MANUAL DE ORIENTAO TCNICA TERMOFORMAGEM EM CHAPAS POLICARBONATO

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1.Introduo As tcnicas comuns de termoformagem podem ser utilizadas para conformar as

chapas Policarbonato, no estado termo-elstico, em peas como escudos, difusores de

luminrias, sinalizadores, visores, bandejas, etc...

De forma a se obter os melhores resultados finais, os seguintes pontos devem ser observados:

A chapa Policarbonato deve ser pr-seca e limpa; Moldes adequadamente desenhados devem ser usados; A formagem deve ser efetuada na temperatura de processo correta.

2) Pr-Secagem

Apesar do baixo ndice de absoro de gua, o qual contribui para a boa estabilidade dimensional das chapas Policarbonato, a total pr-secagem de todo o estoque de chapas essencial em todas as tcnicas de termoformagem onde a temperatura na chapa superior a 160C. Falhas neste processo provavelmente resultaro em manchas de umidade, inutilizando o produto final. Aps a remoo do filme de proteo as chapas devem ser suspensas, postas em p ou deitadas apoiadas em trilhos laterais dentro do forno, assegurando-se que a distncia entre elas seja de 20-30mm para que o ar possa circular livremente. Chapas pr-secas devem, se possvel, ser deixadas no forno at imediatamente antes da formagem economizando energia e tempo de aquecimento na mquina de termoformagem. Chapas totalmente secas tiradas do forno e resfriadas a temperatura ambiente podem ser utilizadas dentro de um perodo de 1 hora a no mximo 10 horas(dependendo da umidade relativa e temperatura na sala de trabalho) sem haver a necessidade de sec-las novamente. Um aspecto que deve ser ressaltado que as chapas de policarbonato absorvem pouca umidade mas, mesmo assim, sempre devem ser secas antes da moldagem. Para isso utiliza-se uma estufa com circulao de ar a uma temperatura de 100 a

120 C. As chapas precisam estar na vertical, com no mnimo 2,5 cm de distncia entre

uma e outra. Para melhores resultados, siga os tempos da tabela abaixo como padro:

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Espessura X Tempo de Secagem da Chapa

Espessura da chapa (mm)

0,8 1,0 1,5 2,0 3,0 4,0

Tempo de secagem (h)

1,0 1,0 1,5 3,0 4,0 10,0

A temperatura de moldagem situa-se entre 180 e 210 C, com aquecimento de ambos os lados de maneira uniforme, a fim de que se obtenham peas de qualidade. Para a produo em srie, utilize moldes de alumnio ou ao, na temperatura ideal de trabalho (entre 130 e 140 C), ou materiais de baixa conduo de calor (como madeira, resina epoxi, polister). Estes cuidados evitam choques trmicos, que causam danos s chapas.

De acordo com a dificuldade da moldagem, possivel se obter boa qualidade de superfcie com a temperatura do molde entre 80 e 120 C. Para dobragem a quente, use a temperatura entre 145 e 160 C . Uma secagem prvia s se faz necessria se aparecerem bolhas na zona de dobra. No caso da dobragem a frio, respeite os seguintes valores:

Espessura da Placa(mm) Raio de Dobra(mm) ngulo de dobra(graus)

1, 2 e 2,5 3 e 4 5 e 6

2 3 5

90 90 60

3) Preparao do Blank

Quando da preparao de um blank para um artigo termoformado com chapas policarbonato, deve-se ter em mente que a chapa encolhe quando aquecida pela primeira vez a temperatura superior a de transio vtrea - 140oC. Pode ser esperado um encolhimento mximo de 6% para chapas de at 3mm e um mximo de 3% para chapas acima de 3mm. Antes de serem cortadas grandes quantidades, um teste com uma amostra recomendado para que se determine o valor correto de acrscimo dimensional a ser dado. Antes de iniciar-se o aquecimento e a operao de termoformagem a chapa policarbonato deve ser limpa com um agente anti-esttico ou pistola de ar ionizado. Isto requerido para evitar marcas ou adeso de partculas de sujeira no produto final.

4) Moldes - Materiais

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Para produes de longo termo e/ou quando qualidade tica requerida, ferramentas pr-aquecidas(100-130oC) de alumnio ou ao devem ser utilizadas; quanto mais alta a temperatura do molde, melhor a aparncia da pea final. Para prottipos ou produes limitadas, podem ser utilizadas ferramentas feitas de gesso, madeiras duras, epoxi reforado ou resinas de polister

5) Moldes - Design

A fcil liberao da pea do molde se consegue quando dado um ngulo de sada no molde de 4-6;

Para as dimenses do molde, um encolhimento de 0,5-1% deve ser considerado;

Canais de ventilao bem localizados e em nmero adequado devem existir de forma a evitar marcas no produto final; estes canais no devem ter dimetros superiores a 0,5-0,8mm. Furaes posteriores com dimetros maiores so sugeridas para acelerar a evacuao do ar;

Moldes duplos ou com partes deslizantes devem ser utilizados para possibilitar a liberao das rebarbas de corte;

Como em ferramentas para injeo, canais de condicionamento de temperatura devem existir na ferramenta de formagem para permitir o estabelecimento de temperaturas timas de moldagem;

Raios de pelo menos a espessura da chapa devem ser observados, para evitar o estrangulamento e a formao de linhas durante a formagem.

6)Aquecimento

Para garantir a perfeita termoformagem, as chapas policarbonato devem ser uniformemente aquecidas a uma temperatura de 175-205C. Na temperatura mxima as chapas Policarbonato assumem detalhes com mais preciso, entretanto em temperaturas de 175-180C poucos detalhes sero obtidos. O uso de sistemas separados de aquecimento (fora da mquina de termoformagem) normalmente utilizado com outros termoplsticos, no recomendado para as chapas Policarbonato uma vez que as temperaturas de processamento so relativamente altas e as chapas esfriam com rapidez. Geralmente se leva tanto tempo para tirar a chapa do forno e coloc-la na mquina de formagem que ela j esfriou a certo ponto que torna a formagem adequada muito difcil. Portanto, a mquina de formagem deve ser equipada com seu prprio sistema de aquecimento. Sistema tipo "sanduche" infravermelho, que alcana temperaturas altas relativamente rpido, prefervel a um sistema simples, pois permite um aquecimento mais uniforme e rpido resultando em ciclos mais curtos e, consequentemente, mais econmicos. O tempo necessrio para o reaquecimento aumenta com o aumento da espessura da chapa e deve ser determinado em testes efetuados in-loco. Quando a pea a ser moldada tiver dimenses muito grandes os problemas relativos podem ser remediados da seguinte forma: - Aumentar a temperatura prxima as bordas da chapa, as quais necessitam de mais tempo

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para alcanar a temperatura adequada da formagem; - Montar uma tela metlica de aproximadamente 2/3 da dimenso da chapa, nos aquecedores de forma a auxiliar na reduo da temperatura na regio mais crtica. tambm recomendado o aquecimento das bordas e do sistema de suporte e travamento das chapas de forma a evitar a perda de calor durante o aquecimento alm de resfriamento desuniforme o que resultaria em tenses internas ou rachamentos laterais. Peas sem tenses internas e rachamentos laterais so obtidas quando as bordas presas da chapa podem ser cortadas aps a formagem. As chapas Policarbonato resfriam rapidamente, e consequentemente necessitam de uma formagem rpida. Ao mesmo tempo, entretanto, seu alto valor de Temperatura de Deflexo sob Carregamento proporciona ciclos de resfriamento curtos. As peas podem ser retiradas do molde, sem risco de deformao, assim que a temperatura baixar 135C. Nota: Ocasionalmente, chapas finas(2mm) que foram mantidas adequadamente secas durante a estocagem podem ser termoformadas sem a necessidade da pr-secagem. Entretanto, o formato da pea deve ser simples, livre de bordas pontiagudas e a formagem deve ser feita no trecho final do intervalo de temperatura de formagem(175- 180C).

7) Destensionamento

Sempre que possvel, as condies ideais de processamento devem ser utilizadas de forma a minimizar o surgimento de tenses internas e a conseqente necessidade de destensionamento. Peas com tenses internas muito altas devem ser destensionadas para evitar falhas em servio. Isso pode ser feito aquecendo-se as peas uniformemente em um forno de ar circulante em at 120-130C por um perodo de 1 hora para cada 3mm de espessura da pea, em seguida a mesma deve ser resfriada lentamente a temperatura ambiente.

8)Resistncia Qumica e Caractersticas do Policarbonato

CLASSE QUMICA EFEITOS cidos No provocam danos em temperatura ambiente e

baixas concentraes.

lcoois Etanol, isoproplico e etlico no provocam danos. O lcool metanol provoca danos ao policarbonato.

lcalis No provocam efeitos em temperatura ambiente e baixas concentraes. Concentraes e

temperaturas elevadas atacam o policarbonato.

Hidrocarbonetos Alifticos

No provocam danos ao policarbonato.

Aminas Evite. Atacam quimicamente o policarbonato.

Hidrocarbonetos Aromticos

Evite. So solventes que causam severos danos qumicos ao policarbonato.

Detergentes Solues de sabo neutro no provocam danos, porm detergentes altamente alcalinos devem ser

evitados.

Obs.: O Policarbonato resiste aos agentes qumicos, sendo importante observar que alguns podem causar danos quando em contato com as chapas por longo perodo de tempo. Considerar que o tempo de exposio a estes agentes deve ser o mnimo possvel