmetro). A eliminação destes problemas contribuirá para melhorias de qualidade também quando forem processados outros materiais termoplásticos. Um procedimento similar pode ser adotado para câmaras quentes.

10.3 Cuidado com os moldes

Se o acúmulo de resíduos não pode ser evitado por nenhuma das medidas descritas anteriormente, terão que ser dados cuidado e atenção especial aos moldes. Foi constatado na prática que os resíduos na superfície do molde podem ser removidos mais facilmente na fase inicial do seu aparecimento. Cavidades e saídas de gases devem, portanto, ser limpas em intervalos específicos de tempo, como por exemplo, ao fim de cada turno. Uma vez que o resíduo forma uma camada grossa, fica extremamente difícil removê-lo. E também corre-se o risco de fazer calço no molde dando rebarba no produto injetado.

Recomendações para evitar o acúmulo de resíduos

Quando resinas sensíveis térmicamente são injetadas em moldes de câmara quente, deve-se lembrar que o tempo de residência passa a ser mais longo, de modo que o risco de acúmulo de resíduos de produtos degradados aumenta. Materiais sensíveis ao cisalhamento devem, sempre, ser processados usando canais e entradas generosamente dimensionados. Entradas múltiplas, que reduzem os caminhos percorridos pelo material e também permitem a utilização de menores pressões de injeção, geralmente dão bons resultados. Em termos gerais, a exaustão eficiente dos gases da cavidade reduz a tendência de acúmulo de resíduos sobre o molde. Portanto, saídas de gases adequadas devem ser previstas na fase de projeto do molde. Saídas de gases auto-limpantes, ou que permitam a fácil remoção de resíduos, são preferíveis. Melhorias no sistema de exaustão dos gases tem sempre promovido a redução de acúmulo de resíduos sobre o molde. Em alguns casos, é possível aplicar uma cobertura anti-aderente sobre a superfície da cavidade, que contribui para a redução do acúmulo de resíduos.

HISTÓRIA DO PLÁSTICO

Tudo começou por volta de 1860 quando o inglês Alexandre Pakers iniciou seus estudos com o nitrato de celulosa, um tipo de resina que ganhou o nome de "Parkesina". O material era utilizado em estado sólido e tinha como características principais flexibilidade, resistência a água, cor opaca e fácil pintura.
Em 1862, ocasião da Exposição Internacional de Londres, Pakers apresentou as primeiras amostras do que podemos considerar o antecessor da matéria-plástica, ponto central de uma grande família de polímeros que nos dias de hoje contém centenas de componentes.
No mesmo ano, o tipógrafo americano John Wesle Hyatt (1837 - 1920) soube de um concurso em Albany, no estado de Nova York (EUA), lançado pela empresa Phelan and Collander, que produzia bolas de bilhar. Quem fosse capaz de desenvolver um material que pudesse substituir o marfim, que estava ficando raro na fabricação das bolas de bilhar, ganharia dez mil dólares. A partir disso, Hyatt começou a pesquisa do marfim artificial ou qualquer novo material que pudesse satisfazer as expectativas da empresa.
Hyatt obteve sucesso em 1870, aperfeiçoando a celulóide - uma versão comercial do nitrato de celulosa com adição de piroxilina, cânfora, álcool, polpa de papel e serragem. Nasceu, então, a primeira matéria plástica artificial. Neste mesmo ano foi inaugurada a primeira fábrica da nova matéria-prima, batizada de Albany Dental Plate Company, nome que provém do fato da celulóide ter sido utilizada primeiramente por dentistas.
Três anos mais tarde (1872), a Dental Plate Company mudou para Celluloid Manufacturing Company. Esta foi a primeira vez que o nome celulóide foi registrado. Por sua facilidade de trabalho, a celulóide foi um sucesso e nos anos posteriores acabou definindo a nomenclatura das matérias plásticas que eram criadas a partir da celulóide.
Em 1920, Hermann Staudinger iniciou seus estudos teóricos de estrutura e propriedade dos polímeros naturais (celulosa e isoprene) e sintéticos. Staudinger mostrou que os polímeros são constituídos de moléculas em forma de longas cadeias formadas a partir de moléculas menores, por meio da polimerização. Anteriormente, se acreditava que os plásticos eram compostos de anéis de moléculas ligados. Porém, as teorias de Staudinger não foram bem aceitas por todos os cientistas e a discussão continuou durante os anos 20.
Por volta dos anos 30 nasceu o poliestireno, que tem como material base o eteno e o benzeno. Mas sua produção comercial só foi iniciada em 1936, na Alemanha.
Em 1949 foi inaugurada a primeira fábrica de poliestireno, a Bakol S.A, em São Paulo. Logo foi iniciada a produção comercial do poliestireno de alto impacto. No início dos anos 60, F.H. Lambert desenvolveu o processo para moldagem de poliestireno expandido. O plástico substitui com vantagens uma série de matérias-primas utilizadas pelo homem há milhares de anos, como vidro, madeira, algodão, celulose e metais. Além disso, ao substituir matérias-primas de origem animal, como couro, lã e marfim, possibilitou o acesso a bens de consumo pela população de baixa renda.
Depois da descoberta do poliestireno, polietileno, PVC, poliamidas (Nylon) e poliéster, o conhecimento dos mecanismos de polimerização contribuiu, nos últimos anos, para o nascimento de outros materiais plásticos com características físico-mecânicas e de alta resistência ao calor, os chamados tecnopolímeros ou polímeros para engenharia.
A partir de 1945, as matérias-primas plásticas entraram com tudo na casa das pessoas, independentemente de condição social. Foi um fenômeno, pois, na época, o aço predominava.
A substituição progressiva dos materiais tradicionais pelas novas substâncias sintéticas mudou o conceito de forma, ergonomia e utilidade dos objetos que o homem estava acostumado a manusear em seu dia-a-dia.
Com a introdução do plástico no mercado mundial novas demandas foram surgindo, como produtos descartáveis, artigos para o lazer, eletroeletrônicos entre outros. No setor de eletrodomésticos, por exemplo, a utilização do plástico está em constante crescimento e evolução.
Nos dias de hoje, o plástico é considerado essencial para o progresso da humanidade. O aperfeiçoamento das tecnologias de transformação viaja na mesma intensidade da história dos polímeros.

INJETORAS

Funcionamento de uma Máquina Injetora

INJECTION BLOW( Injeção Sopro)

Sopro é o processo para a produção de objetos ocos no qual o ar é usado para expandir uma pré-forma quente (previamente extrudada ou injetada) contra as paredes da cavidade de um molde bipartido. Uma garrafa cuja abertura é muito menor do que o corpo, por exemplo, só pôde passar a ser confeccionada com plástico após o desenvolvimento do processo de sopro, pois exige condições de extração difíceis ou impossíveis de serem atingidas pelo processo de injeção.

Uma característica importante para alguns produtos é a possibilidade de se ter seções com paredes muito finas, com relativamente pouca tensão residual. Outra característica é que as dimensões e os detalhes geométricos da peça são mais precisamente mantidos do lado de fora do que do lado de dentro.

As primeiras experiências com sopro surgiram no fim do século passado, quando se soprava vapor entre duas finas chapas de nitrato de celulose fixadas entre duas metades de um molde. No início dos anos 30, materiais mais propícios, como acetato de celulose e poliestireno, foram desenvolvidos, mas o alto custo e a baixa performance destes materiais não permitiram sua rápida adoção, não oferecendo vantagem sobre garrafas de vidro.

O advento do polietileno de baixa densidade na metade dos anos 40 e, principalmente do polietileno de alta densidade no fim dos anos 50 e a disponibilidade comercial de equipamentos para sopro tornaram o processo altamente vantajoso, produzindo garrafas mais leves e resistentes. Mais tarde, a aceitação do polietileno para embalagens de leite, óleo vegetal, detergentes e outros produtos químicos, e do PET para bebidas gaseificadas, expandiu o processo a níveis sem precedentes.


TIPOS DE PROCESSO DE SOPRO

O processo básico envolve basicamente as seguintes etapas:

• PLASTIFICAÇÃO DO MATERIAL
• OBTENÇÃO DA PRÉ-FORMA
• FECHAMENTO DO MOLDE SOBRE A PRÉ-FORMA
• SOPRO DE AR NO INTERIOR DA PRÉ-FORMA PARA EXPANSÃO E MOLDAGEM
• RESFRIAMENTO DO MOLDADO
• EXTRAÇÃO DO MOLDADO

A moldagem por sopro divide-se em dois processos fundamentais, baseados no método de formação da pré-forma, ambos seguindo as seis etapas acima. Eles são sopro de pré-forma injetada e sopro de parison extrudado . Diversas variações dos processos básicos são conseguidas, como sopro com estiramento da pré-forma e sopro de pré-formas co-extrudadas.


INJEÇÃO – SOPRO



Este processo pode acontecer de duas formas diferentes. Na primeira (figura 1), pré-formas são obtidas em moldes e máquinas-injetoras convencionais, armazenadas e transferidas ou vendidas ao transformador final. Uma sopradora exclusiva para este fim recebe as pré-formas injetadas, as posiciona em pinos sobre um trilho móvel e as reaquece por radiação (sem plastificar, apenas amolecer), para que possam se deformar. Depois de aquecidas, uma ou mais pré-formas são posicionadas entre as placas do molde, e sopradas pelo pino do trilho após fechamento do molde. Este método é chamado de injeção sopro em duas etapas.

No segundo tipo de processo, chamado de injeção-sopro em uma etapa, a mesma máquina realiza todas as etapas. A pré-forma é injetada em um molde bipartido com um pino-núcleo agindo como macho. Após um resfriamento suficiente para assegurar a manutenção de sua forma geométrica, o molde de injeção abre para que o pino núcleo gire ou deslize p/ outra estação, onde a pré-forma é posicionada em um molde de sopro, e soprada. O sopro se dá pelo interior do próprio pino-núcleo.

Este processo é mais econômico em termos de energia do que o de duas etapas, pois a pré-forma não volta a temperatura ambiente após sua moldagem. Porém, para cada pré-forma injetada, apenas um produto é soprado. Como o ciclo de injeção da pré-forma costuma ser de 3 a 4 vezes maior do que o de sopro, existe uma perda de produtividade em comparação com o método de duas etapas.

A injeção-sopro torna-se uma opção proporcionalmente muito cara para produtos de grande volume. Muitas vezes, mesmo com produções muito altas os custos adicionais deste processo não compensam suas vantagens de acabamento superficial e ausência de rebarbas, pois a máquina é mais cara, o tempo de ciclo é maior e é preciso um molde de injeção. O processo se adapta muito bem a volumes de até 500 ml, exceção feita às garrafas de refrigerante de 2 litros(feitas com estiramento da pré-forma). Recentemente tornou-se viável a produção de bombonas de 5 litros para água mineral.



Características dos produtos e do processo


Espessura de parede praticamente uniforme

O problema do afinamento localizado da parede do moldado pode ser contornado quando se usa a técnica da pré-forma injetada. É possível produzir pré-formas de espessura variável, simplesmente perfilando-se o pino núcleo. Assim, consegue-se um certo controle sobre a distribuição de material na peça soprada.



Ausência de rebarbas

A principal vantagem dessa técnica está em que as peças podem ser conformadas sem necessidade de acabamento posterior, pois não há rebarbas de esmagamento. Por exemplo, na moldagem de recipientes de polietileno é possível o pescoço roscado ser produzido durante a etapa de injeção. Além disso, a pré-forma já é um recipiente fechado (é semelhante a um tubo de ensaio), não havendo perdas por esmagamento no fundo.

Precisão dimensional/bom acabamento

O pescoço injetado tem maior precisão dimensional e melhor acabamento do que no processo por extrusão. Isto permite formas especiais com intricados contornos externos e internos. Além disso, a pré-forma precisamente moldada, o peso, e por extensão, o volume, são mais consistentes. Muito comum é a moldagem de detalhes no pescoço, como roscas, tanto internamente pelo pino-núcleo, quanto externamente pelo molde.

LIMITAÇÕES DO PROCESSO

• perfilar o pino-núcleo de forma a variar a espessura da pré-forma não é um método tão eficiente quanto o uso dos programadores para pré-formas extrudadas;
• recipientes grandes exigem pré-formas grandes, requerendo forças de fechamento muito altas para o molde de injeção;
• razão pescoço/corpo é limitada, pois pinos muito grandes enfrentam problemas de movimentação;
• custo do ferramental é, geralmente, quase o dobro do ferramental para pré-formas extrudadas, graças, principalmente ao molde de injeção adicional;
• para certas resinas e produtos o tempo de ciclo é maior do que para pré-formas extrudadas.
• não é possível produzir alças por sopro de pré-formas injetadas; é possível porém, injetar uma alça junto com o corpo da pré-forma, como mostra a figura 17, ou produzir uma alça em separada e montá-la no gargalo do produto soprado.

ISBM

Garrafa PET












INJEÇÃO-ESTIRAMENTO-SOPRO (ISBM)

Este processo, mostrado pelo video, difere da injeção-sopro por incorporar uam etapa mais ao ciclo, o estiramento. Esta etapa consiste em se estirar no sentido longitudinal a pré-forma injetada antes do sopro, deformando-a axialmente através de uma haste inserida pela abertura da própria pré-forma. O estiramento pode ser feito nos mesmos tipos de máquinas descritos no item anterior ou naquelas que recebem a pré-forma pronta.

A função do estiramento é orientar as cadeias moleculares do material plástico em duas direções (orientação bi-axial) para aumentar o desempenho do material em relação a resistência ao impacto, transparência, brilho superficial, barreira contra gases e rigidez. Além disso, é muito importante a redução do peso do produto, pois o ganho de resistência com o estiramento permite paredes com menor espessura e diminui o consumo de matéria-prima.

O PET é processado por injeção-estiramento-sopro para que a orientação molecular obtida no estiramento atue como barreira de gases, sendo, por isso, a resina mais utilizada para bebidas gaseificadas

Cargas e Aditivos

CARGAS E ADITIVOS

Principais tipos de aditivos para termoplásticos e suas funções:

-Estabilizantes,
-Plastificantes,
-Lubrificantes,
-Agentes Antiestáticos,
-Retardantes de Chama,
-Pigmentos e Corantes,
-Agentes de Expansão e Espumantes,
-Nucleantes
-Modificadores de impacto,
-Cargas e Agentes de Reforço.

Cargas

Tipos principais de cargas, caracterizadas por forma de atuação:

-Cargas de enchimento: apenas reduzem o custo do produto.

-Cargas de reforço: alteram as propriedades mecânicas do produto.

-Cargas funcionais: alteram propriedades específicas do produto, como condutividade elétrica ou condutividade

Alguns tipos de cargas podem ter uma ou outra característica, ou agrupar várias delas de uma só vez. Um exemplo é o negro de fumo, que pode atuar como:

-Carga de reforço em borracha vulcanizada.
-Carga de enchimento em termoplásticos
-Carga funcional em termoplásticos ou borrachas
-Pigmento em geral.



As cargas também podem ser classificadas quanto à sua natureza ou origem em:

-Cargas inorgânicas ou cargas minerais.
-Cargas orgânicas.
-Cargas metálicas.


Cargas Inorgânicas ou Cargas Minerais.

-Carbonato de Cálcio
-Alumina tri-hidratada
-Silicas; diatomita, sílica gel
-Silicatos; caolin, talco, mica.
-Sulfato de Bário
-Antracita
-Fibras de Vidro ou Microesferas Ôcas de Vidro.


Cargas orgânicas.

-Negro de fumo
-Pó de madeira
-Celulose
-Sabugo de milho moído
-Fibras vegetais em geral

Cargas metálicas*.
"Fibras ou partículas metálicas


Cargas de enchimento: apenas reduzem o custo do produto. De um modo geral são compostos inorgânicos:

-Carbonatos, CaCO3
-Asbestos
-Argilas
-Talco, Mg3(Si4O10)(OH)2
-Outros



-Propriedades Intrínsecas às Cargas.
-Aspecto e Forma Física
-Tamanho e Distribuição do Tamanho das Partículas.
-Natureza química da superfície das partículas.
-Pureza química.
-Higroscopicidade.
-Abrasividade
-Propriedades térmicas, ópticas, elétricas, etc.
-Custo




Propriedades intrínsecas às cargas. Aspecto e forma física:

Depende da origem e do processo de fabricação, variam as formas, o tamanho de grão, a área superficial do grão, a apresentação na forma de manta, fibra curta, fibra longa, fibra picada, etc.

Tamanho e distribuição do tamanho das partículas:

Afeta as propriedades mecânicas e reológicas do composto, pois definem a área de contato entre os componentes da formulação. Por exemplo, aglomerados não dispersos fragilizam o material.

Natureza química da superfície das partículas e pureza química:

Estas características definirão a compatibilidade e adesão da carga à matriz polimérica, pois estão relacionadas com a energia livre superficial, molhabilidade e a presença de grupos químicos superficiais (como hidroxilas ou carboxilas por exemplo).

A presença de contaminantes químicos também deve ser evitada pois eles podem agir como pró-degradantes (caso dos óxidos metálicos) ou, se forem orgânicos, podem se volatilizar durante o processamento provocando a formação de bolhas.

Higroscopicidade:

Cargas higroscópicas causam reações de hidrólise durante o processamento (problemático com poliamidas e poliésteres) ou dificultam a moldagem.

Abrasividade:

Causam desgaste prematuro e excessivo dos equipamentos de mistura e de processamento. O quartzo como impureza em cargas minerais pode causar este problema.


Propriedades térmicas, ópticas, elétricas, etc

Vão definir as propriedades finais do composto depois de processado. Neste caso essa característica é mais predominante nas cargas funcionais.

Custo:

O custo será fator preponderante em cargas de enchimento, onde o principal objetivo é justamente abaixar o custo final da peça. No caso de cargas funcionais o custo vai depender do valor agregado ao material.

Tipos mais comuns de cargas de reforço.

"Fibra de vidro
"Fibras vegetais
"Fibras poliméricas, polímeros auto-reforçados.
"Negro de fumo

Cargas de reforço: alteram as propriedades mecânicas do produto.

Disponível no mercado com diferentes dimensões, variando o tamanho e o diâmetro das fibras. É usada em larga escala, principalmente com poliamidas (plásticos de engenharia) e resinas termofixas.

Apesar de ser um excelente agente de reforço, tem a desvantagem de ser muito abrasiva aos equipamentos de processamento e seus produtos tem um custo muito alto de reciclagem, seja térmica ou mecânica.

Fibras vegetais estão sendo cada vez mais usadas em substituição às fibras convencionais devido às seguintes vantagens:

-São produzidas por fontes renováveis.
-São biodegradáveis
-Menos abrasivas ao equipamento de processamento
-Podem ser incineradas
-Melhor capacidade de isolação térmica e sonora.
-Mais leves.
-Sua produção pode resolver graves problemas sociais no campo.

POLÍMEROS DE ALTO DESEMPENHO

LCP

Uma característica destacada dos polímeros de cristal líquido é a sua estrutura molecular. Estes polímeros consistem de macromoléculas rígidas, lineares que se alinham no estado fundido para produzir estruturas de cristal líquido. Se um polímero de cristal líquido fundido for sujeito a cisalhamento ou fluxo de estiramento, como é o caso em todas as operações de processamento de termoplásticos, então as macro moléculas rígidas se ordenam em fibras e fibrilas, que se congelam quando o fundido se resfria. É assim que a morfologia específica dos polímeros de cristal líquido no estado sólido é formada.

Propriedades:

A estrutura polimérica rígida, linear resulta comparada aos polímeros convencionais em uma melhoria significativa do perfil de propriedades mecânicas, especialmente paralelo à direção de orientação, e um número de outras propriedades excepcionais Polímero aromático, de copoliéster, passível de processamento por fusão, de alto desempenho, fácil de moldar.

Temperaturas de operação de até 240°C, temporariamente até 300°C
Muito baixa viscosidade no estado fundido

Possibilidade de tolerâncias muito estreitas (até classe de tolerância T6)

Baixíssimo calor de fusão (possibilidades de tempos de ciclo extremamente curtos)

Qualidade sem rebarbas na moldagem por injeção

Resistência à tração muito alta (até 185 MPa) e muito alto módulo elástico (até 30 000 MPa)
alta resistência ao impacto

Coeficiente de expansão térmica linear muito baixo, comparável ao do aço e da cerâmica inerentemente retardante de chama (UL 94 V-0, parcialmente 5 VA)

Muito boa resistência química e à oxidação

Muito baixa absorção de água

A resistência à tração e a rigidez mecânica aumentam na direção de fluxo proporcionalmente ao grau de orientação do fundido. Assim estes valores são mais altos em peças com paredes finas do que naqueles com paredes grossas.

As propriedades do Vectra LCP que são influenciadas pela alta orientação molecular exibem um alto grau de anisotropia. Isto significa que a solidez e a rigidez são significativamente mais altas decididamente maiores na direção de orientação do que transversalmente a ela, e o coeficiente de expansão térmica linear é mais alto em uma direção perpendicular à orientação do que paralela a ela. Esta anisotropia pode ser reduzida substancialmente pelo uso de cargas ou materiais de reforço e assim trazida a um nível que é comparável a outros polímeros reforçados com fibras.

Tipos:

A ampla gama de tipos para moldagem por injeção de Vectra LCP é construída sobre uma variedade de polímeros básicos que diferem com respeito ao ponto de fusão, resistência térmica, resistência e capacidades de fluxo. Variações múltiplas de cargas e materiais de reforço (fibras de vidro e carbono, minerais, grafita, PTFE e combinações destes) permitem a adaptação deste polímeros básicos aos requisitos de muitas áreas de aplicação.


A DuPont no campo do polímero de cristal líquido (LCP). Lançou dois novos grades : o 3226L e o 3224L. De marca comercial Zenite®, ambos prometem diminuir deformações nas peças fabricadas com LCP reforçado com fibra de vidro, em comparação com as resinas convencionais.
Conectores em LCP Zenite®: sem deformações


Aplicações:

Vectra® LCP é aplicado para o fabricação de componentes elétricos e eletrônicos, de elementos de conexão em cabos óticos, de dispositivos de telecomunicação, de máquinas de processamento químico, de dispositivos médicos, nas indústrias automotiva e de construção de máquinas, como também no campo de tecnologia de aeronaves e espaçonaves. Vectra® LCP é produzido por um processo de policondensação livre de íons. Isto torna o Vectra® LCP especialmente apto para aplicações no setor de eletrônica onde freqüentemente são requeridas concentrações de íons de menos de 5 ppm. Muitas peças moldadas que até agora foram feitas de metal, termofixos e vários outros termoplásticos podem ser fabricadas eficazmente e economicamente usando Vectra® LCP.

Fabricantes:

O maior produtor mundial desta resina e a Ticona sob a marca Vectra® seguido pela DuPont com a marca Zenite®.

PEEK

O PEEK é o resultado de uma combinação de resinas cristalizadas de altas tem- peraturas, desenvolvidas fundamentalmente para o emprego como materiais de revestimentos e isolação em fios de alto desempenho. Oferecem uma excelente combinação de características térmicas e de combustão em termos de material termoplástico e são resistentes à uma quantidade ampla de solventes e fluídos registrados.

Características

Material semicristalino
Boa solidez
Elevada estabilidade termomecânica
Elevadas temperaturas de uso contínuo e de pico
Excelente hidroestabilidade contra água e vapor quente
Ótima estabilidade química
Insensível às trincas
Auto-extinguível segundo UL 94 V-0
Libera baixa quantidade de gases tóxicos e corrosivos em caso de incêndio
Máxima resistência à radiação entre todos os produtos plásticos
Boas características elétricas
Reduzida vazão de gases no vácuo

Tipo Especiais:

Com carga de fibra de vidro, que fornecem elevada solidez e rigidez, elevada resistência às deformações a longo prazo e estabilidade dimensional, com modificações deslizantes para operar a seco;

Substitui metais nobres em aplicações extremas
Baixa densidade
Fácil usinagem

Aplicações:

Entre as aplicações típicas das resinas PEEK pode-se citar a isolação de fios e cabos a serem usados com elevadas exigências em equipamentos destinados à atividades aeroespaciais, equipamentos militares, usinas termonucleares, poços de petróleo e em sistemas de transporte subterrâneo.

Propriedades


A estrutura completamente aromática dessas resinas auxilia seu desempenho em elevadas temperaturas.
E seu caráter cristalizado lhes garante a resistência a solventes orgânicos e à fadiga dinâmica, além da retenção de sua ductilidade em tratamento de envelhecimento a curto prazo. Componentes moldados nessas resinas PEEK absorvem muito menos umidade do que uma grande quantidade de outros termopláticos.

À temperatura ambiente, a resina se comporta como um típico termoplástico de engenharia. É tenaz, forte, rígida, apresenta excelente capacidade de carga durante longos períodos, e apresenta também uma excepcional resistência à abrasão. Em termos de trabalhos de curto prazo, é a escolha correta para serviços em temperaturas acima de 300ºC. Ela apresenta também excelente estabilidade térmica em operação contínua.

A 220ºC é possível esperar uma vida útil de 50.000horas. Sem aditivos retardantes de chamas ou alógenos, elas têm um índice de oxigênio limite de 35%, atendem às exigências do teste UL 94 V-O e apresentam emissão de fumaça extremamente baixa.

Têm boa resistência a reagentes aquosos, ou soluções aquosas de reagentes, e comprovado desempenho, a longo prazo, quando imersas em água a 260ºC. Sua resistência a ataques se faz sentir em larga faixa de pHs, que variam de 60% de ácido sulfúrico a 40% de hidróxido de sódio, em elevadas temperaturas. Entretanto, são atacadas por alguns ácidos concentrados. Não foram registrados ataques por solventes em peças moldadas em PEEK, embora alguns tipos de solventes provoquem rachaduras em fios esmaltados com PEEK, em condições de elevados tensionamentos. O problema pode ser contornado com a orientação do PEEK abaixo de seu ponto de fusão.

Testes preliminares efetuados mostraram que a resistência à radiação de resina é boa, ou extremamente boa. Fios esmaltados com a resina e apertadamente enrolados em carretel de bobina resistiram sem degradação significativa a 1.100Mrad. A sua resistência a exposições às intempéries se encontra em avaliação no momento; após um ano de exposição ao tempo, os testes não indicaram modificações em suas propriedades

Conclusão:


Assim como os plásticos de engenharia convencionais, essas resinas na maioria das vezes também não chegam puras ao usuário. São formuladas com reforços (fibra de vidro, de carbono, de aço ou aramida), cargas e aditivos, aumentando ainda mais suas propriedades e atenuando possíveis limitações.
Seu uso no mercado brasileiro ainda é pouco expressivo por falta de conhecimento de suas propriedades técnicas e, talvez ainda mais, pela exorbitância do imposto de importação da ordem de 15,5% por não constarem esses PADS do capítulo 19 da TEC (Tarifa de Comércio Exterior), responsável pelas alíquotas. São enquadradas no item “outros” sempre gravadas com taxas mais elevadas. A importação de resinas básicas taxadas com imposto mínimo, hoje de 3,5%, permitira a introdução mais rápida desses polímeros especiais e a produção local de compostos de todos os tipos, com beneficio de possibilitar a fabricação local de peças importadas por indisponibilidade de matéria-prima.