Processamento de plásticos

Processamento de plásticos

1- Principais Processos • • • • • •

Extrusão Moldagem por injeção Moldagem por sopro Moldagem por termoformagem Moldagem por compressão Moldagem por transferência.

2-Extrusão • Processo idêntico ao dos metais, mas efetuado a temperaturas mais baixas. • Os produtos obtidos pelo processo de extrusão incluem tubos, varões, filmes e folhas, entre outras formas. • A máquina de extrusão serve também para produzir misturas de materiais plásticos, para produção de formas primárias, tais como granulados, e na recuperação de desperdícios de materiais termoplásticos.

2.1- Extrusora

2.1- Processamento • Depois de sair do molde, a peça extrudada deve ser resfriada/arrefecida abaixo da temperatura de transição vítrea, de modo a assegurar a estabilidade dimensional. • O arrefecimento é geralmente feito com jato de ar ou com um sistema de arrefecimento a água.

2.2- Efeitos visco-elásticos no fluxo do polímero fundido • O plástico quente extrudado expande ao sair da abertura da fieira. • O material extrudado “retorna” a sua forma anterior, tentando voltar à sua forma inicial após deixar o orifício da fieira. • Aumentando a temperatura do fundido e diminuindo a velocidade de extrusão reduzir-se-á o ”expansão”.

2.3- Exemplos de peças extrudadas

3- MOLDAGEM POR INJEÇÃO • É um dos métodos de processamento mais importantes, utilizado para dar forma aos materiais termoplásticos. • O processo é fácil de automatizar e reveste-se de grande importância econômica. • Tem como vantagem, relativamente a outros processos, o fato das peças poderem ser produzidas de modo mais econômico, em grandes volumes e com poucas operações de acabamento. • É um método de produção em massa.

3- MOLDAGEM POR INJEÇÃO • A tecnologia e equipamento da moldagem por injeção continuam em desenvolvimento, em particular nas áreas de controlo do processo. • São produzidas por este processo peças com massas de 5g a 85 kg. • Os avanços aumentam a reprodutibilidade e a qualidade das peças. Este processo é capaz de produzir peças com diferentes tamanhos e de complexidade variável.

3.1- Injetora • O equipamento é constituído por dois componentes principais: • Unidade de injeção – funde e “entrega” o polímero fundido (funciona como uma extrusora). • Unidade de fixação – abre e fecha o molde em cada ciclo de injeção.

3.1- Injetora

3.2- Processamento por Moldagem por injeção

3.3- Etapas do processo de injeção • • • • •

Enchimento (fase de injeção) Compactação e arrefecimento Abertura do molde Extração da peça Fechamento do molde

3.4- Componentes da injetora • •

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Molde É constituído por barras de fixação, placas de moldação – onde se encontra a cavidade, sistemas de alimentação, pinos ejetores, bucha e canais de arrefecimento. O molde é basicamente um meio de extração de calor, no qual o fundido solidifica na forma desejada e com os detalhes definidos pela cavidade e pela bucha. A parte da cavidade define a forma exterior da peça, enquanto a parte da bucha define o seu interior. A placa da cavidade é geralmente montada no lado da placa estacionária, que se encontra ligada ao bico de injeção.

3.4.1-Molde

4- Moldagem por Centrifugação • É uma técnica exclusiva de produtos com simetria de revolução, em particular de cilindros de seção circular. • Uma quantidade pré-medida de pó de material é colocada dentro do molde. O molde é aquecido num forno enquanto roda em torno dos dois eixos. O pó é empurrado contra as paredes do molde e amolece sem fundir. • É um processo usado para peças grandes Ex. Baldes de lixo, brinquedos, bolas de futebol.

5- Moldagem por Sopro • É um processo que utiliza pressão de ar para expandir um plástico macio na cavidade do molde. • Um cilindro ou um tubo de plástico aquecido, designado por “préforma ou parison”, é colocado entre as mandíbulas de um molde. • O molde é fechado prendendo as extremidades do cilindro e injeta-se ar comprimido que força o plástico contra as paredes do molde. • Muito utilizado no fabrico de garrafas, tanques de gasolina,... • É limitado a termoplásticos: polietileno de elevada densidade, polipropileno, PVC, PET. • Pode ser realizado: - numa só etapa – extrusão+moldagem por sopro, injeção+moldagem por sopro ou em duas etapas - fabrico da pré-forma e moldagem por sopro

5.1- Processamento de plásticos: ExtrusãoMoldagem por Sopro

1) Obtenção da pré-forma (extrusão). 2) Fecha-se o molde, e a parte superior da pré-forma (tubo) é fechada pelo molde. 3) Introduz-se ar comprimido no tubo, que o expande enchendo o molde. 4) A peça é arrefecida mantendo-se sob pressão do ar, o molde é aberto e a peça é removida.

5.2- Processamento de plásticos: InjeçãoMoldagem por Sopro

1) A pré-forma é obtida por moldagem por injeção à volta de um tubo de sopro. 2) O molde de injeção é aberto e a pré-forma é transferida para um molde de sopro. 3) Introduz-se ar comprimido no tubo, que o expande enchendo o molde. 4) A peça é arrefecida mantendo-se sob pressão do ar, o molde é aberto e a peça é removida

5.3- Detalhes do processo

6- Moldagem por Termoformagem • Uma folha ou filme de um termoplástico aquecida é forçada contra a superfície do molde por ação de uma pressão. • O aquecimento é normalmente efetuado por meio de radiação obtida através de aquecedores elétricos, localizados num ou em ambos os lados do filme. • Pode utilizar-se pressão mecânica ou usar-se vácuo para empurrar a folha aquecida contra o molde. • Pode também utilizar-se ar comprimido para empurrar uma folha aquecida contra um molde aberto. • Muito utilizado para embalagem de produtos e para fabricar componentes compridos, tais como copos,… • Aplicado apenas a termoplásticos, uma vez que as folhas de polímeros termoendureciveis ou elastômeros, apresentam ligações cruzadas, não podendo ser amaciadas por aquecimento. • Exemplos: poliestireno, ABS, PVC, polietileno, polipropileno, acrílico, PET

6.1- Moldagem por Termoformagem – Molde Negativo

6.2-Termoformagem - Vácuo

6.3- Moldagem por Termoformagem – Molde Positivo

7.1-Molde negativo vs. Molde positivo • Molde negativo – cavidade côncava • Molde positivo – cavidade convexa • Ambos são utilizados em termoformagem.

7- Moldagem por Compressão • Muitas resinas termoendurecíveis, como as resinas fenolformaldeído, ureia-formaldeído, melanina-formaldeído, epóxis e fenólicas são conformadas por este processo. • A resina termoendurecivel, que pode ser pré-aquecida, é introduzida num molde quente contendo uma ou mais cavidades. • A parte superior do molde desce e comprime a resina plástica; a pressão aplicada e o calor amolecem a resina e o plástico liquefeito é forçado a encher a cavidade ou cavidades do molde. • A continuação do processo é necessária para completar a formação de ligações cruzadas na resina termoendurecivel, e finalmente a peça é injetada. • O material em excesso é posteriormente cortado da peça.

7.1- Processo

8-Moldagem por Transferência • A resina não é introduzida diretamente na cavidade do molde, mas sim numa câmara exterior à cavidade do molde. • Na moldagem por transferência, depois do molde estar fechado, o êmbolo força a resina (normalmente préaquecida) a passar da câmara exterior, através de um sistema de canal, para as cavidades do molde. • Depois do material moldado ter tido tempo para que ocorra a cura, de modo a formar-se um material polimérico rígido, reticulado, a peça moldada é ejetada do molde.

8.1- Processo