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Introdução ao processamento de polímeros

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Universidade de Braslia. Tecnologia dos Polmeros 2/2010.Gustavo Brando Souza 07/47378.

Moldagem de Polmeros: Extruso, Injeo e Sopro.

Introduo:A moldagem de polmeros termoplsticos tem como objetivo dar forma aos materiais polimricos produzidos na indstria, e chegar em produtos como garrafas, depsitos plsticos, utenslios de casa e outros tantos produtos plsticos que v-se no dia-a-dia.A maioria dos processos de moldagem tem como ponto de partida o aquecimento e fundio do material polimrico, e posterior tratamento mecnico para dar forma ao material fundido. Dependendo da forma final que se quer e das caractersticas fsicas, como rigidez e elasticidade, determina-se o tipo de moldagem que deve ser utilizado. Os processos que sero descritos aqui - extruso, injeo e sopro - seguem esses princpios.

Extruso:Na extruso, o material polimrico aquecido e, depois de fundido e bem homogeneizado, forado mecanicamente a passar por um orifcio que d forma a ele, o que justifica o termo extruso, que quer dizer forar algo a passar por um orifcio. O grande diferencial da extruso forma como o material polimrico fundido e homogeneizado. Esses dois passos so realizados pelo canho e pela rosca, partes da mquina que trabalham em conjunto. A rosca como uma broca, que gira dentro do canho, onde tambm fica o material polimrico. A rosca pode ser nica ou, muito comumente, dupla. Ela pode ser tambm muito mais elaborada do que uma broca normal, e ter formatos diferentes com funes diferentes ao longo se seu comprimento. O objetivo da rosca , ento, homogeneizar o material polimrico e garantir, por exemplo, que gases antes presentes na fase slida saiam do material termoplstico.O canho tem como funo primordial comportar a rosca e o polmero, alm de garantir o aquecimento do material atravs, normalmente, de resistncias ligadas a ele. No entanto, ele pode conter particularidades como cavidade para escape de gs liberado na fundio.Abaixo segue uma figura que exemplifica as caractersticas sitadas:

Olhando para a figura possvel ver como a rosca pode ter formas diferentes e como o canho comporta as rosca.Depois de fundido e homogeneizado, o material plstico deve passar por um orifcio para tomar forma.A extruso tem como principal objetivo, ento, fundir e homogeneizar o material polimrico, podendo ser ento direcionado a outro processo de moldagem, como o sopro. No entanto, a extruso pode ser utilizada tambm para misturar aditivos ou pigmentos ao polmero fundido.

Injeo:O processo de moldagem por injeo parte tambm do princpio de se aquecer e fundir o polmero. No entanto, ao invs de ser forado a passar por um orifcio, o polmero fundido injetado em um molde e resfriado para tomar a forma do mesmo.

A moldagem por injeo tomou pra si o mtodo de fundio utilizado na extruso, que formado pela rosca giratria e pelo canho. No entanto, apesar de menos usados, existem mquinas injetoras que utilizam um pisto no lugar da rosca.Abaixo v-se um esquema do funcionamento da moldagem por injeo.

Neste processo, as principais variveis so: Presso de injeo, temperatura do cilindro e temperatura do molde. A temperatura do cilindro influencia na qualidade da fundio e no tempo de resfriamento, a temperatura do molde responsvel pela qualidade do resfriamento.Outra diferena entre a injeo e a extruso o fato de a primeira caracterizar um sistema cclico, onde o molde depois de preenchido trocado por outro e o processo no interrompido. O mesmo no ocorre na extruso.

Sopro:A moldagem por sopro utilizada normalmente pra obterem-se peas ocas e funciona a partir do princpio de se insuflar o material no interior de um molde, fazendo com que este tome sua forma.O sopro normalmente precedido por um dos processos citados anteriormente, extruso ou injeo. No sopro precedido por extruso, o material extrudado direcionado ao molde onde insuflado para tomar a forma do mesmo. No sopro precedido de injeo, o material proveniente da injeo aquecido novamente e ento insuflado. O esquema a seguir mostra a modelagem por sopro precedido de injeo.

fcil perceber por que mais em torno de 90% dos processos de sopro so precedidos por extruso. Na extruso no h necessidade de um novo aquecimento, j que o material polimrico direcionado enquanto quente ao molde de sopro. Isso, em escala industrial, torna grande a diferena de gastos energticos entre os processos de sopro precedido por extruso e sopro precedido por injeo. Alm disso, como o resfriamento a etapa determinante no tempo do processo, o sopro precedido por injeo mais lento, por ter um resfriamento a mais.As principais variveis neste processo so: temperatura da massa injetada/extrudada, temperatura do molde e presso do ar soprado no molde.