Tecnologias de Processamento

5º Capítulo: Transformação de polímeros
Tecnologias de transformação de termoplásticos
Moldação por Injecção
Extrusão
Extrusão de filme tubular
Extrusão de filme e folha
Calandragem
Termoformação
Moldação rotacional
Moldação por injecção
A máquina de moldação por injecção: conjunto de 4 sistemas
1 – Sistema de plasticização:
aquecimento, fusão e transporte do
material da tremonha para o molde.
2 – Molde: uma parte fixa e uma
móvel, que são mantidas fechadas
durante a injecção e são abertas
3 – Sistema de trancamento ou fecho:
assegura que o molde está fechado
durante a injecção; movimenta a parte
móvel durante o ciclo de injecção
4 – Sistema de potência: geralmente um sistema hidráulico accionado por um
motor eléctrico que fornece a pressão necessária à injecção e aos movimentos do
sistema de fecho
Moldação por injecção
Sistema de plasticização:
- O parafuso recua homogeneizando o
plástico em aquecimento e fusão
- Quando o plástico está fundido, o
parafuso avança forçando-o para
dentro do molde através do bico de
injecção
- Após a injecção o parafuso recua e a
moldação é ejectada quando o
plástico arrefece o suficiente
Moldação por injecção
Ciclo de moldação por injecção: 6 fases
• Fecho do molde e trancamento
• Injecção do material fundido
• Pressurização ou segunda pressão
• Plasticização e, simultaneamente,
arrefecimento da moldação
• Abertura do molde e ejecção
• Tempo morto
Moldação por injecção
Variáveis do processo
a) Variáveis associadas à máquina:
Velocidade de injecção
Pressão de injecção
Perfil de temperaturas do cilindro
Temperatura do molde
Tempo de pressurização
Tempo de arrefecimento
b) Variáveis associadas ao material:
Massa molecular
Índice de fluidez
Viscosidade
c) Variáveis associadas à peça:
Tipo de entrada do molde
Geometria da peça
Moldação por Injecção
Máquina de injecção
Moldação por Injecção
Peças moldadas em plástico
Algumas regras importantes para o projectista com plásticos:
• Usar raios de curvatura grandes nos cantos interiores das peças
• Manter a espessura da parede tão uniforme quanto possível
• Desenhar as peças com ângulo de saída
• Evitar superfícies planas extensas
• Não desenhar formas que obriguem a construir moldes complicados
• Arrefecer as peças no molde de uma forma gradual e uniforme
Peças Injectadas
Extrusão
A extrusão é uma técnica de processamento de plásticos desenvolvida para a
produção de perfis e tubos contínuos.
A extrusora é basicamente constituída por uma tremonha, por onde é adicionada a
composição (polímero e aditivos). Esta vai ser transportada ao longo de um parafuso
aquecido; na primeira parte do parafuso o plástico ainda se encontra no estado
sólido, inicia a fusão, funde totalmente e ganha pressão suficiente para ser
“empurrado” através de um filtro e de uma fieira.
O parafuso tem um perfil
variável ao longo do seu
comprimento, consoante a
função da zona: transporte de
sólidos, fusão ou compressão
Extrusão
Fieira
Extrusora
Exemplo de uma linha de extrusão
Extrusão
Os plásticos utilizados em extrusão apresentam normalmente uma massa molecular
maior, ou seja, um índice de fluidez inferior, aos utilizados em injecção
Alguns exemplos de perfis obtidos por extrusão:
Extrusão de Filme Tubular
Esta técnica é utilizada para
produzir sacos e filme de
plástico. Faz-se a extrusão de
um tubo e no seu intereior
produz-se um sopro de ar
comprimido. O plástico estica
como um balão e a espessura
diminui.
O comprimento do balão
deve ser longo suficiente
para que o plástico tenha
tempo de arrefecer. A
extremidade do balão é unida
por meio de rolos, mantendo
o ar dentro da “bolha” e
fechando a manga de
plástico. Por fim a manga é
enrolada.
Extrusão de Filme Tubular
Calandragem
Termoformação
Aquece-se uma folha de plástico até ficar
deformável (acima de Tg), em seguida é
empurrada para dentro de um molde (através de
um contra molde ou por aplicação de vácuo).
Toma a forma do molde, arrefece e é retirada.
Moldação Rotacional
Nesta técnica introduz-se plástico em pó no molde, que é aquecido, no interior
de uma estufa; à medida que o conjunto aquece, o plástico funde e distribui-se
pelo molde, devido ao movimento de rotação imprimido segundo os dois eixos
indicados.
Moldação Rotacional
Esta técnica permite a produção
de peças ocas de grandes
dimensões, e também
multicamada