INTRODUÇÃO À MATERIAIS PLÁSTICOS (E05IMP1)

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1 INTRODUÇÃO À MATERIAIS PLÁSTICOS (E05IMP1) Processamento de Materiais Plásticos Indústria Profa. MSc. de Ketlin Transformados C. B. Mancinelli plásticos Disciplina: Introdução à Materiais Plásticos - UDESC Profa. Ketlin Cristine Batista Mancinelli

2 Cadeia Petroquímica e de plástico 2

3 Principais setores consumidores o A versatilidade do material plástico é comprovada pela sua presença em segmentos industriais distintos que permeiam toda a matriz industrial. o O transformado plástico é amplamente utilizado na construção civil devido à facilidade em variar suas características. o O plástico também é muito utilizado por suas propriedades de isolações acústica e térmica na construção de lajes para casas e edifícios. 3

4 4 PARTE02_COMPLETO_26-08_bx.pdf

5 Principais setores consumidores o Na indústria alimentícia, os plásticos permitem maior tempo de prateleira aos produtos frescos devido suas propriedades de barreira física. o Para o setor de bebidas, as garrafas de plástico para refrigerantes conferem a impermeabilidade dos gases, não deixando que eles escapem antes do consumo. 5

6 Técnicas de conformação para plásticos o Fatores: (1) se o material é termoplástico ou termofixo; (2) se ele for termoplástico, da temperatura na qual ele amolece; (3) a estabilidade atmosférica do material que está sendo conformado; (4) a geometria e o tamanho do produto acabado. 6

7 Técnicas de conformação para plásticos o A fabricação de materiais poliméricos ocorre normalmente em temperaturas elevadas e, com frequência, com a aplicação de pressão. o Termoplásticos acima de suas temperaturas de transição vítrea (amorfos). acima de suas temperaturas de fusão (semicristalinos). o Uma pressão aplicada deve ser mantida enquanto a peça é resfriada, para que o item conformado retenha sua forma. 7

8 Técnicas de conformação para plásticos o Termofixos: realizada normalmente em dois estágios. (1) Ocorre a preparação de um polímero linear na forma de um líquido com baixa massa molar. Esse material é convertido no produto final, duro e rígido, durante o segundo estágio que normalmente é feito em um molde com a forma desejada. (2) Cura pode ocorrer durante o aquecimento e/ou pela adição de catalisadores e, frequentemente, sob pressão. 8

9 Técnicas de conformação para plásticos o Moldagem: é o método mais comum para a conformação de polímeros plásticos. o Moldagens por compressão, transferência, sopro, injeção e extrusão. o Em cada uma delas, um plástico granulado ou finamente peletizado é forçado, em uma temperatura elevada e sob pressão, a escoar para o interior, preencher e assumir a forma da cavidade de um molde. 9

10 Moldagem por compressão o As quantidades de polímero e aditivos necessários, completamente misturadas, são colocadas entre os elementos macho e fêmea do molde. o Ambas as peças do molde são aquecidas (apenas uma é móvel). o O molde é fechado, e calor e pressão são aplicados, fazendo com que o plástico se torne viscoso e escoe para se conformar à forma do molde. 10

11 Moldagem por Transferência o Variação da moldagem por compressão. o As matérias-primas sólidas são primeiro fundidas em uma câmara de transferência aquecida. o Conforme o material fundido é injetado no interior do molde, a pressão é distribuída mais uniformemente sobre todas as superfícies. o Termofixos e peças com geometria complexas. 11

12 Moldagem por extrusão o Extrudar significa empurrar ou forçar a sair. Muitos materiais são transformados pelo processo de extrusão: metais, argila, alimentos, plásticos etc. o O processo de extrusão de plásticos consiste basicamente em forçar a passagem (controlada) do material granulado por dentro de um cilindro aquecido, por meio de uma ou duas roscas sem fim, que transportam, misturam, compactam e permitem a retirada de gases liberados no processo. 12

13 Moldagem por extrusão Máquina: o Canhão o Rosca o Matriz o Unidade de resfriamento Extrusora para perfis 13

14 Moldagem por extrusão o Unidade de resfriamento o Depois de sair da matriz, o extrudado deve ser resfriado abaixo da temperatura de transição vítrea, de modo a assegurar a estabilidade dimensional. o O resfriamento é geralmente feito com jato de ar ou com um sistema de resfriamento de água. o Calibragem o Da a forma final do perfil ajustado e garantindo suas dimensões. 14

15 Moldagem por extrusão 15

16 Moldagem por injeção o O material é depositado em um recipiente de alimentação da injetora, (funil), de onde é direcionado para dentro de um cilindro que contém um fuso (rosca) que o empurra, promovendo seu cisalhamento e homogeneização, contribuindo para sua plastificação. o Esse cilindro possui resistências acopladas (na parte externa), que aquecem o material, ocasionando sua fusão. o O material então percorre o cilindro até a outra extremidade, onde se encontra o bico de injeção que servirá de intermediário entre o cilindro e o molde. Nesse instante, o material, já totalmente fundido, é forçado a adentrar o molde, ocupando seus espaços vazios. 16

17 Moldagem por injeção o Decorridos alguns segundos, o molde se abre e libera a peça já fria e pronta. O tempo de espera no molde dependerá basicamente da espessura de parede e da eficiência do resfriamento efetuado, bem como da velocidade da injetora. o Caso a peça exija a incorporação de componentes adicionais (insertos), como parafusos, porcas ou outros, os mesmos deverão ser introduzidos no molde antes da injeção. o Estes componentes poderão ser colocados por operadores (ou por manipuladores semiautomátios ou automáticos robôs), que também realizarão a retirada (extração) das peças após a injeção. 17

18 Moldagem por injeção 18

19 Moldagem por injeção 19

20 Moldagem por injeção Existem diversas técnicas envolvendo o processo de injeção: o Injeção convencional o Injeção á gás o Injeção de espumas estruturais o Injeção de multi-componentes o Injeção com decoração direta no molde o Entre outros 20

21 Moldagem por injeção Características da injetora. o Capacidade de injeção definida como a quantidade máxima em gramas de material que pode ser injetado por ciclo. o Capacidade de plastificação é a quantidade máxima de material que a injetora pode homogeneizar em um período de tempo. o Pressão de injeção é a pressão exercida pelo pistão sobre o material durante o preenchimento. 21

22 Moldagem por injeção - Características da injetora. o Pressão de recalque: é a pressão após a pressurização. Normalmente a pressão de pressurização comuta para a de recalque, assumindo valores inferiores. o Pressão de fechamento: toda injetora deve manter o molde bem fechado enquanto pressões são exercidas. A força de fechamento de uma injetora deve ser sempre superior à máxima pressão do processo. o Velocidade de injeção é a velocidade com que a massa é enviada para dentro do molde durante a fase de preenchimento. 22

23 Sopro o Primeiramente é feito um processo anterior ao de sopro. o É um processo para produzir artigos plásticos ocos fechados. o O processo de moldagem por sopro é aplicável a materiais termoplásticos e é amplamente usado na indústria de embalagens dos mais variados tipos. 23

24 Sopro o Etapas básicas: 1. Plastificação do material. 2. Obtenção da pré-forma. 3. Fechamento do molde sobre a pré-forma. 4. Sopro de ar no interior da pré-forma para sua expansão e moldagem. 5. Resfriamento do moldado. 6. Extração do moldado. 24

25 Moldagem por termoformação à vácuo o Processo de moldagem de peças a partir de laminados ou chapas (obtidos por extrusão ou calandragem). o Consiste no aquecimento da chapa sendo esta submetida ao vácuo o qual elimina o ar existente entre a chapa e o molde permitindo assim que a chapa tome a forma do molde; após o resfriamento a peça é extraída e, se houver necessidade, as rebarbas devem ser retiradas. o Para determinados tipos de produtos, essa técnica oferece algumas vantagens sobre outras tecnologias, pois envolve moldes mais baratos, de construção mais simples e materiais de construção mais baratos (madeira, gesso, alumínio). 25

26 Moldagem por termoformação à vácuo 26

27 Moldagem por termoformação à vácuo 27

28 Moldagem Rotacional ou Rotomoldagem o É um processo altamente versátil que permite ilimitadas possibilidades de projeto, com baixos custos e produção em baixa escala. o Utilizado para a produção de peças ocas como tanques, caixas de água, artigos para playgrounds, peças técnicas, manequins, brinquedos. o O material plástico a ser moldado por esse processo deve ser carregado no molde aquecido na forma de pó (para facilitar a fusão), este molde é então movimentado dentro de uma estufa a fim de que todo material fundido tome a forma do molde; o molde é então resfriado e a peça é desmoldada. 28

29 Moldagem Rotacional ou Rotomoldagem 29

30 Moldagem Rotacional ou Rotomoldagem 30

31 Perfil Indústria brasileira de transformação de material plástico. Guia Ambiental da Indústria de transformação. Sindiplast. Processo de transformação par materiais plásticos. Abiplast. ansformacao_vf.pdf 31