livro introdução à moldagem por sopro

7/17/2019 Livro Introdução à Moldagem Por Sopro

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Capítulo 1INTRODUÇÃO À MOLDAGEM POR SOPRO

Escopo do livro

O assunto único deste livro será a moldagem de materiais plásticos por sopro. Dentro destecontexto será tratado principalmente o processo de moldagem por sopro, conhecido comomoldagem por extrusão e sopro, que é baseado na utilização de uma extrusora de roscaúnica, ou de extrusoras de rosca única, pelo motivo que tais processos são os maisimportantes em termos de quantidade de material processado. Porém, quando comentáriosapropriados a respeito de outros processos de moldagem por sopro, como por exemplo,moldagem por estiramento forem necessários, estes serão mencionados.

Definição

Moldagem por sopro é um processo para produzir artigos ocos fechados. Este processo foi

desenvolvido originalmente para a indústria de vidro, mas, hoje em dia, é utilizadoextensamente na indústria de plásticos, porém limitado a materiais termoplásticos como porexemplo, PE, PVC, PEEL etc. (vide abreviações de materiais na tabela 1). Os dois principais processos para produzir componentes plásticos são a moldagem por extrusão(EBM) e a moldagem por injeção (IBM).

Descrição do processo

A unidade de produção para um processo de moldagem por sopro é composta dos seguintescomponentes:(I) A máquina de produção utilizada para produzir plástico fundido (uma extrusora ou

uma máquina de injeção é utilizada para produzir plástico fundido),(II) O sistema para formar o parison, e(III) O molde de sopro (ou moldes de sopro).Em ambos os principais processos o primeiro passo envolve a produção de uma mangueira.Esta mangueira é conhecida no ramo em geral como parison (o termo foi emprestado daindústria de vidro). Na moldagem por extrusão (EBM), o parison é produzido por extrusão,e na moldagem por injeção (IBM) o parison (também conhecido como pré-forma) é produzido por injeção.A mangueira aquecida (parison) é depositada dentro de um molde de sopro, que fecha emvolta do mesmo, e, em seguida, o parison aquecido é soprado (inflado) contra as paredes domolde, adquirindo a forma para ser refrigerado e expelido como artigo após o estágio de

refrigeração. Em muitos casos, o produto necessita de uma ope-ração de acabamento posterior , como por exemplo, rebarbagem, impressão, etiquetagem, enchimento etc.Porém, com equipamento moderno, muitas dessas operações de acabamento podem serexecutadas dentro do molde ou on-line. Por exemplo, um robô pode ser utilizado paraavançar os artigos durante os processos de furação e frezagem.



Variações de processo

Se durante o curso de operação justificar uma variação de processo, ou o design do artigonecessitar tal variação, são disponíveis várias alternativas on-line. Por exem-plo, emalguns processos (I) o produto é colocado dentro do artigo soprado antes de ser ejetado do

molde (máquinas de moldagem e enchimento), (II) o artigo soprado é rebarbado antes deser ejetado do molde, (III) o artigo soprado é etiquetado antes da ejeção (in-mouldlabelling), e (IV) o artigo soprado é tratado para ficar mais impermeável contra gases oulíquidos. Isto pode ser feito mediante reação com flúor (fluoração), antes da ejeção(enxoframento é uma alternativa de fluoração). Em outros processos o parison é estiradoantes do sopro com a finalidade de conseguir uma orientação molecular diferente para oartigo soprado. Tal operação de estiramento e sopro melhora a resistência do artigo.

Materiais utilizados

A indústria de moldagem de plástico por sopro se desenvolveu originalmente na base da

utilização de polietileno de baixa densidade (PEBD) e, em seguida, modificou asinstalações para processar outros materiais. Agora, uma outra poliolefina, o polietileno dealta densidade (PEAD) está dominando a indústria de sopro. PP (polipropileno) também éusado largamente. Outros materiais igualmente importantes para a indústria de moldagem por sopro são UPVC (PVC não plastificado) e PET (po-lietileno tereftalato). Devido aointeresse da indústria automotiva, plásticos de enge-nharia também são utilizados namoldagem por sopro.Materiais termoplásticos muitas vezes são adequados para uma variedade de aplicaçõessem modificação significativa de materiais ou artigos, mas em outros casos eles não sãoapropriados, porque o material plástico é permeável e permite o vazamento do produto, ou parte do produto, através das paredes da peça, ou permite a penetração de um meio do

ambiente, como, oxigênio (O2). Para um tipo de plástico determinado existem váriasmaneiras de superar este problema. Por exemplo, aumentando a espessura da parede doartigo; colocando uma camada de material mais impermeável (fibra de vidro ou PE deestrutura molecular cruzada ou mais, comumente, uma camada de PVDC), ou aincorporação de um enchimento em forma de placas, como (fibra de vidro ou PA), ouutilizando, ainda uma combinação de materiais plásticos. Tais combinações, onde um parison é envolvido por outro, produzidas normalmente mediante coextrusão/orientação(estirando o parison), também melhoram a resistência.

Produtos de moldagem por sopro

Os produtos de moldagem por sopro são muitos e de grande variedade, uma vez que os processos e os materiais utilizados estão em constante desenvolvimento. A maioria doscomponentes moldados são recipientes (por exemplo, frascos e jarras), mas muitos outrosartigos estão sendo produzidos, como bolas, brinquedos, sanfonas e pára-choques. Muitosdos frascos e jarras são utilizados na indústria de alimentação, para embalar tanto produtossólidos como líquidos, por exemplo, sal e molhos.Muitas vezes estes recipientes são destinados para usar um selo reutilizável (uma tampa oucapa), que é produzido normalmente por injeção. A maioria dos recipientes para a



embalagem de alimentos são pequenos (menos de um litro de capacidade). Porém, não sedeve pensar que a moldagem por sopro é restrita à recipientes pequenos. Pranchas de surfede 4 metros de comprimento já foram produzidas comercialmente, como também tanquesacima de 10.000 litros de capacidade. Um recipiente comum de grande porte é feito dePEAD e tem capacidade para 180 litros.

Recipientes

Muitos componentes moldados por sopro são recipientes (por exemplo, frascos e jarras) eutilizados para a embalagem de produtos sólidos e líquidos. Os recipientes devem inibir a perda do produto e não devem permitir que o conteúdo escape.

Propriedades de barreira

A permeação de gases e líquidos pelo recipiente de plástico pode ser um dos fatores maisimportantes na determinação do tempo de estocagem de um produto. As taxas de

transmissão de oxigênio, dióxido de carbono e agentes aromáticos normalmente são degrande importância. Permeação é uma função de materiais, projeto e método de processo.Veja Permeabilidade a Gases e Líquidos.

Vazamento

O vazamento pode ser controlado pelo projeto, ajuste do selo ou pelo acabamento dogargalo do frasco. Se o gargalo é moldado por compressão resulta em tolerâncias maisapertadas do gargalo. O tipo de rosca do gargalo, o número de filetes por unidade decomprimento e o comprimento da rosca têm influência no vazamento. Roscas tipo“buttress” estão sendo usadas muitas vezes porque apertam o selo uniformemente. Quando

o selo contém um material macio e elástico também ajuda a prevenir vazamento.

Tabela 1 • Nomes e abreviações de termoplásticos

NOME COMUM ABREVIAÇÃO

Acetal POMAcetal copolímero POM-KAcetal homopolímero POM-HAcrilato estireno acrilonitrila ASA ou AASAcrilato estireno acrilonitrila modificado ASA ou AASAcrilonitrila butadieno estireno ABS

Acrilonitrila estireno/ Polietileno clorinato ACSAcrilonitrila estireno/EP(D)M borracha AESAlfa metil estireno MASButadieno estireno copolímero bloco BDSAcetato de celulose CAAcetato de celulose butírico CABAcetato de celulose propionato CAP

Nitrato de celulose CNCopolímero de clorotrifluoretileno etileno ECTFEEtileno vinil acetato EVA



Etileno vinil álcool EVOH ou EVALEtileno propileno fluorinato FEP ou TFE-HFPPolietileno de alta densidade PEAD ou HDPEPoliestireno de alto impacto HIPS ou TPSPolietileno de baixa densidade PEBD ou LDPEMetil metacrilato, estireno/polibutadieno MBSCloreto de polivinil plastificado PPVC ou PVC-PPoliacrilonitrila PANPoliamida PAPoliamida 6 ou Nylon 6 PA 6Poliamida 11 ou Nylon 11 PA 11Poliamida 12 ou Nylon 12 PA 12Poliamida 66 ou Nylon 66 PA 66Poliamida 610 ou Nylon 610 PA 610Polibutileno tereftalato PBTPolicarbonato PCPoliclorotrifluoretileno PCTFEPoliéter amido bloco PEBAPoliéter éter cetona PEEKPoliéter éster PEEL ou COPE ou YPBOPoliéter amido PEIPoliéter cetona PEKPoliéter sulfono ou Polisulfono PES ou PSUPolietileno de alta densidade PEAD ou HDPEPolietileno linear de baixa densidade PELBD ou LLDPEPolietileno de baixa densidade PEBD ou LDPEPolietileno de média densidade PEMD ou MDPEPolietileno de baixíssima densidade VLDPE ou PE-VLDPolietileno tereftalato PETPolimetil metacrilato (acrílico) PMMAPoliimidas PIPolioximetileno ou Acetal ou Poliformaldeido POMÓxido polifenileno (modificado) PPO ou PPO-MSulfeto polifenileno PPSSulfeto de polifenileno sulfonado PPPSPolipropileno PP ou PPRPolipropileno copolímero PP-KPolipropileno homoplímero PP-HPolitetrafluoretileno PTFEPolivinilacetato PVA ou PVACPolivinil álcool PVALCCloreto de polivinila PVCCloreto de polivinilideno copolímeros PVDCFluoreto de polivinilideno PVDFFluoreto de polivinila PVFEstireno acrilonitrilo copolímero SANEstireno butadieno copolímero bloco BDS ou SBBPolivinilcloreto sem plastificação UPVC ou PVC-UPolipropileno modificado com borracha RRPP ou RMPP ou PP/EPDMPolipropileno modificado com borracha reticulada TPO-XLEstireno butadieno estireno copolímero bloco SBSCopolímeros de tetrafluoretileno-etileno ETFEElastómero termoplástico TPEPoliolefina termoplástica TPOPoliolefina termoplástica com borracha reticulada TPO-XL



Poliuretano termoplástico TPR ou TPEBorracha termoplástica TPR ou TPECopolímeros de Cloreto de Vinilideno acrilonitrila VCA

MOLDAGEM POR EXTRUSÃO E SOPRO

Moldagem por extrusão é um processo utilizado para produzir artigos ocos fechados demateriais do tipo termoplástico, como por exemplo, PE, PVC,PEEL etc. (vide abreviaçõesde materiais plásticos na tabela 1). Na moldagem por extrusão o parison é produzido porextrusão (normalmente extrusão por rosca única), para ser inflado dentro do molde.


A instalação de produção para um processo de moldagem por extrusão e sopro é compostade:• A máquina produtora, utilizada para produzir plástico fundido (uma extrusora ou máquina

de extrusão - veja Extrusão por rosca única);• sistema para formar o parison (cabeçote/bocal);• molde (ou moldes) de sopro.A mangueira aquecida (ou parison) normalmente é extrudada para baixo. Quando umcomprimento pré-determinado é produzido o molde fecha e é apertado em volta do parison.Este fechamento aperta ou solda o parison em uma extremidade (na técnica de sopro poragulha o parison é soldado em ambas as extremidades). A mangueira aquecida é sopradaem seguida contra as paredes do molde, onde é refrigerado antes de ser ejetado.

Sopro na parte superior

Nas máquinas denominadas “máquinas de sopro superior” o molde se desloca levando o parison para uma estação de sopro separado, após a produção do parison (isso permite a produção de outro parison, isto é, extrusão contínua). Um pino de sopro é introduzido na parte superior (gargalo) do parison na estação de sopro e o fluxo de ar passa através do pinode sopro. Isto causa a expansão do parison contra as paredes do molde, o material plásticoadquire a forma pré-determinada, sendo refrigerado e ejetado após o estágio derefrigeração. Em muitos casos o artigo necessita de uma operação de acabamento posterior,como por exemplo, rebarbagem, impressão, etiquetagem, enchimento com o produto etc.(veja Introdução à moldagem por sopro).

Outras técnicas de sopro

A maioria dos artigos é produzida pela técnica de sopro na parte superior, já que os artigos(muitas vezes frascos) são fabricados com um gargalo calibrado com precisão razoável - o processo de pressionar o pino de sopro contra o material plástico quente e macio molda ogargalo e a eventual rosca externa. O artigo é produzido apoiado na base (em ângulo retona maioria dos casos) - esta orientação é útil para operações subsequentes, como porexemplo, o enchimento do recipiente.



Em “máquinas de sopro inferior”, o artigo é produzido apoiado no gargalo. O parison caisobre um pino , e quando o comprimento correto é alcançado o molde é fechado - estefechamento forma a seção do gargalo e solda a outra extremidade da mangueira, quando ofluxo de ar está sendo introduzido através do pino, o parison é inflado.Em alguns casos o “sopro por agulha”é mais apropriado. Quando o comprimento correto do

parison é extrudado o molde fecha - este fechamento aperta ambas as extremidades do parison . O fluxo de ar é introduzido mediante uma agulha ou um pino pequeno para inflaro parison.


Se durante o curso de operação justificar uma variação de processo, ou se o projeto doartigo necessitar tal variação, são disponíveis várias alternativas on-line. Por exemplo, emalguns processos (I) a espessura de parede do parison é alterada durante a extrusão paracontrolar a espessura de parede do artigo, (II) o sopro está sendo iniciado através do pinode sopro para abrir o parison antes da introdução do pino (pre-sopro), (III) o artigo soprado

é rebarbado antes de ser ejetado da máquina sopradora, (IV) o produto está sendo colocadodentro do artigo soprado antes de ser ejetado do molde (máquinas de moldagem eenchimento), (V) o produto está sendo colocado dentro do artigo soprado e o artigo éfechado antes de ser ejetado do molde (máquinas de moldagem, enchimento e selagem),(VI) o artigo soprado é etiquetado antes da ejeção (in-mould labelling), e (VII) o artigosoprado é tratado com, por exemplo, flúor antes da ejeção (fluoretação). Em outros processos o parison é estirado antes do sopro para obter uma orientação moleculardiferente do artigo soprado (bi-orientação).

Extrusão contínua

A moldagem por extrusão (EBM) pode ser dividida em várias categorias, como porexemplo, em moldagem por extrusão contínua (C-EBM) e em moldagem por extrusãointermitente (I-EBM). Como o processo tipo C-EBM é o mais importante destas categorias(para aplicações pequenas e médias - até 30 litros), o termo EBM será utilizado invés de C-EBM, caso não mencionado especificamente (produção intermitente do parison é utilizadaem moldagem por extrusão e sopro com acumulação - AEBM).Como o período de refrigeração é a parte mais demorada do ciclo de sopro, será necessárioretirar o parison do cabeçote (ou cabeçotes), ou desviar o fluxo de mate-rial de um molde para outro, com a finalidade de manter a rosca em movimento contínuo. Para exigências dealta produção, os moldes podem ser instalados numa cinta giratória rápida, ou numa roda(carrosséis horizontais ou verticais). Porém, é mais comum os moldes serem instalados em

sistemas de fechamento e sopro (estações de sopro ou carros), que estão dispostas por baixoou ao lado da extrusora. O conjunto de moldes pode ser utilizado para transportar o parisonna configuração normal, por exemplo, montado num braço basculante, ou podem serusados alicates para deslocar o parison para o molde.

Materiais utilizados



A indústria de moldagem de plástico por extrusão e sopro se desenvolveu originalmente na base de utilização de polietileno de baixa densidade (PEBD) e posteriormente modificou asinstalações para processar outros materiais. Por exemplo, para se adequar a um materialmais difícil de processar conhecido como PVC (cloreto de polivinila), este material têm agrande vantagem de claridade, como é amorfo, mas possui maior viscosidade de fundição,

é mais inclinado à decomposição durante o processo. Uma outra poliolefina, o polietilenode alta densidade (PEAD), também é muito importante para a indústria de moldagem porsopro. Aproximadamente 56% de todos os materiais utilizados na moldagem por sopro sãoum tipo de PEAD, porque tais termoplásticos são relativamente baratos e possuem propriedades aceitáveis para muitas aplicações , como por exemplo, resistência de impactoem baixas tempera-turas. O PEAD também é utilizado no processo conhecido comoMOLDAGEM POR EXTRUSÃO E SOPRO COM ACUMULAÇÃO para produzirtambores e recipientes grandes.O polipropileno (PP) está sendo usado em escala maior devido as suas propriedades (por

exemplo, baixo custo, resistência ao calor, baixa densidade e rigidez), e por suaversatilidade - este material pode ser modificado, adicionando agentes de enchimento e

elastómeros. Tipos transparentes de PP também são disponíveis (copolímeros), - o artigo pode adquirir maior claridade pelo estiramento antes do sopro. Para a emba-lagem de bebidas carbonatadas, como os refrigerantes, muitas vezes é preferido outro termoplástico.Este material é PET (polietileno tereftalado), que é menos permeável a gases: suaresistência pode ser melhorada significativamente por orientação biaxial. Este processo noqual o parison é estirado antes do sopro é conhecido como MOLDAGEM PORESTIRAMENTO E SOPRO. Para outros materiais ou produtos a coextrusão pode ser umaoutra solução para o problema de permeabilidade - veja MOLDAGEM PORCOEXTRUSÃO E SOPRO. A seleção de um material plástico específico, ou a seleção deuma combinação específica de materiais plásticos se baseia normalmente na combinação de preço e propriedades requeridas (aparência, permeabilidade etc.) Veja tabela 2.

Tabela 2 • Tabela simplificada indicando propriedades comuns de materiais paramoldagem por sopro

PROPRIEDADE MATERIALPEBD PEAD PP PVC PS PET

Densidade 0.92 0.95 0.90 1.32 1.09 1.37Resist. química E E E E B MB-EClaridade P P P-B E E ETenacidade E E B P-B P EResist. impacto MB MB B P-B P EResist. temperatura P B B-MBP P B

Resist. perm. H2O B MB MB B P BResist. perm. O2 P P P MB P MB

Produtos de moldagem por extrusão e sopro

Os produtos de moldagem por extrusão e sopro são muitos e variados, já que os processos emateriais utilizados estão em constante desenvolvimento. A maioria dos componentesmoldados por sopro são recipientes, por exemplo, frascos e jarras, fora outros produzidos,



tais como bolas, brinquedos, sanfonas e pára-choques (a indústria automotiva é ummercado significativo para o ramo de moldagem por sopro).

Embalagem de alimentos

Muitos dos recipientes produzidos mediante moldagem por sopro são utilizados naindústria alimentícia, para a embalagem de produtos sólidos e líquidos, como sal e molhos.Em muitos casos, tais recipientes foram projetados para utilizar um selo reaproveitável(uma tampa ou capa), e este é produzido na maioria dos casos por injeção. Os materiaisempregados para esta finalidade são PEAD, PELBD, PP e TPS.

Recipientes de grande porte

Recipientes de grande porte, por exemplo, com capacidade de 180 litros (45 galões) são produzidos por moldagem por extrusão e sopro com acumulação. Para obter as propriedades requeridas no produto acabado é necessário muitas vezes utilizar um plástico

de alto peso molecular, por exemplo polietileno de alto peso molecular e alta densidadecomo APM-PEAD ou PEAD-APM. O emprego de moldagem por sopro para produzircomponentes de grande porte, em muitos casos, apresenta um método de moldagem maiseconômico que moldagem por injeção, devido as forças menores envolvidos.

Construção de dupla parede

Com a utilização de uma secção de parede dupla é possível tirar vantagem da proporçãoentre alta rigidez e peso neste tipo de construção. Esta foi usada para produzir, porexemplo, degraus em escadas. Às vezes, o uso da secção de parede dupla têm um propósitode projeto, tal como a acomodação de cabos no produto.

Componentes de invólucro

Componentes de parede simples que necessitam apenas de um lado de acabamento podemser moldados por sopro em forma simétrica em um molde. Componentes individuais podem ser separados após a moldagem.

Configuração de material e equipamento

Na moldagem por extrusão e sopro muitas vezes é necessário usar plásticos de alto pesomolecular, por exemplo, polietileno de alto peso molecular e alta densidade, como o APM-

PEAD ou PEAD-APM. A utilização de tais materiais pode exigir bastante da unidade deacionamento de uma extrusora (particularmente quando uma configuração com canhãoranhurado está sendo usada), devido ao fato de que o material plástico deve ser transferidosob contrapressões altas do ferramental. Portanto, a extrusora deve estar em condições de processar material com uma variedade ampla de propriedades de fluxo, já que às vezesmateriais com peso molecular mais baixo podem ser processados. Independente do tipo dematerial processado, a temperatura da massa plástica deve ser mantida a mais baixa possível para reduzir os tempos de refrigeração (na moldagem por extrusão e sopro o



tempo de refrigeração normalmente é o período mais longo do ciclo, por exemplo, até 80%). A extrusora também deve estar equipada para poder acomodar o acréscimo dequantidades variáveis de aditivos, como material recuperado, corantes, agentesmodificadores de impacto e estabilizadores. Quando a extrusora é utilizada para processarUPVC, pode ser necessário converter misturas de pó em frascos cristalinos e resistentes ao

impacto a tempera-turas que estão no limite da temperatura de decomposição. Com afinalidade de empregar UPVC de alto peso molecular algumas companhias estão usandomáquinas de rosca dupla. Porém, na maioria das operações de moldagem por sopro estãosendo utilizadas as extrusoras de rosca única.

EXTRUSÃO POR ROSCA ÚNICA

Em virtude da importância do assunto, este livro tratará principalmente da moldagem porextrusão e sopro de materiais termoplásticos, uma vez que estes materiais representam omaior grupo de materiais plásticos. Mais termoplásticos são processados por extrusão doque por qualquer outra técnica. Aproximadamente 65% de todos os plásticos passam por

uma extrusora. Como o tipo mais popular de extusora é a máquina de rosca única, osassuntos serão concentrados, na maioria, em processos baseados neste tipo de máquina.Extrusoras de rosca única são as mais populares porque são relativamente simples, baratase apresentam uma produção contínua com facilidade.

Definição de extrusão

Extrusão é um processo de produzir um produto (ou extrudado) por forçar um materialatravés de um orifício ou ferramental. Na moldagem por sopro o produto da máquina é umamangueira simétrica. Em alguns casos mangueiras assimétricas estão sendo produzidas paraalcançar uma distribuição de parede determinada no produto, por exemplo, mangueiras

ovais.

Extrusão e termoplásticos

Para extrudar um material termoplástico é necessário primeiramente amolecê-lo para que amoldagem seja possível, e isto é feito normalmente por calor. Este amolecimento por calortem várias denominações, como por exemplo, plastificação ou amo-lecimento térmico, processo efetuado pela máquina extrusora, ou simplesmente extrusora. A maioria dasextrusoras são máquinas de rosca única, o movimento relativo entre rosca e canhão força omaterial em direção ao ferramental (cabeçote) e através do ferramental. O produto recebe aforma pelo ferramental (cabeçote e bocal), e/ou pela distorção de pós-extrusão, onde o

produto é formado por refrigeração, enquanto a forma está sendo mantida. O equipamentoque efetua este processo é chamado "equipamento de pós-extrusão”, e todo o sistema échamado “linha de extrusão”.

Configuração da máquina



O esquema de uma extrusora com rosca única é mostrado na figura 1. A figura apresenta oarranjo das várias partes da máquina. A rosca rotativa e o canhão são as duas unidades queagem para transportar o material plástico. Uma vez fundido é forçado a passar através doferramental. A unidade de acionamento, baseada normalmente em um motor elétrico, efetuaa rotação da rosca a uma velocidade pré-determinada que pode ser ajustada para qualquer

valor dentro da gama estabelecida (máquinas de sopro comumente possuem duas faixas develocidade: uma baixa e uma alta. A faixa baixa e utilizada para PVC e a alta para PEAD).Controladores de temperatura são conectados aos elementos de aquecimento e refrigeraçãono canhão para manter a temperatura no ponto pré-ajustado. A capacidade da unidaderosca/canhão de extrudar um material determinado não depende apenas das característicasdo material plástico, mas também das características ou da construção da rosca e canhão, eda maneira como o sistema é operado.

Equipamento de pós-extrusão

Uma vez que o extrudado está saindo do ferramental ele pode adquirir a forma já produzida

ou a forma pode ser alterada e fixada. O equipamento que efetua tal ope-ração é chamado"equipamento de pós-extrusão”, e em termos de tamanho é muitas vezes maior que a própria máquina extrusora. Uma razão para isso é que materiais plásticos necessitam deum tempo considerável para serem refrigerados, o processo de refrigeração é tão prolongado que ele determina a velocidade da linha. Este fato se aplica particularmente àmoldagem por sopro.

Produtos da extrusão

Os produtos da extrusão incluem material para outros processos de plástico, filmes, tubos,mangueiras, fios e cabos isolados, perfis, filamentos, chapas, e papel e metais revestidos de

plástico. Este livro está tratando da moldagem por sopro - um processo muito importanteutilizado para produzir produtos ocos fechados, como brinquedos, frascos e jarras. Muitasmáquinas de sopro dependem de uma extrusora para produzir plástico fundido, já que umaextrusora de rosca única consegue produzir uma massa plastificada a temperaturas baixas erelativamente barata. Aproximadamente 90% de todos os produtos moldados por sopro sãofeitos pelo processo EBM (moldagem por extrusão e sopro).

Classificação de extrusoras

Extrusoras podem ser classificadas por três números, por exemplo, 1-60-24. O primeiro

número indica quantas roscas estão instaladas, o segundo especifica o diâmetro da rosca emmilímetros (mm), e o terceiro especifica o comprimento efetivo da rosca como fatormúltiplo do diâmetro. No exemplo acima temos uma extrusora de rosca única com umdiâmetro de rosca de 60mm e um comprimento que eqüivale 24 diâmetros (proporçãoL/D=24:1). A maioria das máquinas de sopro possuem extrusoras com uma proporção L/Dde 20:1 ou 24:1.



Figura 1 Corte transversal de uma extrusora de rosca simples.Configuração de material e equipamento



Na moldagem por extrusão e sopro muitas vezes é necessário utilizar plásticos de alto pesomolecular para obter um parison consistente em altas temperaturas e um produto com as propriedades requeridas. O uso de tais materiais pode exigir bastante da unidade deacionamento de uma extrusora (particularmente quando a extrusora está equipada com umcanhão ranhurado), uma vez que o material plástico deve ser transportado sob

contrapressões altas do ferramental. Portanto, a extrusora deve ser capaz de manusearmateriais com uma grande variedade de propriedades de fluxo, já que às vezes outrosmateriais com baixo peso molecular podem ser processados. Devido às dificuldadesassociadas com o processamento de materiais de alto peso mo-lecular, por exemplo, PVCcom alto valor K, existe interesse na utilização de máquinas com rosca dupla.

Temperatura do extrudado

Independentemente do material processado, as temperaturas de plastificação devem sermantidas as mais baixas possíveis para reduzir os tempos de refrigeração (na moldagem porsopro o tempo de refrigeração normalmente é a parte mais demo-rada do ciclo, por

exemplo, até 80%). A extrusora também deve ser capaz de acomodar a adição dequantidades variáveis de aditivos, por exemplo, material recuperado, materiais paracoloração, modificadores de impacto e estabilizadores. Quando a máquina não necessita produzir compostos, o projeto pode ser otimizado para processar material pré-misturado,quer dizer, para alcançar a produção necessária em libras por hora (lbs/h) ou quilogramas por hora(kg/h) de uma massa plastificada uniformemente a baixas temperaturas. Namoldagem por sopro é vital manter a temperatura do fundido na margem mais baixa, porque com isso é possível aumentar a produção.

Canhões ranhurados e roscas sem compressão

Quando uma rosca convencional está sendo usada para extrudar um material plástico umaquantidade de calor considerável está sendo gerado, devido à taxa de compressão da rosca.Para evitar este fenômeno existem máquinas que possuem roscas de compressão zero, istoé, a profundidade do filete da rosca é a mesma em todo o seu comprimento. Este tipo derosca tem pouca capacidade de mistura, porém isto pode ser melhorado com a incorporaçãode seções de mistura (por exemplo seções de ra-nhuras longitudinais) localizadas na pontada rosca. Tais roscas de compressão zero normalmente estão sendo utilizadas em conjuntocom canhões, que possuem ranhuras longitudinais na zona de alimentação do canhão. Asconfigurações com canhões ra-nhurados são consideradas essenciais para o processamentode PE e PP de alto peso molecular, com alta produção, devido ao fato de que estas unidadesoferecem um fornecimento constante de material, mesmo com alterações da contrapressão

do cabeçote, por exemplo, por causa da programação do parison. Para máquinas sopradorasesses tipos de canhões são disponíveis com diâmetros de até 90mm (3,5”), com umarelação comprimento/diâmetro de aproximadamente 20:1(veja seção de canhão e rosca).

Requisitos de polímeros

Qualquer material utilizado em moldagem por sopro deve ser consistente, tanto em suaforma como nas propriedades. Caso não seja consistente e não utilizado de uma maneira



precisa, o resultado serão produtos inconsistentes. O polímero deve fluir uniformementeatravés do ferramental, porém imediatamente após a expulsão o parison não deve sedeformar. Isto significa que a viscosidade do material deve ser alta, de modo que o parisonmantenha a sua forma durante o transporte e o movimento do molde; viscosidade altaimplica em alto peso molecular e portanto nas melhores propriedades. Viscosidade alta

também significa problemas de processamento, que se torna mais grave devido ànecessidade de extrudar a baixas temperaturas da massa - necessárias para uma refrigeraçãorápida e altas taxas de produção. As temperaturas baixas também são necessárias paraconferir rigidez a massa, evitando um alongamento do parison, e permitindo a inflaçãosuave e uniforme do mesmo. Alta rigidez e capacidade de extensão da massa sãoessenciais. Estas características normalmente podem ser obtidas pela utilização de ummaterial com distribuição ampla do peso mo-lecular e um alto, ou muito alto pesomolecular. O material também deve possuir boas propriedades de soldagem; em moldagem por extrusão e sopro é necessário apertar ou soldar uma ou ambas as extremidades do parison. Na moldagem de produtos grandes por sopro uma alta taxa de produção seránecessário com a finalidade de reduzir o alongamento do parison - isto pode ser alcançado

mediante moldagem por extrusão e sopro com acumulação. O produto final naturalmentedeve possuir cores aceitáveis, transparência, boa aparência e propriedades, como porexemplo, resistência a ataques químicos, resistência a rachaduras ao ambiente, baixa permeabilidade e o grau apropriado de rigidez. Idealmente o material deveria ser capaz deum processamento rápido, sem decomposição ou degradação, e de baixo custo.

MOLDAGEM POR EXTRUSÃO E SOPRO COM ACUMULAÇÃO

Este processo foi desenvolvido com a finalidade de possibilitar a produção de artigosmoldados grandes, com uma distribuição de espessura de parede apropriada. O processo éutilizado principalmente para a produção de recipientes (com capacidade acima de 20

litros ou 4,5 galões), e para artigos técnicos de grande porte.

Alongamento do parison

Quando um parison grande é produzido por extrusão e a extrusora termina de bombear omaterial do ferramental, o parison é puxado para baixo (alongamento do parison). Comoresultado a espessura de parede é menor na parte superior do que na parte inferior, devidoao tamanho e peso do parison e a baixa resistência do polímero em estado fundido, permitindo até a ruptura do mesmo. Um problema que pode ocorrer é a perda detemperatura durante a produção do parison. Para superá-lo é necessário produzir o parisonrapidamente; extrusão contínua não é recomendada, já que o tamanho do recipiente está

acima de aproximadamente 25 a 30 litros (5,5 ate 6,5 galões), ou aproximadamente 2 kg(4,4 libras) de material.

Depósito do material

O material é depositado mediante bombeamento dentro de uma unidade chamadaacumulador. O acumulador é situado no final do canhão da extrusora onde segue oenchimento com material fundido; um acumulador para um parison com um diâmetro de



até 400 mm (16“) pode conter 19,5kg (43 libras) de PE e pode ter um volume de expulsãode 25 litros (5,5 galões) de PE. Quando completo, a rosca pára de girar e um pistão força omaterial do ferramental (ou bocal) rapidamente (20 kg podem ser ejetados emaproximadamente 3 segundos). Esticadores podem ser utilizados para alargar a base do parison antes da moldagem por sopro; um sopro na parte inferior é a regra. Com este

processo, é possível um controle axial e/ou radial da espessura da parede (algumasmáquinas utilizam uma rosca reciprocante para o depósito do material na parte frontal docilindro de injeção ou canhão, ao invés de um cabeçote acumulador).O cabeçote deve ser projetado para possibilitar uma distribuição uniforme de calor nomaterial, isto é, uma distribuição uniforme da taxa de cisalhamento e temperatura da massa.Para alcançar estes objetivos o cabeçote pode incorporar várias características de projeto,como por exemplo, distribuidores de fluxo ou canais. O material que chega primeiro deveser o primeiro a sair do cabeçote (FIFO), com a finalidade de minimizar problemas dedecomposição ou degradação. Controladores de espessura de parede normalmente sãoutilizados na moldagem por extrusão e sopro com acumulação. Essas unidades podemcontrolar o processo inteiro, desse modo, quando o acumulador está completo o parison é

ejetado, o molde será fechado e o acumulador é recarregado.Uma parte da energia para forçar o material do bocal é absorvida pela massa, e esta energiaé liberada quando o parison é produzido; como resultado o parison encolhe ou recupera,ficando mais curto e grosso.

Pressões e velocidades

Uma pressão suficiente deve ser disponível no pistão para poder produzir o parison na taxaapropriada. Isto significa, por exemplo, que uma pressão de 21 até 210 bar, ou 300 até 3000libras por polegada deve ser disponível para PA66. A pressão real necessária depende domaterial, da temperatura do fundido, da perda de pressão dentro do cabeçote e da abertura

do bocal. Caso a resistência do fluxo seja muito alta, a utilização de uma força excessiva pode forçar os lábios do bocal, resultando numa perda de controle do programador daespessura da parede do parison. Velocidades excessivamente lentas do êmbolo de expulsão podem provocar um alongamento do parison e distribuição defeituosa de parede do mesmo.Estas velocidades lentas também permitem a cristalização parcial na superfície de ummaterial termoplástico semi-cristalino, antes do fechamento do molde, influindo noacabamento da superfície do produto.A força de fechamento necessária depende da área projetada do artigo e da pressão deinflação. Uma máquina para moldagem por sopro com acumulador, com capacidade para16 litros, pode ter uma rosca com 90mm de diâmetro e uma força de fechamento do moldede 750kN ou 75 toneladas; as placas de fechamento podem ser de 1600mm x

600mm(VxH)-a dimensão vertical das placas de fechamento é indicada antes da dimensãohorizontal numa máquina especificada.

Produtos de moldagem por extrusão e sopro com acumulação

Recipientes grandes ou tambores de 180 litros de capacidade, por exemplo, podem ser produzidos pela moldagem por extrusão e sopro com acumulação. Para obter as



Figura 2 Diagrama do cabeçote acumulador da Bekum.

propriedades requeridas no produto acabado (por exemplo, rigidez e resistência adeformação) é necessário empregar em muitos casos um plástico de alto peso mole-cular,como polietileno de alto peso molecular e alta densidade (APM-PEAD ou PEAD-APM).Transporte automático para unidades de rebarbagem (estampagem mediante punções) etestes de estanqueidade on-line são possíveis. Moagem automática de rebarbas, misturascom material virgem e reciclagem são utilizadas freqüentemente.Um mercado significativo para a indústria de moldagem por sopro é a indústria automotiva, por exemplo, produtos como dutos de ar e pára-choques de carros estão sendo produzidos

pela moldagem por extrusão e sopro com acumulação utilizando ou-tros materiais quePEAD. Termoplásticos de engenharia, como ABS estão sendo processados por estemétodo. Coextrusão também é possível e está sendo desenvolvida atualmente. Alguns produtos são moldados por sopro usando um processo com ar enclausurado. Neste sistema,o fundo do parison é selado primeiramente por réguas de prensagem, o ar é introduzido, a parte superior do parison é selada em seguida por réguas e o molde fecha; este procedimento de aperto permite a formação de um artigo relativamente raso.



Pseudoplasticidade e instabilidade

Em muitos casos os plásticos se comportam como pseudoplásticos, isto quer dizer que elesse tornam menos viscosos (com maior facilidade de fluxo) quando eles sao movimentadosrapidamente. A viscosidade de materiais plásticos diminui facilmente quando a taxa de

cisalhamento aumenta e a produção do parison se torna mais fácil(aumentar a temperatura do fundido também diminui a pressão necessária, para manter umacerta taxa de fluxo). Em muitos materiais, porém, este aumento sofre uma interrupção;quando a taxa de cisalhamento está sendo aumentada é possível entrar numa região, na qualnão existe mais uma correlação clara entre taxa de cisalhamento e tensão de cisalhamento.O fluxo se torna instável e imprevisível, é possível que a massa deslize e grude na parede.Um aumento adicional da taxa de cisalhamento tem como resultado uma outra mudança - ofluxo se torna estável novamente. A região de instabilidade deve ser evitada ouminimizada, mediante uma seleção de condições de processamento (operando nastemperaturas apropriadas) e pelo projeto adequado dos canais de fluxo no ferramental. Em bocais de aberturas variáveis, muitas vezes utilizados neste processo, a fronteira entre uma

região e outra não deve ser cruzada durante a alteração da abertura do bocal. Devido aosmúltiplos movimentos envolvidos e as altas taxas de produção do parison isto podeacontecer facilmente quando não se toma os devidos cuidados durante a fase do projeto doferramental.

MOLDAGEM POR INJEÇÃO E SOPRO

Apesar da moldagem por extrusão e sopro ainda ser o método mais significativo de produção, outro método - a moldagem por injeção e sopro - ocupa lugar importante naindústria de moldagem por sopro, e é normalmente utilizado quando a moldagem porextrusão e sopro não é adequada.

Pré-formas

Em ambos os processos principais para a produção de componentes plásticos, o primeiro passo envolve a produção de uma mangueira, conhecida mais freqüentemente como parisonna indústria de moldagem por extrusão e sopro (este termo é emprestado da indústria devidro). Na indústria de moldagem por injeção e sopro esta man-gueira ou parison édenominada pré-forma, já que o produto possui uma forma determinada e é fechado emuma extremidade. As máquinas utilizadas na maioria das vezes para moldar a pré-forma por injeção são máquinas in-line com roscas reciprocantes.


A mangueira quente (pré-forma) é produzida por moldagem por cima de um pino de aço(núcleo) que se encontra dentro de um molde aquecido, denominado estação de injeção.Quando ainda quente, o pino e a pré-forma são transferidos para a estação de sopro, ondesegue o sopro do artigo no molde final. O pino com o artigo soprado são transferidos, em



seguida, para uma outra estação para serem ejetados; isto numa máquina de três estações.As três operações acontecem simultaneamente.


A maioria das máquinas são baseadas na seqüência de operação tal como apresentada naDESCRIÇÃO DO PROCESSO acima. Porém, existem também máquinas detrês e quatro estações com cavidades e pinos múltiplos; a quarta estação é utilizada comoestação adicional para o condicionamento térmico dos pinos. Pela mudança da seqüênciaesta estação adicional pode ser usada como estação de condicionamento de pré-formas.Várias técnicas são utilizadas para a transferência do parison, como sistemas de rotação dosmoldes do tipo horizontal e vertical. Alguns processos produzem as pré-formas (parisons),que são refrigeradas e estocadas em seguida para serem transportadas para uma estação deembalagem, com a finalidade de soprá-los posteriormente. Este processo necessita de umaestação de reaquecimento e de uma estação de condicionamento térmico para a pré-forma.

Em outros processos o parison é estirado antes do sopro para possibilitar uma orientaçãomolecular diferente no artigo moldado.

Produtos de moldagem por injeção e sopro

Os produtos de moldagem por injeção e sopro são muitos e variados, uma vez que o processo e os materiais utilizados são desenvolvidos continuamente. Este processo não éuma substituição para moldagem por extrusão e sopro, mas parece ser mais adequado pararecipientes relativamente pequenos (menos de 0,5 litros ou 0,8 pts. de capacidade); particularmente quando estes recipientes devem ser produzidos em quantidades muitograndes (aproximadamente 1 milhão por ano). Uma razão para isso são os altos custos do

equipamento e ferramental.A maior parte dos componentes produzidos por injeção e sopro são recipientes como, porexemplo, frascos e jarras - particularmente jarras de boca larga. Como estes recipientesservem como substitutos de vidro, os plásticos utilizados são materiais transparentes, porexemplo, PS. Copolímeros de PP também estão sendo empregados de maneira crescenteneste processo, devido à maior tenacidade deste tipo de material. Como é possível produzircomponentes que não necessitam de rebarbagem e portanto não existe contaminação na parte interna, os produtos de moldagem por injeção e sopro são utilizados freqüentementena indústria farmacêutica e cosmética.Em muitos casos, tais recipientes são projetados para usar um selo reutilizável (uma tampaou capa), e este é produzido quase sempre mediante moldagem por injeção. Substitutos de

latas para a embalagem de bebidas carbonatadas (soft drinks) são produzidos agora de PET.Um desenvolvimento futuro nesta área provavelmente dependerá de considerações dereciclagem.

Vantagens e desvantagens

Descrevemos abaixo os pontos positivos e negativos deste processo, em comparação com amoldagem por extrusão e sopro utilizada mais freqüentemente.



Vantagens

Os recipientes possuem um alto brilho e excelente transparência. Como a pré-forma émoldada por injeção, um dimensionamento de alta qualidade é possível (particularmente na

área do gargalo) e uma boa repetibilidade é garantida. Os gargalos dos frascos podem sermoldados dentro de uma gama ampla de formas e tamanhos, com muita precisão e isentosde rebarbas. A espessura de parede do produto final pode ser pré-determinada mediantedimensionamento da pré-forma. Não existem emendas ou marcas de esmagamento, umavez que o processo de moldagem está providenciando uma mangueira sem emenda. Dada aorientação molecular produzida pelo estágio de moldagem por injeção, o produto muitasvezes possui propriedades melhores de resistência; isto pode significar, que umacomposição mais barata pode ser usada com alguns materiais plásticos (a orientação podeser reforçada deliberadamente quando se utiliza o processo conhecido como moldagem porinjeção e sopro com estiramento). Quando empregado de forma correta a moldagem porinjeção e sopro é isenta de rebarbas, portanto equipamento complementar(granuladores ou

misturadores, mais o espaço utilizado) não é necessário. A eliminação de rebarbas melhoraa consistência do produto, isto significa também que o produto não é estragado porcontaminação de material reciclado. As máquinas normalmente possuem um grau deautomação avan-çado reduzindo a necessidade de trabalho manual.

Desvantagens

O custo do equipamento é alto devido a necessidade de uma máquina de injeção, emconjunto com um molde de injeção de alto custo, um molde de sopro e vários jogos de pinos de sopro (por exemplo, 3 jogos) para cada cavidade. Máquinas de moldagem porinjeção também necessitam de um ajuste apropriado e pessoal especializado, com

experiência em moldagem por injeção, que não é sempre disponível numa fábrica demoldagem por sopro. Normalmente existe apenas uma abertura no produto produzido pelaretirada do pino (núcleo) de aço, deste modo, a abertura é localizada no centro dorecipiente. Normalmente, o furo do gargalo possui um diâmetro mínimo de 6mm a 8mm, jáque o pino do núcleo deve ser rígido o bastante para resistir às forcas de moldagem porinjeção, e grande o suficiente para permitir a passagem de ar de sopro. A relação dosdiâmetros gargalo/corpo do recipiente normalmente não excede 1:10, e o acréscimo relativono sopro é 4:1.A relação de largura e profundidade em recipientes ovais ou retangulares deve ser menorque 2,5:1.

Configuração de produtos e máquinas

Como em máquinas de injeção, as máquinas de injeção e sopro são classificadas pelotamanho da unidade de fechamento, de modo que podemos ter por exemplo, máquinas de200, 400, e 1000 kN. Como 1 kN corresponde à aproximadamente 0,1 toneladas estesnúmeros apresentam uma força de fechamento de 20, 40 e 100 toneladas. Uma máquina de200 kN poderia produzir, por exemplo, recipientes de 5 ml (0,18 fl.oz.) em produçãoóctupla, ou recipientes de 350 ml (12,3 fl.oz.) em produção simples. Uma máquina de 400



kN pode produzir recipientes de 5 ml num molde de 12 cavidades, ou um recipiente de 1litro (1000 ml ou 35 fl.oz.) em produção simples. A máquina com força de fechamento de1000 kN pode produzir recipientes de 50 ml num molde de 12 cavidades, ou recipientes de1,5 litros (1500 ml ou 2,6 pts.) em produção simples.

Tipos de máquinas

As estações de injeção são baseadas em unidades de rosca única, tipo in-line, nas quais umtipo de rosca é utilizado para a maioria de materiais como PE, PS, PP e PC. Para materiaiscomo PVC, PET e do tipo PAN roscas especiais estão sendo empregadas. Como emmáquinas de moldagem por injeção, as máquinas de injeção e sopro são acionadashidraulicamente e capazes de ajustes e reajustes bastante precisos mediante cartelas, fitasou Eproms. Sistemas de controle de processo (velocidade de injeção e controle de pressõeshidráulicas) são utilizados na maioria dos casos.

MOLDAGEM POR SOPRO E ESTIRAMENTO

Moldagem por sopro e estiramento envolve a produção de uma pré-forma,condicionamento térmico da pré-forma, estiramento do parison (pré-forma) no sentidolongitudinal e em seguida estiramento radial durante o sopro. Ambos os processos, isto é, a produção dentro de uma mesma máquina e a produção em dois estágios estão sendoutilizados co-mercialmente.

Orientação biaxial

Numa descrição anterior (veja INTRODUÇÃO À MOLDAGEM POR SOPRO) foimencionada que a resistência de PET pode ser melhorada consideravelmente por orientação(estiramento do parison antes do sopro). Este tratamento causa a orientação biaxial dasmoléculas do plástico, após a orientação na outra direção, introduzida pelo estágio desopro. Orientação biaxial significa duas direções de orientação; as moléculas são alinhadasem duas direções, e esta orientação melhora a resistência da carga. O material plástico éestirado biaxialmente e deformado dentro de uma faixa estreita de temperatura, que ésituada levemente acima da temperatura de amolecimento. Logo após, segue umarefrigeração rápida, de modo que a orientação molecular seja congelada dentro do produtoacabado. O estágio de condicionamento térmico, apresenta um papel vital neste processo, eé particularmente crítico para materiais termoplásticos semi-cristalinos.

ESBM

Estas iniciais significam um processo conhecido como “moldagem por extrusão e soprocom estiramento”, conforme o termo inglês “extrusion stretch blow molding”. A resistênciade um material, por exemplo, PVC pode ser melhorada dramaticamente por orientação(estiramento do parison antes do sopro), e isto significa que uma composição de menorcusto pode ser utilizada para um determinado produto, devido ao fato de que a adição de



um agente modificador de impacto dispendioso pode ser reduzido de 12% para 1%. O pesodo recipiente também pode ser diminuído consi-deravelmente porque uma quantidade menor de material é necessária. O PVC não suportaum conteúdo tão alto de gás (como por exemplo, dioxido de carbono), ou pressões comoPET e nem é tão impermeável. Porém, PVC é termoelástico dentro de uma faixa ampla de

temperatura, e a partir deste ponto de vista é um bom material para este processo. Eletambém não necessita de uma secagem extensa como PET. Em comparação à moldagem por injeção e sopro com estiramento, o processo ESBM é uma técnica mais simples e maisfácil de dominar. A forma e a espessura de parede do frasco acabado podem ser alteradassem alterar a configuração da pré-forma. Uma programação do parison normalmente não énecessária devido ao fato de que um controle da espessura de parede é possível mediantealteração da temperatura de processo. O processo não pode ser aplicado em recipientes comalça.

PVC ESBM

Uma maneira de alcançar a orientação desejada em condições econômicas dentro de umamáquina é a seguinte: a pré-forma é soprada na faixa termoplástica, soldada na base e arebarba é removida. O gargalo é calibrado ou soprado com uma cabeça perdida. Caso umgargalo calibrado tenha sido produzido, a rebarba do gargalo é removida. Em seguida a pré-forma é submetida a um condicionamento térmico, dentro de um molde de cobre-berilioque possui várias zonas de temperatura; isto permite um con-trole de temperatura precisodas regiões da pré-forma. E significa também que uma programação do parison em muitoscasos não é necessária. A pré-forma temperada é transferida para o molde de sopro, onde o parison é estirado para aproximadamente 1,5 vezes de seu comprimento original, medianteum pino de estiramento operado hidraulicamente, dentro de uma faixa de temperatura de 90até 105°C. Esta operação pode ser feita utilizando um estágio de pré-sopro adicional, caso

necessário, antes da operação de sopro final. O produto submetido a este processo édenominado OPVC, significando PVC orientado.

Produção múltipla de parisons

Uma única extrusora pode ser utilizada para produzir mais de um parison, ou por exemplo,duas extrusoras podem ser colocadas lado a lado, de modo que dois parisons são produzidos ao mesmo tempo. Este último sistema apresenta uma maneira muito eficiente de produzir frascos, uma vez que uma alta produção pode ser alcançada num espaço menor, ea possibilidade de decomposição ou degradação é minimizada. Duas extrusoras, cada umaequipada com um cabecote de fluxo central, produzem um parison continuamente. Os

carros se movimentam hidraulicamente num plano inclinado (inclinação de 15°) paraapanhar o parison e deslocá-lo, completando a seqüência de produção. O movimento doscarros segue alternadamente para cima e para baixo.Cada carro é equipado com as seguintes unidades: (a) o primeiro molde com a sua unidadede fechamento, (b) o molde de acabamento com unidade de fechamento, (c) a unidade detransferência para transferir os frascos acabados para uma esteira transportadora. Quandoum carro se encontra em posição superior o primeiro molde recebe o parison, apertando-o esoldando-o na base para produzir uma pré-forma predeterminada.Com este carro em



posição inferior o molde de acabamento recebe a pré-forma para o estiramento, isto é, aorientação longitudinal e o sopro do artigo final. Quando o produto é rígido suficiente, omesmo é transferido para uma esteira transportadora para refrigeração suplementar eembalagem. Este processo pode ser feito automaticamente.

Temperatura e distribuição de temperaturaA temperatura e distribuição de temperatura no parison durante o processo de estiramento émuito importante, já que estes parâmetros ajudam no controle da orientação do produto eem seções diferentes do produto. Para um vaso pressurizado a resistência na seçãocircunferencial poderia ser configurado com o valor duplo da resistência na direçãolongitudinal. Caso uma resistência maior contra empilhamento for necessária, a resistêncialongitudinal pode ser aumentada, pelo controle do grau de estiramento/orientação nestadireção. Portanto, é possível controlar a qualidade do produto neste processo, levando-seem conta uma perda em termos de duração de tempo de condicionamento e menor produção.

Processamento de tubos

Estes processos são utilizados para PP uma vez que a faixa de temperatura termoelásticausada na orientação é muito estreita, e por ser PP um material termoplástico semi-cristalino. A aplicação de orientação biaxial no PP porém, possibilita um peso reduzido do produto, aumento de transparência e um melhoramento da elasticidade em temperaturas baixas. A isenção de elasticidade em temperaturas baixas pode ser um problema emhomopolímero de PP, o ponto forte deste material comparado com copolímero de PP é o baixo custo. No processo, um tubo de parede grossa é extrudado primeiramente, este podeser calibrado e controlado com precisão. Após a refrigeração e, caso necessário,

armazenamento e transporte, o tubo é reaquecido para uma temperatura muito precisa; isto pode significar períodos prolongados no forno de reaquecimento. O tubo extrudado etemperado é alimentado continuamente dentro de uma máquina de estiramento e sopro paraser estirado, cortado e puxado (para o estiramento longitudinal) e soprado em seguida. Oestiramento da pré-forma permite uma orientação na área do gargalo e na base antes dosopro. Em outros processos o tubo é cortado antes do reaquecimento.

Moldagem por injeção e sopro com estiramento

Processo associado com PET e usado para a embalagem de bebidas carbonatadas (porexemplo, refrigerante). Processos de um ou dois estágios estão sendo utilizados. Em caso

de utilização do de dois estágios existe a possibilidade de relaxamento da pré-formamoldada por injeção, com isso espera-se que elementos voláteis expostos ao tempo soframuma difusão na pré-forma. As pré-formas de parede grossa (parison) são moldadas porinjeção em moldes de múltiplas cavidades a taxas elevadas de produção (vejaMOLDAGEM POR INJEÇÃO E SOPRO). No processo de um estágio a pré-forma éreaquecida até a temperatura de estiramento, após a refrigeração apropriada das camadasexternas (mediante contato com a cavidade do molde ou numa estação decondicionamento). O restante do tratamento é igual como descrito em ESBM. O processo



de dois estágios permite maior flexibilidade de produção - a pré-forma pode ser produzidaem um local e soprada em outro. Processos de um estágio não permitem uma produção tãoalta, mas economizam energia, já que a parte de reaquecimento pode ser evitada.

MOLDAGEM POR COEXTRUSÃO E SOPRO

Este processo necessita de equipamento capaz de produzir vários parisons sobrepostos paraa extrusão de um parison de múltiplas camadas. Quer dizer, o parison final é composto devárias camadas de plástico.

Monoextrusão e coextrusão

Monoextrusão, também conhecido como extrusão de uma camada, significa o processoonde apenas um material plástico é extrudado. Coextrusão, em termos exatos, significa o processo em que dois materiais plásticos são extrudados, porém este termo também éutilizado na extrusão de dois ou mais materiais.

Diferenças entre plásticos

Permeação é uma função de materiais, projeto e método de processamento. Os coeficientesde permeabilidade dos plásticos podem variar dentro de uma gama de valores para um gásdeterminado, e a permeabilidade de um material plástico determinado pode variar paragases diferentes. Dificilmente um material plástico apresenta uma boa barreira, tanto contraoxigênio, como contra vapor de água, sendo de baixo custo ao mesmo tempo. Este fato provocou a utilização crescente de extrudados de várias camadas e o emprego decoberturas. Os fatores mais significativos no projeto de embalagens, que tem influênciasobre a taxa de permeação, são a relação de superfície e volume, como também a espessura

de parede do recipiente; uma relação menor e maior espessura de parede diminui a taxa de permeação. O emprego crescente de matéria-prima, porém, aumenta os custos. O métodode moldagem pode influenciar a taxa de permeação, como também a cristalinidade ou aorientação do material termoplástico; com o crescimento de um destes fatores a permeabilidade fica mais baixa.

Melhoramento da permeabillidade

A finalidade principal da moldagem por coextrusão e sopro é o melhoramento das propriedades de barreira (a permeabilidade). A permeabilidade pode ser melhorada principalmente contra oxigênio (O2), dióxido de carbono (CO2) e vapor de água (H2O).

Materiais plásticos que reduzem a permeabilidade são EVOH, PAN e PA. O materialtransparente copolímero de etileno vinílico (EVOH ou EVAL) muitas vezes é utilizado para a camada de barreira para melhorar a permeabilidade contra oxigênio e dióxido decarbono. Poliolefinas são utilizadas na maioria dos casos para as camadas principais deconstrução do recipiente, devido ao fato destes materiais plásticos apresentarem um custorelativamente baixo e possuírem boa resistência contra umidade. Em alguns produtos existeuma camada de enchimento, feita de material reciclado, como por exemplo, PE preto oumaterial de coextrusão reciclado das rebarbas do gargalo e do fundo do frasco. Uma



camada deste tipo pode atingir a proporção de apro-ximadamente 80% do material totalutilizado. Em muitos casos as camadas separadas não possuem uma adesão natural emrelação às outras e poderiam descascar durante o serviço. Para prevenir isto, agentes

Figura 3 Diagramas dos Cabeçotes de Coextrusão (Origem Bekum)

adesivos ou camadas adesivas são utilizadas, muitas vezes, como camadas intermediárias(veja também PERMEABILIDADE CONTRA GASES, VAPORES E LÍQUIDOS).

Outras razões para a coextrusão

A razão principal para o uso da coextrusão (co-ex) é o melhoramento da permeabili-dade.Porém, este processo é utilizado também por outras razões, já que o emprego de mais deuma camada pode economizar material plástico e materiais para pigmentação (coloração).Por exemplo, em alguns casos pode ser necessário somente colorir a parte externa dorecipiente. Em outros casos, com a utilização de pigmentos perolados na camada externa, aremoção deste pigmento na parte interna melhora a qualidade da solda. Colocando rebarbasou material reciclado como camada de enchimento a vantagem é obvia e é uma maneira derecuperar recipientes de plástico. A aparência de um frasco feito de uma poliolefina, porexemplo, pode ser melhorada com a utilização de uma camada externa de PA, e estacamada melhora a qualidade de impressão.

Camadas de adesão

Cada uma das camadas de um produto coextrudado tem uma função específica, co-mo porexemplo, uma camada de barreira contra oxigênio, uma camada resistente ao calor e umacamada em contato com o alimento que recebeu aprovação química. A chave de sucesso detais combinações é uma boa adesão entre as mesmas. Se não e-xistir uma adesão adequadaentre elas, o conteúdo pode penetrar até a camada interna da poliolefina (PO), antes de ser



impedido pela camada de barreira. O conteúdo estaria preso entre as camadas neste caso.Com a finalidade de melhorar essa adesão, agentes de acoplamento (CA) ou camadas deacoplamento (TL) muitas vezes são utilizados como camadas intermediárias. A espessuramínima destas camadas normalmente é de 20 até 30 micra (aproximadamente 0,001 polegadas). As camadas de acoplamento podem ser feitas de um PO de baixo peso

molecular modificado quimicamente, para maior afinidade com as camadas funcionais. Nãoexiste uma camada de adesão universal, portanto camadas de acoplamento separadas poderiam ser necessárias para cada combinação de material. Existem programas decomputador, por exemplo, da DuPont, para ajudar na seleção de camadas de acoplamento.

Combinações de materiais

Para alcançar a combinação de propriedades desejadas, tal como rigidez, resistência aocalor e impermeabilidade contra oxigênio e umidade, são empregados os materiais plásticosde multicamada relacionados abaixo. Uma camada de PO muitas vezes é usada na parteinterna do recipiente para proteger a camada de EVOH, que é sensível à umidade do

conteúdo (que em muitos casos contém água). Algumas camadas de EVOH contém agentesde desidratação com a mesma finalidade.PO/TL/EVOH/TL/PO - esta combinação de 5 camadas necessitaria de 3 extrusoras,alimentando um ferramental (cabeçote) comum para produzir uma combinação simé-tricade material.PP/TL/EVOH/TL/RECICLADO/PP - esta combinação de 6 camadas necessitaria de 4extrusoras, alimentando o mesmo ferramental para produzir uma combinação simé-trica dematerial.PP/RECICLADO/TL/EVOH/TL/PP - os mesmos critérios se aplicariam a estacombinação.PA/TL/PEAD - esta combinação de 3 camadas necessitaria de 3 extrusoras, alimentando o

mesmo ferramental para produzir este material.PA/TL/RECICLADO/PEADPP/TL/EVOH/TL/PC - com PC (policarbonato) na parte externa o recipiente possui umaaparência similar ao vidro, porém com excelente resistência ao impacto.EVOH/TL/RECICLADO/PEADPEAD/TL/EVOH/TL/RECICLADO/PEADPEAD/TL/EVOH/TL/EVOH/TL/PEADPEAD/TL/RECICLADO/PAPEAD/TL/PA/TL/RECICLADO/PEADTanto o custo, quanto o desempenho, condições de enchimento, propriedades mecânicas,características visuais e facilidade de produção devem ser considerados. PP é utilizado para

aplicações de enchimento à quente, PEAD onde este enchimento não é necessário. Paramelhorar o brilho em PEAD, uma camada de PEBD poderia ser aplicada. Como estas duascamadas são compatíveis, uma camada de TL não é necessária. Combinações de camadastriplas de EVOH ou PA em contato com al imentos não são utilizadas, porque estesmateriais absorvem água. Recipientes transpa-rentes com propriedades mecânicas etérmicas excelentes podem ser obtidos mediante as combinações de PC/PET/PC ouPC/PETP/PC. Nestes casos o uso de TL não é necessário, já que todos estes materiais são



de poliéster e possuem boa aderência (o PC proporciona propriedades mecânicas e térmicasexcelentes, e o PET proporciona as propriedades de barreira).

Os cabeçotes

O componente principal para produzir a estrutura multicamada é o cabeçote de coextrusão(tipo anular). Quando o cabeçote utiliza quatro materiais que são compostos de seiscamadas, o mesmo pode ser denominado de “cabeçote 4M6L”. A espessura de cadacamada é controlada pela rotação da extrusora, que extrusa o material através do cabeçote.Cada material utilizado terá a sua própria temperatura de plastificação - isto é possível porque os vários fluxos são combinados a alturas diferentes dentro do cabeçote. Exemplosde temperaturas de plastificação: para EVAL-180 até 200°C (356 até 392°F), PC-240 até260°C (464 até 500°F), e PP-210 até 220°C (410 até 428°F). A fenda entre o bocal e onúcleo é usada para ajustar a espessura do parison. O parison, uma vez produzido, secomporta como um parison simples, portanto, é possível a programação do mesmo. Se PAfor usado em uma das camadas será necessário empregar uma faca quente.

Aplicações

Na indústria alimentícia, que é um consumidor maior, a grande parte dos reci-pientescoextrudados tem um volume de 1 litro (1.75 pts.) ou menos. Estes recipientes são usadosmuitas vezes para a embalagem de sucos de frutas ou molhos. Na indústria de embalagem ocomportamento organoléptico é importante; quer dizer, uma alteração do gosto causada pela absorção de elementos como oxigênio ou água. Se uma embalagem deve apresentaruma vida de armazenamento determinada para o conteúdo, é necessário conhecer a taxa deacesso de oxigênio ou água que pode ser tolerada pelo produto, antes de acontecer uma

alteração significativa de gosto.Embalagens de produtos químicos prometem ser uma área de aplicação significativa, estasembalagens no momento possuem um volume de 5 a 10 litros de capacidade. Em taisaplicações propriedades de estabilidade dimensional e resistência são importantes; assimcomo, testes de queda a temperaturas baixas (por exemplo -18°C), testes de estabilidadedimensional e testes de empilhamento. Apesar do fato de um volume de 10 litros (2,2galões) ser normalmente o tamanho máximo para um reci-piente coextrudado, os mesmos já foram produzidos em tamanhos até 1000 litros (220 galões).Quando a camada de barreira se encontra do lado externo do recipiente um destacamento pode ser o caso. Isto pode ser definido como perda do produto ou perda parcial do produto para uma camada interior de um recipiente coextrudado. Este fenômeno pode ser o

resultado da perda de adesão da camada. A camada de barreira pode estar na parte externado recipiente para obter vantagem de, por exemplo, boa aparência e resistência à abrasão deum material como PA. Em caso de uma camada de barreira externa em um recipientecoextrudado de 3 camadas, normalmente a solda do fundo é de boa qualidade porque esta éfeita pela base de PE.

Controle de qualidade



É necessário um controle da espessura de cada camada. Isto poderia ser feito pelo corte deum recipiente, separação de uma secção e pela medição da espessura de cada camada comum microscópio; isto é útil durante o desenvolvimento de um produto ou um processo.Uma vez em produção, uma bexiga poderia ser produzida numa área sem utilização, e esta bexiga poderia ser removida e medida automaticamente mediante um microscópio com

operação automática e um sistema de uma câmara operada por um microprocessador. Umaoutra maneira usada mais comumente é a anotação das condições que garantem a produçãode um produto aceitável, presumindo-se que, caso as condições permaneçam dentro doslimites especificados, o produto também será aceitável. As condições que devem sermonitoradas são a corrente do motor de cada extrusora, as pressões, temperaturas econdições similares. Estas medições poderiam ser parte de um pacote de controle dequalidade. Devido aos problemas associados com à decomposição ou degradação emcaso de reutilização, existe agora interesse em filtração contínua da massa na coextrusão.Mas, pelas limitações de espaço, isso não é tão fácil como parece.

SEGURANÇA

Esta seção foi escrita para ajudar o operador de uma máquina sopradora a executar ostrabalhos de maneira segura. A descrição a seguir não apresenta todos os perigos, é apenasum guia geral; lembre-se de que segurança é responsabilidade de todos. É muito importanteque todas as pessoas envolvidas no processo de moldagem por sopro reco-nheçam os possíveis perigos. Quer dizer, segurança, treinamento e educação são muito importantes.

Máquina nova

Antes da instalação ou do início de operação de uma nova máquina, uma pessoaresponsável deve verificar se ela é aceitável do ponto de vista de segurança, e se está emconformidade com as normas locais e nacionais. Isto quer dizer que se deve prestar atençãoaos avisos do fornecedor da máquina e das autoridades locais e governamentais. Aassociação ou federação de plásticos local oferece conselhos úteis sobre os contatosnecessários e os códigos a serem seguidos na prática. Qualquer norma da legislação deveser considerada como o mínimo necessário. É muito importante assegurar que uma atitudede responsabilidade e bom senso é dever de todos os envolvidos com o processo demoldagem por sopro.

Queimaduras

Máquinas de sopro operam a temperaturas acima da temperatura de água fervendo, e comoqualquer temperatura maior que 60°C, ou 140°F é desagradável ao toque. Queimadurasdevem ser reconhecidas como uma causa comum de acidentes nas indústrias de processamento por extrusão e moldagem por sopro. Esta é uma das razões pelas quais ocilindro da extrusora ou canhão é protegido por uma cobertura ou proteção, que comoqualquer outra proteção não deve ser removida ou aberta sem necessidade.



Fumaça

Materiais plásticos (resinas) são materiais orgânicos com alto teor de calor específico e baixa estabilidade térmica. Nas temperaturas de extrusão eles podem estar sujeitos à

degradação e soltar odores desagradáveis e irritantes pela massa que contém um alto graude energia. A área de trabalho, especialmente acima do bocal ou saída do plástico, deve ser bem ventilada, uma vez que qualquer fumaça deve ser tratada como perigosa e não deve serinalada. É necessário tomar os devidos cuidados para que a massa quente não entre emcontato com a pele, a resina quente funciona como adesivo e pode ser muito difícil deremover, levando a queimaduras severas. Caso uma massa fundida quente estiver sendo produzida, por exemplo, durante uma descarga de material, esta substância deve serremovida com segurança e rapidez sem deixar depósitos. Um grande acúmulo de material plástico pode permanecer quente por um tempo prolongado e até começar a pegar fogo.Tais depósitos devem ser refri-gerados em água fria inicialmente.

Decomposição da resina

Resinas são materiais orgânicos que possuem baixa estabilidade térmica. Elas podem sedegradar facilmente nas temperaturas de extrusão utilizadas para soltar odoresdesagradáveis e irritantes, e, quando superaquecidas, podem produzir uma quantiaconsiderável de gás. Estes gases não devem ser inalados e caso fiquem presos dentro daextrusora ou cabeçote, sérios acidentes podem ser provocados. É possível que a resinaquente seja expulsa do cabeçote, ou até do funil de alimentação - nos piores casos poderia

causar uma explosão, rompendo, por exemplo, os parafusos do bocal do cabeçote. Portanto,sempre é aconselhável tomar os devidos cuidados e seguir as instruções corretas deoperação, especialmente durante o início de operação da moldagem por sopro. Verifique sea área de trabalho é bem ventilada, porque a fumaça de materiais plásticos quentes prejudicam a saúde. Muitos dos gases produzidos são tóxicos, por isso não vale a pena searriscar.

Sistemas de fechamento

Apesar do fato de as forças de fechamento envolvidas na moldagem por sopro seremconsideravelmente menores que aquelas usadas na moldagem por injeção, não se deve

imaginar que uma máquina sopradora não é perigosa. Ao contrário, os moldes semovimentam numa velocidade alta, apresentando perigos potenciais de ferimentos, mesmoem máquinas pequenas. Portanto, é necessário deixar as portas de segurança fecha-das enão operar a máquina com portas abertas. Em máquinas com cabeçotes acumuladoresexiste o problema adicional da expulsão de quantidades grandes de material plástico quenteem altas velocidades. Nunca assuma uma posição na qual é possível entrar em contato comeste material perigoso.



Rolos

Rolos são utilizados largamente nos processos de extrusão, por exemplo, rolos revestidosde borracha estão sendo usados para puxar e rolos de aço para refrigerar. Estes rolostambém são empregados às vezes em fábricas de moldagem por sopro, por exemplo, em

equipamento destinado ao transporte de produtos de moldagem por sopro. Rolos sãoespecialmente perigosos quando eles operam em pares. A fenda entre estes rolos é muito perigosa, devido à possibilidade de esmagar os dedos ou de puxar a roupa, causandoferimentos graves. Tais fendas devem ser protegidas, mas mesmo com proteção os devidoscuidados são necessários. Se você tem cabelo comprido, o mesmo deve ser coberto.Gravata e roupa solta não devem ser utilizadas por causa de perigo de acidente. Seja particularmente cuidadoso em caso de usar luvas, estas também podem ficar presas, érecomendável manter as luvas tão pequenas quanto possível, cortando as partes salientes.Procure aprender uma técnica de início de traba-lho para evitar a possibilidade de ocorreracidentes com as mãos nestas fendas e, principalmente, procure saber o que fazer quandoalguma coisa ou alguém ficar preso. Isto quer dizer, como parar a máquina numa

emergência, como liberar ou abrir a fenda etc.

Roscas

Normalmente a única parte visível da rosca, do ponto de vista do operador, é a parteexposta quando a extrusora está sem material, isto é, na base do funil de alimentação. Esta parte parece bastante inofensiva, porém pode ser muito perigosa, porque, se tocada, podecortar os dedos. Portanto, mantenha as mãos fora do funil de alimentação, quando a roscaestiver em movimento e somente entrar nesta área quando você tiver certeza de que éseguro. Isto é, quando a rosca parou de girar, a força foi desconectada e a máquina estátotalmente isolada. Para proteger a rosca, que é um componente caro, não coloque

ferramentas metálicas dentro do funil quando a mesma estiver em movimento. Deve existiruma proteção entre a base do funil de alimentação e a rosca (para prevenir ferimentos dosdedos) e a rosca não deve estar em movimento quando o funil estiver sendo removido. Seexistir uma ponta de material acumulado dentro do funil, esta deve ser removida medianteuma vara do mesmo material que está sendo processado.

Outros equipamentos

Equipamentos de corte, moagem e serras etc. naturalmente devem ser bem guardados. Osúnicos perigos que existem normalmente aparecem quando as regras de segurança sãoignoradas. Nunca se aproxime por cima de um equipamento em movimento e nunca

remova uma proteção, ou tente eliminá-la. Se você foi autorizado especialmente paraexecutar este tipo de trabalho, assegure-se de que o equipamento está travado no modo semmovimento, e de que a alimentação da energia elétrica foi interrompida.

Proteções



Proteções guardam muitos componentes mecânicos, elétricos e unidades de aqueci-mentocontra perigos e devem ficar no seu lugar de destino. Lembre-se de que elas estão ali para asua proteção. Proteções que cobrem as correias dos motores do equipamento de processoevitam que membros do corpo sejam apanhados e portanto ferimentos dolorosos. Acolocação de proteções em máquinas é uma maneira de tornar o processo mais seguro,

porém a dependência deste equipamento não deve chegar ao ponto de evitar inspeção,manutenção ou treinamento.

Equipamento elétrico

Como em muitos outros itens da vida moderna, as máquinas de sopro são alimentadas porenergia elétrica. A maioria dos equipamentos de extrusão é aquecida por resistênciaselétricas e acionadas por motores elétricos. A eletricidade é usada tão comumente quemuitas vezes nos esquecemos dos perigos envolvidos. Os painéis de controle das máquinasem geral são mantidos fechados, para proteger o operador de entrar em contato com aunidade de alimentação principal de energia elétrica ou uma versão modificada da unidade

de alimentação. Fique longe destes equipamentos, a não ser que você esteja autorizado ainspecionar, consertar ou ajustar estas unidades. Notifique imediatamente quaisquer cabosou fios danificados e não faça mal uso dos fios de aterramento. Conectores ou plugsdanificados também devem ser notificados.

Capítulo 2PLÁSTICOS E POLÍMEROS

Os plásticos comerciais, em sua maioria, também conhecidos na América do Norte comoresinas, são baseados no elemento carbono e são feitos pela síntese de materiais brutos

simples, baseados em petróleo. Estes materiais iniciais são chamados monômeros, e estesmateriais simples de baixo peso molecular são aglomerados por um processo conhecidocomo polimerização para formar polímeros. Este termo significa que o produto final écomposto de muitas unidades idênticas repetidas. Devido ao fato de o peso molecular final,ou da massa, ser tão alto, este material também é chamado de “alto polímeros”, oumacromoléculas.Todos os plásticos são polímeros, mas nem todos os polímeros são plásticos. Celulose é um polímero, porém não pode ser processada como um material plástico, a não ser que sejamodificada.Um plástico é um polímero que é capaz de ser formado ou moldado sob condições detemperaturas e pressões moderadas. Existem duas categorias principais de plásticos, são os

termoplásticos e termorrígidos. Produtos termoplásticos como, por exemplo, um produto demoldagem por injeção, podem ser amolecidos e moldados novamente, enquanto isso não é possível com os termorrígidos. Em termos de quantidade os termoplásticos são a categoria bem mais importante. Muitos plásticos, baseados em um monômero, são co-nhecidos como“homopolímeros”, outros baseados em dois monômeros são chamados de “copolímero”.

Plásticos amorfos e cristalinos



Materiais termoplásticos podem ser divididos em duas categorias principais; os materiaisamorfos e os cristalinos. Um material termoplástico amorfo normalmente é um materialduro, transparente e rígido com menor taxa de encolhimento e baixa resistência ao impacto.Um plástico cristalino também contém material amorfo e é chamado de materialtermoplástico semi-cristalino. Estes plásticos normalmente são mais tenazes e macios, mas

podem ter uma temperatura mais alta de distorção ao calor que um material termoplásticoamorfo. Os plásticos semi-cristalinos também são transparentes ou opacos, tem uma taxamaior de encolhimento e um alto teor de calor específico.

Propriedades de materiais

Cada um dos muitos plásticos disponíveis é na realidade uma família de materiais que sãodiferentes, por exemplo, em peso molecular e distribuição de peso molecular. Isto querdizer que é possível obter uma gama de propriedades em cada grupo de material. Qualquer propriedade relacionada na literatura deveria ser usada somente como guia geral. As propriedades dos plásticos também podem ser alteradas dramaticamente mediante as

condições de processamento utilizadas e pelo uso de aditivos. Para muitos materiais, sãodisponíveis variações da fórmula básica mediante aditivos para dar, por exemplo, maiorresistência ao calor ou a condições meteorológicas. Alguns fórmulas oferecem umamelhoria da resistência ao impacto ou facilidade de fluxo. Agentes modificadores de processamento e desempenho podem ser acrescentados, incluindo, por exemplo, agentesantiestáticos que podem fazer parte do masterbatch para coloração.

Formas de alimentação

A máquina sopradora pode ser alimentada com plásticos (resinas) ou compostos de váriasformas: o material pode ser um pó fino, material regranulado ou grãos. Quando o material é

disponível em mais de uma forma de alimentação, podem ocorrer problemas se umamistura de pó fino, material granulado ou grãos for usada. Em termos de eficiência dealimentação o granulado esférico (aproximadamente 3 mm de diâmetro) é o mais eficiente.Pó fino normalmente é a pior forma seguida por material regranulado, e nesta seqüência porgranulado cortado em forma de cubos e por granulado cortado em forma de corda(granulado feito pelo corte de cordas de secção circular).Por razões boas e válidas máquinas de sopro são alimentadas muitas vezes com umamistura de materiais plásticos e masterbatch. O uso de tais misturas, porém, pode acarretar problemas. É comum ocorrer uma leve diferença de cores entre máquinas diferentes; outro problema é a separação de masterbatch da resina no funil de alimentação.

DENOMINAÇÕES E ABREVIAÇÕES

Denominações comuns

A denominação da maioria dos termoplásticos começa com “poli”, e depois este termo, quesignifica “muito”, é seguido pelo nome antigo do momômero do qual o plástico é derivado,isto é, o nome da fonte de origem. Devido a esta prática temos deno-minações como poliestireno e polietileno para homopolímeros. Quando o nome de um material plástico



possui mais de uma palavra, parênteses podem ser colocados em volta das palavras, como por exemplo, poli (cloreto de vinila). Porém, esta prática não é universal, portanto seencontra o mesmo termo sem os parênteses, isto é “policloreto de vinila”. Denominações baseadas na fonte não são usadas universalmente, assim, nomes como “acetal” e“celulose” também podem ser encontrados. Outros sistemas mais lógicos de nomenclatura

já foram propostos, mas até agora não foram adaptados.

Denominações alternativas

Muitos plásticos são conhecidos por mais de um nome, por exemplo, acetais podem serconhecidos como “poliformaldeido” ou “polioximetileno”. Quando isto acontece o(s)nome(s) alternativo(s) deve(m) ser relacionado(s) para possibilitar a referência cruzada. Autilização de nomes comerciais também é praticada, alguns destes nomes estãorelacionados na Tabela 4.

Abreviações

Devido à complexidade das denominações químicas para descrever polímeros, a referênciacomum na maioria dos casos são abreviações. Estas abreviações são apresentadas em formade uma seqüência curta de letras maiúsculas; cada letra maiúscula indica uma parte donome comum. Caso o nome do material plástico comece com “poli”, a primeira letra é “P”,e a outra letra é o derivado do monômero de origem. Nomes como “poliestireno” e“polietileno”, portanto, são abreviados com “PS” e “PE” (veja Tabela 1).

Algumas normas relevantes

Muitas organizações de normalização, por exemplo, a organização inglesa British

Standards Institution (BSI), a International Standards Organisation (ISO), e a AmericanSociety for Testing Materials (ASTM) editam normas para especificar quais letras devemser usadas. Veja norma da ASTM D1600-86 (esta é a norma D1600 revisada e publicadaem 1986), e chamada “Standard abbreviations of terms related to plastics” (abreviaçõesnormalizadas de termos relativos aos plásticos). Também existe uma norma britânica publicada em 1978 - veja BS 3502 1978; a norma ISO correspondente é ISO 1043 1978. Jáexiste uma norma mais atualizada, que é a ISO 1043-1, publicada em 1987 e chamada“Basic polymers and their special characteristics” (polímeros básicos e suas característicasespeciais). O número desta norma é ISO 1043-1:1978(E). As nomenclaturas de borrachas emateriais similares são relacionadas na norma ISO 1629.

Abreviações normalizadas e sem normalização

Deve se levar em conta que tanto abreviações normalizadas como sem normalização estãosendo usadas. Muitas vezes os materiais aparecem e são usados antes que uma organizaçãode normalização estabeleça uma sugestão. Nestes casos uma abreviação sem normalização pode ser introduzida, ou mais de uma abreviação pode aparecer para o mesmo material. Oelastômero termoplástico conhecido como elastômero polieter éster pode ser abreviado



como PEEL, ou como COPE (de copoliéster), ou como TEEE (de termoplástico elastômeroéster éster), ou ainda como YBPO (uma sugestão norte-americana).

Regras geralmente reconhecidas

Dadas às possibilidades de confusão foi sugerido que, quando forem utilizadas abreviaçõesem publicações, a primeira referência no texto deve ser colocada entre parênteses com onome por extenso na frente. Quando, por exemplo, poliestireno for mencionado pela primeira vez num artigo, deverá ser escrito como poliestireno (PS). Referências posterioresde tais palavras numa publicação podem levar apenas o nome da abreviação.Uma prática que está crescendo, particularmente dentro de companhias, é que um maiornúmero de letras está sendo usado para identificar plásticos, com um mínimo de três letras,aparentemente para assimilar as necessidades de processamento eletrônico de dados.Quando solicitado para subtrair informações a partir de dados básicos, a solicitação podeser mais específica, por exemplo, quando uma letra adicional é acrescentada ao polipropileno como R ou N especificando o termo PPR ou PPN invés de PP. Porém, em

alguns sistemas existe o perigo de subtrair tudo que começa com PP (por exemplo, PPE ePPO), ao invés de simplesmente PP. Esta prática deve ser usada com precaução, devido aofato da letra R ser usada para denominar um copolímero aleatório (random), portanto, PPRdenomina precisamente um copolímero de PP - estes materiais estão sendo usados emmoldagem por sopro. Poliestireno pode ser denominado como GPPS (poliestireno de usogeral ) ou como PS-GP.Uma outra prática que parece crescer novamente devido ao processamento de dados é amaneira de não colocar nada antes da abreviação básica do plástico, por exemplo, polietileno de baixa densidade seria denominado PE BD, ao invés de PEBD. Na prática umtraço é inserido entre os grupos de letras; deste modo PE BD é denominado PEBD; (vejatambém as Tabelas 3A e 3B).

Modificações de abreviações

Pelas normas e uso geral, letras adicionais podem ser utilizadas para modificar aquelasusadas como abreviações (veja Tabelas 3A e 3B). Por exemplo, PE-UHMW denomina um polietileno de ultra alto peso molecular. Como a norma ASTM 1600-86 sugere que aabreviação GP seja usada para “general purpose” (uso geral), o material PS-GP significa poliestiréno de uso geral. No mundo termoplástico G significa vidro (glass), e F significafibra (fiber), portanto GF é a abreviação de fibra de vidro.O significado de uma letra em particular depende às vezes do contexto, já que letrasindividuais podem ter mais de um significado, por exemplo, M quando usado em GMT

significa “manta”, com isso, GMT significa um material termoplástico do tipo de manta devidro. Devido ao crescimento de produtos plásticos orientados, a letra O é colocada nafrente da abreviação de um material particular, com isso PVC orientado é denominadoOPVC, denominando um recipiente feito deste material orientado.Favor observar, caso uma letra não esteja sendo usada na Tabela 3B, isto não significa queesta letra não seja usada em outro ramo da indústria plástica (veja também as normas ISO1043/2 e ISO 1043/3).



Tabela 3A • Letras utilizadas para modificar abreviaçõesde plásticos (conf. ISO e ASTM)

LETRA SIGNIFICADO

C CLORADOD DENSIDADEE EXPANDIDOF FLEXÍVEL ou FLUIDO (estado líquido)H ALTOI IMPACTOL LINEAR ou BAIXOM MÉDIO ou MOLECULAR N NORMALP PLASTIFICADOR AUMENTADO

T TERMOPLÁSTICOU ULTRA ou NÃO PLASTIFICADOV MUITOW PESOX INTERLIGADO ou CRUZADO

Tabela 3B • Letras utilizadas para modificar abreviações

de plásticos (adicionalmente à tabela 3A)

LETRA SIGNIFICADO

A ATÁCTICOB COPOLÍMERO EM BLOCOC CRISTALINOE EMULSÃO (POLÍMERO)F FIBRAG VIDRO

H HOMOPOLÍMEROK COPOLÍMEROM MASSA ou AGLOMERADO, ou MANTAO ORIENTADOR COPOLÍMERO VARIADO ou ALEATÓRIOS SUSPENSÃO (POLIMERIZAÇÃO)V VULCANIZADO ou INTERLIGADO/CRUZADOEP MATERIAL TERMOPLÁSTICO DE ENGENHARIA



GF FIBRA DE VIDROGMT TERMOPLÁSTICO (REFORÇADO) DE

MANTA DE VIDROGP USO GERALXL CRUZADO ou CURADO ou VULCANIZADO

HI ALTO IMPACTO

Obs.: Caso uma letra não esteja sendo usada nestas tabelas, não significaque esta letra não seja empregada em outro ramo da indústria plástica.

Tabela 4 • Algumas abreviações e denominações comerciaisde termoplásticos

ABREVIAÇÃO NOME COMUM NOME COMERCIAL

ABS Acrilonitrila butadieno estireno Cycolac;

LustranAMS Alfa metil estireno Elite HH

ASA Acrilonitrila estireno acrilonitrila Luran S

BDS Copolímero bloco de butadieno estireno Cellidor; TeniteCAB Acetato de celulose butirato Cellidor; TeniteCAP Acetato de celulose propionato Cellidor; TeniteCOPE Elastômero polieter éster Arnitel; HytrelCP Propionato celulose (CAP) Cellidor; TeniteEVA Copolímero etileno vinil acetato (EVAC) ou

Copolímero de etileno acetato de vinila (EVA) Evatane,EvatenoEVAL Copolímero etileno vinil ácool Clarene; EvalEVOH Copolímero etileno vinil álcool Clarene; EvalETFE Copolímero tetrafluoretileno etileno TefzelFEP Propileno etileno fluorado (TFE-HFP) Teflon FEPHDPE Polietileno de alta densidade (PEAD) Lupolen HD;RigidexHIPS Poliestireno de alto impacto (TPS) Lustrex;PolystyrolLCP Polímero de cristal líquido Vectra; Xydar

LDPE Polietileno de baixa densidade (PEBD) Alathon;Hostalen LDLLDPE Polietileno linear de baixa densidade (PELBD) Politeno;LintechLMDPE Polietileno linear de média densidade (PELMD) PolitenoMDPE Polietileno de média densidade (PEMD) FortiflexPA Poliamida ou Nylon



PA 6 Poliamida 6 ou Nylon 6 Akulon K;UltramidPA 11 Poliamida 11 ou Nylon 11 Rilsan BPA 12 Poliamida 12 ou Nylon 12 Rilsam A;Grilamid

PA 46 Poliamida 46 ou Nylon 46 StanylPA 66 Poliamida 66 ou Nylon 66 Maranyl; ZytelPA 610 Poliamida 610 ou Nylon 610 Brulon; Perlon NPAN Poliacrilonitrila Acrilan; Barex;OrlonPBT Polibutileno tereftalato Pocan; ValoxPC Policarbonato Lexan;MacrolonPCTFE Policlorotrifluoretileno Hostaflon C2;Kel-F

PE Polietileno Alathon;LupolenPEBA Polieter amida bloco PebaxPEEK Polieter éter cetona Vitrex; PEEKPEEL Polieter éster Arnitel ; HytrelPE-HD Polietileno de alta densidade (PEAD) Lupolen HD;

Rigidex HDPEK Polieter cetona HostatecPE-LD Polietileno de baixa densidade (PEBD) Alathon;LupolenPE-VLD Polietileno de baixíssima densidade

PET Polietileno tereftalato Arnite A;Techster EPES Polieter sulfona VitrexPMMA Polimetil metracrilato (acrílico) Diakon;PlexiglasPMMA-T Acrílico endurecidoPOM Polioximetileno/ Acetal/ Poliformaldeído Delrin;HostaformPOM-H Acetal homopolímero Delrin; Delrin IIPOM-K Acetal copolímero Hostaform;Ultraform

PP Polipropileno Profax;PropathenePPO Poli(óxido de fenileno)

normalmente modificado(PPO-M) Luranyl; Noryl PPS Poli(sulfeto de fenileno) Fortron; RytonPPPS Poli(sulfeto de fenileno) Ryton SPSU Polisulfona Udel



PTFE Politetrafluoretileno Fluon; TeflonPVC Poli(cloreto de vinila) Corvic; GeonPVDC Policloreto de vinilideno SaranPVDF Polivinilideno fluoreto Dyflor; Kynar;Solef

PVF Polivinil fluoreto TedlarSAN Copolímero estireno acrilonitrila Lustran SAN;TyrilUPVC Polivinilclorida não plastificada (PVC-U) Corvic; GeonPPVC Poli(vinil cloreto) plastificado (PVC-P) Solvic;VinnolRMPP Polipropileno modificado c/borracha (PP/EPDM) Uniroyal TPR;KeltanRRPP Polipropileno reforçada c/borracha (PP/EPDM) Uniroyal TPR;KeltanSBS Copolímero bloco estireno butadieno estireno Cariflex TR;Solprene

TPE Elastômero termoplástico (borracha)TPR Borracha termoplástica (elastômero)TPU Poliuretano termoplástico Elastollan;EstaneTPO Poliolefina termoplástica PropatheneOTE;

VistaflexTPO-XL Poliolefina termoplástica reticulada c/borracha Levaflex;SantopreneVLDPE Polietileno de baixíssima densidade

Poliamidas

Pelas normas e uso geral, PA significa poliamida. Após o aparecimento do PA origi-nalforam criados muitos tipos em várias unidades de condensação, numa série homóloga.Entre as numerosas poliamidas possíveis, dois tipos são de grande importância comercial: a poliamida PA6 e a poliamida PA 66. Num alargamento do sistema de abreviação PA 66,GF 35 significa poliamida 66 com reforço de 35% de fibra de vidro.

Copolímeros

Quando dois tipos de monômeros são utilizados para produzir um material plástico, o

resultado é um produto conhecido como copolímero. Este pode ser denominado medianteas iniciais que representam os monômeros utilizados, isto é, sem o “P” para “poli“. Ocopolímero (bi-polímero) produzido de estireno e acrilonitrila, por exemplo, é denominadoestireno acrilonitrilo copolímero, ou SAN. Foi sugerida que uma barra deva ser colocadaentre as abreviações dos monômeros, tal como ‘E/P’ para um copolímero etileno propileno.Porém, esta sugestão não foi adaptada universalmente porque SAN ainda é SAN; a barra pode ser omitida, caso isto se torne uso geral, conforme ISO 1043-1:1987(E).



O monômero que constitui a maior parte normalmente é mencionado primeiro e o outromonômero em muitos casos somente é mencionado quando existe numa proporção maior,como, por exemplo 5% (alguns assim chamados homopolímeros são em realidadecopolímeros, porém o segundo monômero existe apenas em proporção menor).

Misturas ou cargasDadas às facilidades de fabricação (utilizando, por exemplo, uma extrusora decompactação de duas roscas), existe bastante interesse em misturas de plásticos, ou emmisturas de plásticos com elastômeros, que podem ser modificadas com cargas ou fibra devidro. Quando uma mistura é feita de dois ou mais polímeros sugere-se que os símbolosdos polímeros iniciais sejam separados por um sinal positivo e a fórmula colocada entre parênteses, por exemplo, (A+B). Se o copolímero de estireno acrilonitrilo, ou SAN formisturado com o copolímero feito de etileno e vinilacetato, ou E/VAC seria representadocomo (SAN+E/VAC) no sistema de normalização conforme ISO 1043-1,1987(E). Maiscomumente é conhecido como SAN/EVA, ou SAN/EVAC. O ingrediente maior em geral é

mencionado primeiro e o outro polímero somente é mencionado quando existe em porcentagem maior, por exemplo, acima de 5%. Abaixo desta proporção é considerado umaditivo, e é pouco mencionado em sistemas normalmente usados.Em ambos os casos de copolímeros e misturas, parece razoável indicar a porcen-tagem de peso de cada ingrediente, por exemplo, 70/30, porém esta informação muitas vezes não édisponível.

Codificações mais complexas

Existe um sistema de dados, por exemplo, nas normas ASTM, para classificar ou codificarmateriais plásticos, de modo que a descrição do material indica se ele é, por exemplo, um

copolímero baseado num monômero específico, o método de processamento previsto, oconteúdo de aditivos do material que modifica o seu comportamento básico e informaçõessobre as propriedades. Muitos processadores, porém, não apreciam a existência de taisinformações, estas podem ser obtidas do fornecedor de matéria-prima.

Alguns fornecedores

Estes não são necessariamente os fabricantes de matéria-prima, mas como em muitosoutros casos plásticos são comprados e vendidos em base mundial, algumas companhiastambém se especializam na fabricação de plásticos compostos, por exemplo, adicionandocargas, e neste caso o composto final pode aparecer no mercado sob o próprio nome

comercial do fabricante. Veja na Tabela 4 uma lista de algumas abreviações e nomescomerciais de plásticos.

Nomes ou marcas comerciais

Quando é possível o nome de um polímero estar associado ao de uma companhia em particular este deve ser conhecido, devido ao fato que em algumas fábricas de moldagem os plásticos somente são conhecidos pelo nome ou pela marca comercial. Uma lista em ordem



alfabética de alguns nomes e marcas comerciais mais usados de termoplásticos estárelacionada na Tabela 5, incluindo também as abreviações e fornecedores correspondentes.

Tabela 5 • Alguns nomes comerciais, abreviaçõese fornecedores de termoplásticos

NOME OU MARCA ABREVIAÇÃO FORNECEDORCOMERCIAL

Akulon K PA 6 Akzo ou Akzo ChemieAkulon M PA 6 Akzo ou Akzo ChemieAlathon PEAD Du PontAlcoryl ABS Rhone PoulencAlcryn A TPE/TPR Du PontAltulite

PMMA AltulorAmoco HDPE PEAD Amoco

Apscom Composto termoplástico Akzo ou Akzo ChemieArnite A PET Akzo ou Akzo ChemieArnitel PEEL ou COPE Akzo ou Akzo ChemieArnitet PBT Akzo ou Akzo ChemieArylon T ABS/PSU USS ChemicalsAshlene PA 66 Ashley Polymers Inc.Bapolan PS BASFBapolan HIPS BASFBarex PAN SohioBarex PAN Standard OilBayblend ABS/PC Bayer

Bayer CM CPE BayerBeetle nylon 6 PA 6 BIP ChemicalsBeetle nylon 66 PA 66 BIP ChemicalsBeetle PET PET BIP ChemicalsCabelec PP (condutivo) Cabot PlasticsCadon SMA Monsanto

Cadon 300 SMA com modificador deimpacto (utilizado com PVC) Monsanto

Calibre PC DowCaprolan TPU Elastogran/BASF

Carinex HIPS ShellCariflex TPE (SBS) ShellCelanex PBT Hoescht CelaneseCelazole PBI Hoescht CelaneseCelstran Termoplástico com carga

de fibras longas Hoescht CelaneseCentrex ASA ou AAS MonsantoClarene EVOH ou EVAL Solvay



Corton PP com carga mineral Poly Pacific Pty.Crastine PBT Ciba GeigyCraston PPS PPS Ciba GeigyCycolac ABS MonsantoDelrin POM-H Du Pont

Delrin II POM-H Du PontDesmopan TPU BayerDiakon PMMA ICIDialac ASA MitsubishiDowlex PEBD Dow ChemicalsDowlex PELBD Dow ChemicalsDurolon PC AtochemDutral PS Montedipe/MontedisonDyflor PVDF Dynamit NobelDyflor PVDF Kay FriesDynaform RRPP Dynamit Nobel

Edister ABS Montedison/MontedipeEdister HIPS Montedison/MontedipeEdister PS Montedison/MontedipeElastar TPE (baseado em NBR-XL/PVC)Elastollan TPU Elastogran/BASFElemid PPO-M/PA Borg WarnerElite HH AMS MonsantoEmpee PP PP Monmouth PlasticsErtalan PA fundido ErtaEscorene PELBD ExxonEstane TPU Goodrich

Europrene TPE (SBS) AnicEval EVOH ou EVAL KurarayEvateno EVA PolitenoForaflon PVDF AtochemFortiflex PE-MD Soltex Polymer Corp.Fortiflex PEAD Soltex Polymer Corp.Fortilene PP Soltex Polymer Corp.Fortron PPS Hoescht CelaneseGedex PS OrkemGedex HIPS OrkemGeloy ASA General Electric

PlasticsGrilamid PA 12 EMS-Grilon (EMS-Chemie)Grilon PA 6 EMS-Grilon (EMS-Chemie)Grilon T PA 66 EMS-Grilon (EMS-Chemie)Hercules HPR PEAD de alto peso molecular Hercules



Hostaform POM-K Hoescht CelaneseHostadur PBT Hoescht CelaneseHostaflon FEP FEP Hoescht CelaneseHostalen PEAD Hoescht CelaneseHostalen RRPP Hoescht Celanese

Hostalit PVC Hoescht CelaneseHostatec PEK Hoescht CelaneseHuntsman Polystyrene PS HuntsmanHytrel PEEL ou COPE Du PontImpet PET Hoescht CelaneseInnovex PELBD BPIxef PAMXD6 Laporte/SolvayKeltan RRPP DSM (Dutch StateMines)Kelpronx RRPP DSM (Dutch StateMines)

Kematal POM-C Hoescht CelaneseKF PVDF KurehaKodapek PET PET Eastman ChemicalsKodapek PETG PET-K ou PET-C Eastman ChemicalsKostil SAN Montedipe/MontedisonKraton TR TPE (SBS) ShellKresin BDS PhillipsKynar PVDF PenwaltLacqrene PS AtochemLacqrene HIPS AtochemLacqtene HD PEAD Atochem

Lacqtene HX PELBD AtochemLevaflex TPO-XL BayerLexan PC General ElectricPlasticsLinpac Polystyrene PS LinpacLintech PELBD Octeno PolitenoLotrene PEBD OrkemLotrex PELBD OrkemLucalor CPVC OrgavylLucovyl PVC AtochemLupolen PEBD BASF

Lupolen HD PEAD BASFLuranyl PPO-M BASFLustran ABS MonsantoLustran SAN MonsantoLustran Elite HH AMS MonsantoLustran Ultra ABS ABS (alto brilho) MonsantoLustrex PS MonsantoLustrex HIPS Monsanto



Luran SAN BASFLuran S ASA ou AAS BASFMagnum ABS DowMacrolon PC BayerMacroblend PC/PBT Bayer

Maranyl PA 66 ICIMarlex PEAD PhillipsMerlin PC MobayMindel PSU (com carga) Amoco ChemicalsMinlon PA 66 (com carga) Du PontMoplen RO PEAD MontedisonMoplen SP RRPP Montedison Neoflon FEP Daikin Neste HDPE PEAD Neste Neste LD PEBD Neste Neste LPLD PELBD Neste

Neste PS HIPS Neste Norlin PELBD Northern Petrochemicals Nortuff PP Norchem Inc. Noryl PPO-M General Electric Plastics Noryl GTX PPO-M/PA General Electric Plastics Novamid PA Mitsubishi Novex PEBD BP Chemicals Novodur ABS Bayer Nuloy PA 6 Terlon Polímeros Nylafil PA com carga Wilson Fibrefil Nylon PA Du Pont Orgalloy R

PA6/PP AtochemOrgamide PA 6 AtochemOrgater PBT AtochemOroglas PMMA Rohm and HaasPaxon PEAD AlliedPebax PEBA AtochemPemex LDPE Petroleos MexicanosPetlon PET BayerPetrothene PEAD USIPetrothene PELBD USIPibiflex PEEL ou COPE Dutral

Pibiter PBT DutralPlexiglas PMMA RohmPocan PBT BayerPoliteno PEBD; PEMD; PELBD;

PELMD; PEAD PolitenoPolyclear PET Hoescht CelanesePolyfort PP com carga Schulman Inc.Polykemi PC Atochem



Polyloy PA 6 IllingPolyloy PA 66 IllingPolystyrol PS BASFPolystyrol PS Norsk HydroPolystyrol HIPS BASF

Polystyrol HIPS Norsk HydroPolystyrol PS SvenskaPrevex PPO-M Borg WarnerPrimax PE-UHMW Air Products & ChemicalsProcom PP compostos ICIProfax PP Himont/HerculesProgilite PF Rhone PoulencPropathene OTE RRPP ICIPulse ABS/PC DowRadel PSU AmocoRadlite GMT Adzel Europe

Ravikral ABS EnichemResarit PMMA ResartRexene PP El PasoRigidex HDPE PEAD BPRilsan A PA 12 AtochemRilsan PA 11 AtochemRiteflex PEEL ou COPE Hoescht CelaneseRonfalin ABS Dutch State MinesRynite PET Du PontRyton PPS Phillips ChemicalsRyton S PPPS Phillips Chemicals

Saran PVDC DowSantoprene TPO-XL MonsantoScarnol EVOH ou EVAL Nippon GobseiSelar PA amorfo Du PontSclair PELBD Du PontSolef PVDF LaporteSolef PVDF SolvaySinvet PC EnichemSuplex PEBD/PELBD/PEAD PolitenoStamylan HD PEAD DSMStamylan LD PEBD DSM

Stamylex PELBD DSMStanyl PA 46 Dutch State MinesStatoil PEAD StatoilStatoil polyethylene LDPE PEBD StatoilSternite PS SterlingMoulding MaterialsSternite HIPS SterlingMoulding MaterialsStyrolux BDS BASFStyron PS Dow



Styron HIPS DowTancin PP Washington Penn PlasticsTechnyl B PA 66 Rhone PoulencTechster E PET Rhone PoulencTechster T PBT Rhone Poulenc

Tedur PPS BayerTeflon FEP FEP Du PontTeflex FEP NitechimTenite CA Eastman ChemicalTenite CAB Eastman ChemicalTenite CP ou CAP Eastman ChemicalTenite polyethylene PEBD Eastman ChemicalTerblend S ASA/PC BASFTerluran ABS BASFThermocomp PES/PSU LNP PlasticsThermocomp PA com carga LNP Plastics

Torlon PAI AmocoToyobo MXDA PAMXD6 ToyoboTrefsin TPE ExxonTriax PA/ABS misturas MonsantoTrithene LDPE Petroquímica TriunfoTrithera EVA Petroquímica TriunfoTrogamid PA 66 Dynamite NobelTyril SAN DowTyrin CPE DowUdel PSU Amoco ChemicalsUgikral ABS Orkem

Ultem PEI General Electric PlasticsUltradur PBT BASFUltaform POM-K BASFUltralen PET BASFUltramid PA 6 BASFUltramid A PA 66 BASFUltradur PPO-M/PA BASFUrtal ABS EnichemValox PBT General Electric PlasticsVandar Mistura termoplástica Hoescht CelaneseVectra LCP Hoescht Celanese

Vedril PMMA MontedisonVerton Termoplástico com cargade fibras longas ICI

Vespel PI Du PontVestamid PA 12 HulsVestoblend PPE/PA HulsVestodur PBT HulsVestolen A PEAD Huls



Vesturan PPO-M HulsVestyron PS HulsViclan PVDC/PVC ICIVictrex PEEK PEEK ICIVictrex PES PES ICI

Vista PVC Vista ChemicalsVitalon PA 46 Nome usado no Japão, aosinvés

de StanylVitax ASA Hitachi ChemicalsVydyne PA MonsantoVydyne R PA 66 (reforçado) MonsantoWacker Polyäthylen PEAD Wacker ChemieXydar LCP DartZytel PA 66 Du Pont

RESISTÊNCIA AO CALOR

Os testes normalizados mais comumente usados para medir a resistência ao calor são o ponto de amolecimento Vicat (Vicat Softening Point) e a temperatura de distorção ao calor(Heat Distortion Temperature).

Ponto de amolecimento Vicat

O ponto de amolecimento Vicat (Vicat Softening Point), abreviado para VST, normalmenteé indicado em °F ou °C. Este ponto é determinado pela aplicação de uma carga normalizada

de 10 N ou 49 N, mediante uma punção circular num plástico específico, enquanto oconjunto de teste é aquecido por uma taxa constante de 50°C (122°F), ou alternativamente120°C (248°F) por hora. O resultado é indicado como, por exemplo, 100°C (10 N, 50°C).Isto significa que a punção penetrou na amostra de plástico, na temperatura de 100°C, na profundidade preajustada, quando foi submetido a uma carga de 10 Newtons e a uma taxade aquecimento de 50°C. Um Newton (N) corres-ponde a aproximadamente 1 kg ou 0,22libras.

Temperatura de distorção ao calor

Este teste deveria ser chamado Deflexão ao calor sob carga de flexão (HDUL), porém é

chamado muitas vezes de Temperatura de deflexão ao calor (Heat deflection temperature),ou abreviado HDT. Em especificações de testes é chamado Temperatura de deflexão sobcarga de flexão, duas cargas de flexão são indicadas.Uma barra de plástico (por exemplo, de 110x10x4 mm, ou 4,4x0,4x0,16 polegadas) ésubmetida a uma flexão de três pontos, mediante uma carga que produz uma tensãomáxima de 1,8 Mpa ou 0,48 Mpa (264 ou 66 psi) no ponto central, enquanto está sendoaquecida. Se a largura (b) é 4 mm e a profundidade (d) é 10 mm, por exemplo, e a tensãonecessária é 1,8 Mpa, a carga (F) em Newtons que deve ser aplicada no ponto central (caso



a distância entre os pontos extremos (L) seja 100 mm) é igual a 2Pbd2/3L. Isto significa2x1,8x100/3x100, que corresponde a 4,8 N. Esta carga é aplicada e a temperatura éaumentada em 120°C por hora; quando a barra de 10 mm de espessura sofre uma deflexãode 0,32 mm (0,012), a temperatura em °C anotada é chamada de HDT. A temperatura podeser indicada também em °F.

Resultados

O teste HDT é utilizado mais comumente nos Estados Unidos, enquanto o método VST émais usado na Europa. Uma comparação entre VST e HDT é apresentada na tabela aseguir. O valor de VST em materiais termoplásticos amorfos é bastante pró-ximo datemperatura vítrea (Tg) quando os valores 10 N e 50°C estão sendo usados. Estas condiçõesnão se aproximam do ponto de plastificação (Tm) para materiais termoplásticos semi-cristalinos. Neste caso, é melhor medir o HDT a 120°C por hora.

Comparação de valores VST e HDT (°C)

PMMA PVC PPVST a 50°C e 10N 114 85 134HDT a 120°C e 1,8MPa 97 64 67HDT a 120°C e 0.45MPa 106 70 127Temperatura vítrea 105 80 -23Ponto de plastificação -- -- 170

Melhoramento da resistência ao calor

Para um material termoplástico semi-cristalino determinado, a resistência ao calor pode sermelhorada pelo aumento da cristalinidade e/ou da adição de cargas. Estas cargas

compensam o efeito de amolecimento na fase amorfa, quando o material plástico está acimada temperatura vítrea (Tg). O efeito de fibras de vidro é particularmente notado quandoestes plásticos possuem um conteúdo de cristalinidade de apro-ximadamente 50%; a adiçãode fibras de vidro neste caso pode melhorar a resistência ao calor em aproximadamente100°C. A adição de fibras de vidro a um material termoplástico amorfo normalmente temum efeito pequeno na resistência ao calor, esta resistência pode melhorar em apenas 10°C.Isso porque a resistência ao calor destes materiais é controlada pela temperatura vítrea(Tg).

EFEITOS DE MUDANÇA DE TEMPERATURA

Um fato que limita a aplicação de muitos plásticos é que uma mudança relativamente pequena de temperatura altera propriedades como a rigidez ou o tamanho dos componentes.Uma peça pode sofrer uma distorção por aquecimento, muito antes de um sinal óbvio dedecomposição química.

Expansão



O coeficiente de expansão térmica pode ser definido como o acréscimo reversível docomprimento de um material por aumento de temperatura. A maioria dos plásticos possuicoeficientes de expansão térmica bastante altos, bem mais altos do que metais. Istosignifica que uma mudança relativamente pequena de temperatura pode causar umaalteração grande no tamanho de um componente plástico, e como conseqüência problemas

sérios no serviço, como trincas no componente ou até a falha do mesmo. O coeficiente deexpansão pode ser reduzido pela adição de cargas, por exemplo, fibras de vidro (GF).

A temperatura vítrea

A temperatura vítrea (Tg) também é conhecida como temperatura de transição entre oestado rígido e elástico (estado vidro/borracha), ou transição de segunda ordem. Nestatemperatura as propriedades de um material mudam, o material se torna quebradiço, após oestado tenaz. Isto quer dizer que as propriedades de todos os polímeros dependem datemperatura. Se uma borracha é refrigerada abaixo de sua temperatura vítrea (Tg), ela nãoterá um comportamento elástico e se tornará quebradiça. Homopolímeros de PP possuem

uma temperatura de transição rígida/elástica de aproximadamente 32°F ou 0°C, portanto sea temperatura ficar abaixo de 0°C o material se torna rígido e frágil. A temperatura vítrea(Tg) de muitos polímeros é de apro-ximadamente dois terços da temperatura de plastificação (Tm), quando se usa a escala Kelvin (K). Para converter de °C para Kadicione 273.

A temperatura vítrea

A temperatura vítrea (Tg) também é conhecida como temperatura de transição entre oestado rígido e elástico (estado vidro/borracha), ou transição de segunda ordem. Nestatemperatura as propriedades de um material mudam, o material se torna quebradiço, após o

estado tenaz. Isto quer dizer que as propriedades de todos os polímeros dependem datemperatura. Se uma borracha é refrigerada abaixo de sua temperatura vítrea (Tg), ela nãoterá um comportamento elástico e se tornará quebradiça. Homopolímeros de PP possuemuma temperatura de transição rígida/elástica de aproximadamente 32°F ou 0°C, portanto sea temperatura ficar abaixo de 0°C o material se tornará rígido e frágil. A temperatura vítrea(Tg) de muitos polímeros é de apro-ximadamente dois terços da temperatura de plastificação (Tm), quando se usa a escala Kelvin (K). Para converter de °C para Kadicione 273.

Ponto de plastificação

Somente um material termoplástico semi-cristalino possui um ponto de plastificação Tm, eaté mesmo esses materiais, muitas vezes, não tem um ponto de plastificação exato, pelofato de que plásticos podem amolecer dentro de uma faixa de temperatura. Ocomportamento de plastificação de um determinado material também depende daconfiguração do componente e da velocidade de aquecimento. Um material termoplásticosemi-cristalino possui tanto uma temperatura vítrea (Tg), como um ponto de plastificaçãoTm; o Tm é mais alto. Um material termoplástico amorfo possui apenas uma Tg.



Tm e transparência

Acima do ponto de plastificação, um material termoplástico semi-cristalino é uma massatransparente, abaixo deste ponto, o material se torna opaco devido ao efeito decristalização. Mesmo assim, ainda existe uma quantidade grande de material amorfo,

portanto temos aqui o que se chama de duas fases. Uma diferença de densidade ou índicede refração causa a perda de transparência. Quando a densidade é igual, como no caso deTPX (polimetil penteno), um material termoplástico semi-cristalino se torna transparente àtemperatura ambiente.

Melhoramento da resistência ao calor

Em um material termoplástico semi-cristalino determinado, a resistência ao calor pode sermelhorada pelo aumento do teor de cristalinidade e/ou pela adição de cargas; uma cargamuito utilizada são as fibras de vidro. Estas cargas compensam o efeito de amolecimento nafase amorfa, quando o material plástico está acima da temperatura vítrea (Tg). O efeito de

fibras de vidro é mais marcante para plásticos que possuem um conteúdo de cristalinidadede aproximadamente 50%; nestes materiais a adição de fibras de vidro pode aumentar aresistência ao calor, em aproximadamente 100°C. A adição de fibras de vidro a materiaistermoplásticos amorfos normalmente tem um efeito pequeno sobre a resistência ao calor; omelhoramento pode estar apenas em torno de 10°C. A resistência ao calor de tais materiaisé controlada por sua tempe-ratura vítrea (Tg).

Sobreaquecimento

Durante o processo de extrusão não deve ocorrer alteração (ou pouca alteração) da estruturaquímica do material plástico, porque pode causar variações no produto. Plásticos serão

degradados se forem aquecidos a temperaturas elevadas; a taxa de alteração depende datemperatura atual, do tempo de permanência nesta temperatura, dos aditivos existentes e daatmosfera ambiental do material plástico. Muitas vezes o primeiro sinal desobreaquecimento é uma mudança de cor, como plásticos muitas vezes são selecionados pela cor, qualquer alteração é indesejada e deve ser evitada.

Efeito de temperaturas baixas

A refrigeração de um material plástico através de uma temperatura baixa não causará umaalteração da estrutura química, porém se este material for refrigerado a uma temperatura bastante baixa poderá ocorrer uma alteração física. O material pode mudar de um

comportamento tenaz para um comportamento extremamente rígido, por exemplo, ao invésde manter a flexibilidade quando sujeito à dobra, o material se torna quebradiço (vejatemperatura vítrea-Tg). Uma maneira de tornar plásticos mais resistentes ao impacto éatravés da adição de elastômeros (borrachas).

RESISTÊNCIA QUÍMICA

Referências



Quando um material plástico é indicado como sendo resistente contra um produto químicodeterminado, esta indicação deve servir apenas como referência, pois existem muitosgrades (tipos) de materiais e alguns destes podem se comportar de forma dife-rente. Mesmoassim, pode se dizer que plásticos geralmente possuem uma boa resistência química. Esta

resistência química normalmente é melhor em materiais termoplásticos semi-cristalinos, doque em materiais termoplásticos amorfos. Porém, em todos os plásticos a resistênciaquímica piora com o aumento de temperatura.

ESCR

A resistência química a curto prazo da maioria de plásticos é bem conhecida. Um fato quenão é tão bem conhecido é a resistência química a longo prazo, ou a resistência ambiental equebra sob tensão (Environmental stress cracking resistance), abreviada ESCR.Primeiramente, um plástico pode parecer resistente contra um produto químico em particular, por exemplo, água; porém um estudo a longo prazo, como centenas de horas,

pode revelar uma história diferente. A única resposta é o teste de um produto real. O problema da resistência ao ambiente e quebra sob tensão pode ser até mais difícil deresolver em alguns casos. O termo significa, que quando uma amostra é exposta à tensãonum ambiente em particular, por exemplo, a um produto químico que parece inofensivo, aamostra falhará. Esta eventualidade sempre deve ser considerada.

Metais e plásticos

A diferença de comportamento entre plásticos e metais também deve ser lembrada. Emmetais e outros materiais o ataque químico normalmente é restrito à superfície e envolvecorrosão e perda de peso. Em materiais plásticos, porém, ocorre muitas vezes uma absorção

do produto químico, causando um inchamento e amolecimento, e em seguida umacréscimo de peso. Em casos extremos a conseqüência pode ser uma perda posterior de peso, devido ao fato de que a superfície é dissolvida, ou a superfície fica tão inchada ouentra em decomposição que ocorre um deslocamento.

PROPRIEDADES ÓTICAS

Muitos plásticos e alguns elastómeros são inerentemente transparentes, e já é possível seobter plásticos duros, rígidos e quebradiços (por exemplo PS), macios, flexíveis e tenazes(por exemplo, CA) e duros, rígidos e tenazes (por exemplo, PC). Alguns dos termoplásticos

mais recentes também são materiais mais resistentes ao calor, como por exemplo, PES.

Transparência

Materiais são transparentes quando eles não contém um elemento que interfere com a passagem da luz. Se a luz caísse numa peça de plástico e passasse através dela, estematerial estaria completamente transparente. Porém existem muitos fatores que impedemisso. O material pode conter estruturas cristalinas, ou a superfície pode ser riscada. As



condições de produção também podem alterar a transparência, já que a escolha decondições incorretas pode induzir à formação de voláteis (bolhas de gás) ou tensõesinternas congeladas. Uma chapa de acrílico de boa qualidade (PMMA) pode transmitiraproximadamente 92% de luz. A luz que não está sendo transmitida é refletida, espalhadaou absorvida.

Transmissão de luz

A transparência de um material é definida em termos de dois parâmetros de medição: acapacidade de transmissão de luz ou a opacidade. A capacidade de transmissão de luz éuma taxa obtida pela medição da quantidade de luz que passa através de uma amostra,comparada com a quantidade de luz que está passando sem este material.

OpacidadeA opacidade é medida com o mesmo aparelho tal como a transparência. Ela é definida

como a porcentagem de luz transmitida, diferente do raio de luz permitido em mais de2,5%, como resultado de espalhamento. Se a opacidade for maior do que 30% o materialserá classificado como semi-transparente.

Claridade visual

A distância de um objeto de material transparente é um parâmetro de claridade. Mesmo nãonormalizados, os diagramas de Snellen são utilizados para avaliar a clari-dade visual, numadistância específica do diagrama até o objeto. Estes diagramas consistem em um jogo delinhas paralelas que diferem em, por exemplo, espaçamento entre as linhas. Os diagramassão examinados com e sem a amostra. As linhas mais estreitas, com a menor distância,

podem ser identificadas claramente como linhas; com e sem a amostra na frente dodiagrama, são uma medida para claridade visual.

Ponto de plastificação e transparência

Acima do ponto de plastificação (Tm) um material termoplástico semi-cristalino é umamassa transparente, e abaixo deste ponto o material se torna opaco devido ao efeito decristalização. Porém, em muitos casos existe ainda uma quantia considerá-vel de materialamorfo, portanto, temos aqui duas fases. A diferença de densidade ou índice de refraçãocausa esta perda de transparência. Quando a densidade de cada fase é a mesma, como no

TPX, o material termoplástico semi-cristalino se torna transparente.

Melhoramento da transparência

A redução do tamanho e número de estruturas cristalinas num material termoplástico semi-cristalino determinado pode melhorar a transparência, isto é, a claridade do plástico. Isso pode ser alcançado às vezes mediante uma refrigeração rápida e/ou pela utilização deaditivos como agentes modificadores do núcleo. Pela incorporação de segmentos rígidos



aromáticos na estrutura molecular de uma corrente de poliamida (PA), que diminui acristalinidade, é possível produzir um material termoplástico PA transparente.Equilibrando-se o índice de refração de dois polímeros, ou de um aditivo a um material plástico, possibilita-se um composto transparente. A transparência porém, poderia estar presente apenas dentro de uma faixa limitada de temperatura.

PROPRIEDADE DE FLUXO

Facilidade de fluxo

Materiais plásticos diferem largamente na sua viscosidade ou facilidade de fluxo, e este problema se torna mais grave pelo fato de que cada material é disponível numa gama devariedades, e cada uma possui seu próprio comportamento de fluxo. Esta realidade se tornaainda mais complexa, pelo fato de que as propriedades de fluxo de plásticos não obedecema lei Newtoniana, portanto não existe uma relação linear entre pressão e fluxo. Issosignifica que as propriedades de fluxo não podem ser apresentadas adequadamente por um

diagrama, por isso, em muitos casos, são conduzidos testes de fluxo em uma gama amplade condições. Devido ao alto custo de tais testes, outros mais simples, como por exemplo,MFR ainda são utilizados.

Utilização de uma extrusora pequena

Em muitos estabelecimentos são feitos testes das matérias-primas recebidas, utilizando umaextrusora pequena para determinar as qualidades reológicas. Um ferramental normalizado éespecificado e a máquina é ajustada para temperaturas determinada. O comportamento deextrusao é avaliado dentro de uma série de velocidades, e gráficos de parâmetros como, produção vs. rotação da rosca, temperatura vs. rotação da rosca e crescimento do parison

vs. rotação da rosca são confeccionados. Um dos grandes problemas é manter astemperaturas pré-ajustadas, já que cada alte-ração da rotação da rosca também altera astemperaturas do cilindro da extrusora.

Trilho de fluxo: taxa de espessura de parede

Existe uma outra maneira de determinar a facilidade de fluxo de um material plástico. Esteteste é conduzido utilizando-se uma máquina de moldagem por injeção sob condiçõesespecificas. O resultado é determinado como taxa. Se esta taxa é cotada como sendo 150:1,isto significa que numa espessura de parede do molde de 1mm o comprimento máximo defluxo possível é aproximadamente 150 mm. Como a quantia do fluxo possível depende da

espessura de parede, as taxas de fluxo podem ser cotadas para uma série de espessuras.

Taxa ou índice de fluxo

Esta taxa é conhecida normalmente como MFR ou MFI (índice de fluxo- em Inglês MeltFlow Index), estes dois termos têm o mesmo significado. Os termos são usadosamplamente e o teste é fácil de se conduzir e de se entender. Um material plástico aquecidoé forçado através de um furo de determinado tamanho (ferramental) numa espessura e um



peso específico. A quantia de plástico extrudado dentro de 10 minutos é chamada de MFR;e o resultado é dado como MFR (190, 21.2)= 2.3. Isso a uma temperatura de 190°C e umacarga (peso) de 21.2 Newtons (2,16kg).

Reometria de alta taxa de cisalhamento

Este teste de fluxo é conduzido forçando o material plástico através de um ferramentalespecífico, sob uma velocidade e temperatura conhecida; a velocidade é alte-rada emseguida e a pressão nova necessária é medida e anotada. Após isso segue uma novaalteração da velocidade, medição de pressão etc.O tipo mais importante de fluxo que ocorre com massas de polímeros é chamado fluxo sobcisalhamento, isto é, quando uma camada da massa está fluindo sobre uma outra sobaplicação de uma força de cisalhamento. Este processo é descrito pela relação entre duasvariáveis: a taxa de cisalhamento, normalmente com o símbolo, e a tensão de cisalhamento.A tensão de cisalhamento normalmente é identificada pela letra grega, esta é a tensãonecessária para causar o fluxo de uma camada sobre a outra, na taxa requerida.

t = PR/2Lg = 4Q/pR3Pela divisão de t pela taxa de cisalhamento g, a viscosidade (m) pode ser obtida. Como ostestes de fluxo são efetuados dentro de uma gama de condições, a variação da viscosidadenas temperaturas e taxas de fluxo pode ser estabelecida com facilidade.

Dados básicos

Estas informações são disponíveis nos dados básicos de materiais mantidos por muitascompanhias, por exemplo, na firma Moldflow (Europa) Ltd. Orpington, Kent, e são usados para prever as condições de fundição num molde de injeção. Na moldagem por sopro estas

informações são utilizadas para projetar o ferramental que produz o parison, deste modo produtos mais consistentes podem ser obtidos.Para esta finalidade são necessários os efeitos de mudança de temperatura numa taxaconstante de cisalhamento junto com os valores que mostram, por exemplo, o efeito de umataxa alternada de cisalhamento numa temperatura constante. A taxa de cisalhamento éindicada em segundos reciprocais (s-1) e quanto maior o número, mais rápido será ocisalhamento do material ou a velocidade de avanço. Pelo gráfico da tensão decisalhamento (Nm-2) contra a taxa de cisalhamento (s-1) as curvas de fluxo podem serestabelecidas. A viscosidade (Nsm-2) é obtida pela divisão da tensão de cisalhamento pelataxa de cisalhamento.

Pseudoplasticidade e instabilidade

Na maioria dos casos plásticos são pseudoplasticos, isto significa que eles se tornam menosviscosos (com maior facilidade de fluxo) quando eles são movimentados rapidamente. Istoé, a viscosidade de plásticos cai facilmente com o aumento da taxa de cisalhamento, e a produção do parison se torna mais fácil (um aumento da temperatura da massa tambémreduz a pressão necessária para manter uma certa taxa se fluxo). Porém, em muitosmateriais este aumento da taxa de cisalhamento entra em colapso; com um aumento



crescente da taxa de cisalhamento pode se entrar numa região onde não existe mais umacorrelação clara entre tensão e taxa de cisalhamento.O fluxo se torna instável e imprevisível; com isso é possível que a massa deslize ou grudena parede. Um aumento adicional da taxa de cisalhamento induz a uma outra mudança: ofluxo se torna estável novamente. Este estado de instabilidade deve ser evitado ou

minimizado, mediante uma seleção apropropriada de condições de processamento(operando em temperaturas corretas), e pelo projeto adequado dos canais de fluxo noferramental. Em ferramentas de abertura variável isto significa, que durante a mudança daabertura do ferramental as fronteiras entre uma região e outra não devem ser cruzadas.

Escolha de graus de viscosidade

Uma vez que um tipo de plástico é selecionado para uma aplicação particular, um tipo comalto grau de viscosidade deve ser escolhido, quando os componentes produzidos sãosubmetidos a tensões mecânicas severas. Os plásticos com alto grau de viscosidadenormalmente possuem o maior peso molecular e as melhores propriedades mecânicas.

Uma das razões porque muitos recipientes industriais são fabricados de PE de alto pesomolecular - estes recipientes são mais fortes e mais resistentes contra alterações de forma.

PROPRIEDADES MECÂNICAS

Os tipos de testes a seguir são os mais comumente utilizados em materiais plásticos, umadas razões é o fato de serem relativamente fáceis de executar.

TESTES DE TENSÃO

Descrição

Num teste de tensão uma prova de material plástico é submetida à tração sob uma taxacontrolada, no sentido paralelo ao eixo longitudinal do corpo de prova. Durante oesticamento do corpo de prova, o mesmo sofre um encolhimento em ambas as direções perpendiculares ao eixo longitudinal. Corpos de prova podem ser cortados mediante umaguilhotina afiada, uma lâmina, ou usinados a partir de uma peça extrudada. O método de preparação deve permitir a fabricação de uma prova de cantos lisos e sem entalhes.Amostras com entalhes podem produzir resultados errôneos devido ao fato, que a tensãoserá concentrada no entalhe. Quando possível as extremidades da peça de teste devem serexecutadas com dimensões maiores, para poder apanhar a parte mais larga durante o testesem prejudicar o corpo de prova. A máquina de teste estica a amostra, de modo que as

extremidades se afastam numa velocidade constante, que pode ser escolhida dentro da faixade velocidades disponíveis da máquina. Enquanto a amostra está sendo esticada, a máquinatambém indica e normalmente memoriza a carga aplicada na prova.

Calibração de uma máquina de teste

O sistema de indicação da carga de uma máquina de teste de tensão deve ser calibrado parao ajuste do ponto zero, quando a máquina está sem carga, além do peso das garras de



apanhamento. Um peso de calibrado é acrescentado e a sensibilidade é ajustada até a leiturada carga corresponder ao peso de calibrado . Os controles do ponto zero e da sensibilidadeeventualmente devem ser ajustados várias vezes até ambos ficarem corretos.

Resistência à tração

É usada para calcular a resistência à tração a carga máxima que uma amostra sustentadurante um teste de tensão, e que continua sendo aplicada até a quebra da amostra. Estacarga pode ocorrer durante a quebra da amostra ou mais cedo. Para calcular a resistência àtração, a carga máxima é dividida pela área transversal da peça de teste, que deve serconhecida e medida antes. A área é calculada pela multiplicação da largura, pela espessurada peça de teste. Essas medidas devem ser verificadas na parte central e reta da amostra. Normalmente um número maior de amostras (por exemplo, 5) são medidas e testadas. Aresistência à tração deve ser calculada em cada teste para apurar um valor médio.Resultados onde a amostra de teste foi avariada durante a preparação ou quebrou nas garrasdevem ser ignorados. A resistência à tração portanto é a tensão máxima que um material

sustenta quando sujeito à tensão. O resultado de um extrudado particular depende davelocidade e temperatura de teste, e também se uma amostra foi submetida a umestiramento no sentido longitudinal ou transversal do extrudado.

Tensão de deformação

No teste de alguns materiais plásticos ou resinas a carga de tensão aumenta, enquanto aamostra está sendo esticada, porém depois chega a um ponto onde existe uma quebramarcante na curva de carga/estiramento, isto é , existe um aumento na deformação da peçasem o aumento correspondente da carga. Esta quebra na curva pode ser um patamar ou o ponto máximo marcado da curva e é chamado de ponto de deformação. A tensão neste

ponto, chamada tensão de deformação, é calculada pela divisão da carga no ponto dedeformação com a área transversal original da amostra. Na maioria das aplicações práticasa tensão de deformação representa a maior tensão utilizável que o material sustenta, mesmoquando a resistência à tração for maior. No ponto de deformação muitas vezes acontece aformação de um gargalo na peça de teste, com um alongamento subseqüente deste gargalo.Este processo é chamado de repuxo do material a frio.

Alongamento sob tensão

A extensão de deformação na peça, durante um teste de tensão, é quantificada peloalongamento. O alongamento indica a alteração dimensional em relação à dimensão

original. Neste caso, o alongamento é a alteração do comprimento dividido pelocomprimento original sem estiramento, isto é:

Alongamento = Comprimento esticado - Comprimento original` Comprimento original

Se duas linhas fossem desenhadas na parte central da peça de teste, o aumento da distânciaentre estas linhas indicaria a alteração do comprimento. Isto pode ser observado por



pessoas com boa visão e uma régua. Algumas máquinas de teste de tensão possuemdispositivos de referência que apertam a amostra suavemente, e o afastamento destasunidades é monitorado automaticamente durante o alongamento da amostra. O sistemanormalmente marca a curva de carga/extensão em intervalos re-gulares de alongamentomediante uma marcação na curva.

Na quebra da amostra, o sistema de monitoramento memoriza o valor de alongamento nestemomento. Estes sistemas automáticos, entretanto, não são muito adequados para amostrasque apresentam um gargalo acentuado no início da deformação, isto é, para a maioria dos plásticos semi-cristalinos, ou para amostras que quebram com um mínimo de alongamento(como poliestireno). Eles são usados, mais freqüentemente, em polímeros elásticos, comoPVC plastificado.

Elongação na quebra

Quando o alongamento é convertido para uma porcentagem pela multiplicação por 100, oresultado é a elongação. Portanto, a elongação na quebra é definida como:

Elongação na quebra = 100 x aumento de comprimentocomprimento original

Módulo de Young

A parte inicial do gráfico de carga/extensão de um plástico é quase linear, isto é,aproximadamente uma linha reta. Nesta parte inicial da curva a carga é proporcional àextensão. Quando a carga é convertida para uma tensão pela divisão pela secção transversaloriginal e a extensão para um alongamento, a taxa da tensão para alongamento dentro desta parte linear da curva é chamada de módulo de Young. Como ou-tros tipos este módulo

representa a rigidez do material. Quanto maior o módulo,maior a rigidez do material.

Módulo secante

Em casos onde não está claro se existe uma parte linear na curva de carga/extensão, omódulo secante é a avaliação mais apropriada para a rigidez. A tensão é calculada numalongamento específico (muitas vezes 0.002 ou 0,2%), e a taxa desta tensão para umalongamento especificado é o módulo secante.

Rastejamento

Devido a sua estrutura molecular um componente de plástico apresenta um comportamentoviscoelástico, isto quer dizer que as suas propriedades dependem do tempo. Num teste derastejamento um corpo de prova de plástico é submetido a uma carga constante (e portanto praticamente a uma tensão constante), que atua numa extremidade, e o alongamento do plástico é medido sobre um período de tempo. O alongamento cresce gradualmente, e issose chama rastejamento. Este fator deve ser considerado em projetos de componentes plásticos. Os resultados de testes de rastejamento podem ser apresentados de várias



maneiras. As curvas de rastejamento, que indicam como o alongamento cresce com otempo, podem ser apresentadas graficamente para tensões constantes diferentes. Pelocálculo da taxa de tensão ao alongamento a tempos diferentes, o módulo pode ser indicadocomo função do tempo. Também é possível indicar como a tensão necessária para produzirum alongamento determinado diminui com o aumento do tempo.

TESTES DE FLEXÃO E DOBRA

Discussão

Existem casos onde testes de flexão são mais apropriados do que testes de tensão. Estesindicam como um componente se comporta quando sujeito à dobra, portanto estainformação é importante se é provável que o componente sofrerá este tipo de deformaçãodurante a vida útil. Adicionalmente, a amostra do teste é uma tira reta e retangular, que émais fácil de cortar a partir de um produto. A amostra é dobrada e, apoiando-a em dois pontos, é aplicada uma carga na parte central entre os dois suportes (carga de três pontos).

A carga de dobra é convertida para um valor de tensão e a extensão da deformação em umalongamento. Durante a dobra o material na parte externa da amostra é esticado, enquanto omaterial na parte interna é comprimido. A amostra quebra por falha da camada externa,exposta ao estiramento, com a rachadura continuando através da amostra. No cálculo detensões, a camada externa é relevante. A distância entre os apoios externos é chamada decorda (L), e deve estar entre 15 e17 vezes da espessura da amostra (t). Testes de flexãonormalmente são realizados em máquinas para testes de tensão.

Resistência à flexão

Em amostras que quebram sob uma carga F, é aplicada a fórmula a seguir. Nesta fórmula

‘b’ corresponde à largura da amostra.

Resistência à flexão = 3 F L2 b t 2

Quando F é indicado em Newtons e todas as dimensões em mm, a unidade da resistência àflexão é MN/m2.

Tensão de flexão com deflexão convencional

Em amostras que não chegam a quebrar durante o teste de dobra, a carga é anotada quando

a deflexão ‘x’ no centro da amostra alcançou o valor de 1,5 vezes da espessura destaamostra. A tensão é calculada pela mesma fórmula acima, porém substituindo-se a carga dequebra pela carga registrada. Deve-se observar que a deflexão é conhecida pelo gráficoobtido da máquina de teste de tensão, durante o teste de dobra. Como a deflexão no centroda amostra é pequena, é mais fácil ajustar o gráfico com a velocidade em 10 vezes a docabeçote transversal para ampliar a deflexão.

Módulo de flexão



A rigidez na dobra é determinada medindo a inclinação da parte reta inicial da curva decarga/deflexão, durante um teste de dobra. Presumindo-se que a inclinação seja Smm/Newton, o módulo será calculado como indicado abaixo. Observe ao determinar ainclinação, que esta é a carga dividida pela deflexão do cabeçote transversal. As distâncias

no gráfico podem ser em escalas diferentes, para ampliar o movimento do cabeçotetransversal.

Módulo de flexão = L3 S4 b t3

TESTES DE IMPACTO

Tensões de impacto

Durante o serviço, componentes de plástico não apenas são submetidos a cargas constantes,mas devem resistir também a golpes e choques de objetos em queda etc. Estas tensões decurta duração são tensões de impacto, e várias maneiras de simulação foram desenvolvidasem laboratórios de teste. O comportamento sob impacto muitas vezes pode ser bastantediferente do comportamento sob testes de tensão. Por exemplo, poliestireno possui umaresistência à tração maior que PEBD, porém as propriedades de impacto são bem piores. Amelhor maneira de testar um produto ao impacto é utilizar o próprio produto num teste quesimula as condições e tipos de impacto que o mesmo sofrerá na prática. A configuraçãodestes testes, portanto depende do produto. Todos os testes de impacto mostram umagrande variedade de resultados entre as amostras. Por este motivo, é necessário testar umnúmero razoá-vel de amostras, isto é, pelo menos 10 peças. O desempenho depende em

grande parte se os golpes durante o teste são concentrados em entalhes acentuados oucantos, já que estes pontos reduzem a resistência ao impacto consideravelmente.Vários testes normalizados já foram propostos para avaliar o desempenho relativo demateriais diferentes. Os resultados devem ser considerados apenas como orientativos emrelação ao desempenho em condições de serviço.

Testes tipo Izod e Charpy

Ambos os testes indicados acima utilizam um pêndulo para aplicar um golpe de impacto à peça de teste. A altura, para qual o pêndulo sobe após o impacto, apresenta uma medida para a energia perdida no impacto. Quanto mais energia for empregada para quebrar a

amostra, menor será a altura do movimento pendular. No teste de impacto do tipo Izod, aamostra é de tamanho normalizado bastante espessa, e fica presa em uma extremidade. Umentalhe de profundidade e raio determinado normalmente é cortado na amostra para tornaros resultados mais reproduzíveis, e para mostrar a sensibilidade do material a entalhes.O teste de impacto do tipo Charpy utiliza uma amostra menor, de forma retangular, que é presa em ambas as extremidades e é atingida pelo pêndulo, na parte central entre os doissuportes. Um entalhe retangular pode ser usinado na amostra. Este teste é mais apropriado



para amostras cortadas a partir de produtos moldados. As amostras devem ser testadas como eixo longitudinal, tanto no sentido do fluxo do material, como no sentido transversal.

Testes de impacto à queda

Neste tipo de teste projeteis de vários níveis de energia são permitidos cair em cima de umaamostra apoiada, e a máquina de teste registra a falha da amostra. Como teste de qualidade passa/não passa, a energia de impacto é preajustada pela escolha do peso do martelo e aaltura da queda (para determinar a energia de impacto em Joules, deve-se multiplicar o peso do martelo em quilos por 9.81 e pela altura da queda em metros). Um critério éestabelecido (por exemplo, 8 amostras de um total de 10 não devem falhar), e o númeronecessário de testes é executado.O procedimento para estimar a energia numérica de impacto para o material com aespessura submetida ao teste é mais demorado. A energia de impacto do projetil é variada pela alteração do peso ou pela alteração da altura de queda (uma alteração de alturatambém altera a velocidade de impacto). Dez amostras são testadas em cada ajuste de

energia e um gráfico da porcentagem de falha contra a energia do martelo(ou peso) éestabelecido num formulário apropriado. A energia ou peso de uma taxa de fa-lhas de 50%é usada posteriormente como parâmetro para a resistência de impacto à queda. Existemmétodos normalizados para apanhar ou apoiar a amostra, como também um padrão dedimensões para o projetil e para a altura de queda.A vantagem de testes de impacto à queda é que a peça de teste quebrará no ponto de menorresistência, permitindo uma comparação melhor do comportamento da peça em serviço. Ostestes também podem ser executados numa peça moldada ou num perfil extrudadoinalterado (por exemplo, um tubo ou um pedaço de filme).

Testes de impacto a queda instrumentais

Um desenvolvimento recente é o teste onde é monitorado o progresso do projétil ao passar pela amostra de material. A partir da desaceleração do projétil pode ser obtido um gráficode força vs. tempo (ou posição). Baseado nestes dados a energia para quebrar a amostra e aforça máxima utilizada podem ser estabelecidas, junto com o perfil do processo de impacto.Várias amostras devem ser testadas, porém muito menos do que no teste à queda normal. Ainterpretação dos resultados requer atenção e experiência apropriada.

TESTES DE RESISTÊNCIA A RASGOS

Produtos de moldagem delgados ou extrudados, como filmes, podem falhar quando

expostos a rasgos. O rasgo é iniciado e penetra em seguida através da amostra. O teste tipoElmendorf utiliza um pêndulo e é empregado normalmente para testar filmes. Este teste éusado para medir a energia necessária para continuar um rasgo existente, através de umaamostra de filme. A taxa de propagação do rasgo é variável e sem definição.Um teste mais científico é o teste de calça (trouser test). Numa amostra retangular de filmeexiste um rasgo que corre paralelamente ao eixo longitudinal, a partir do centro de umaextremidade do retângulo. As duas ‘pernas’, assim formadas, são agarradas numa máquinade teste de tensão e afastadas. A força necessária para propagar o rasgo fornece uma



medida para a resistência do filme a rasgos. Testes de resistência a rasgos são difíceis deinterpretar, devido à complexidade da deformação, e ao fato de que a direção do rasgo podemudar durante o teste. Uma correlação do comportamento em serviço também deve levarem consideração o efeito da velocidade de propagação do rasgo no resultado.

OUTROS TESTES MECÂNICOSOutros testes aos quais produtos moldados ou extrudados podem ser submetidos incluem ostestes de coeficiente de fricção, dureza (ASTM D785, D2240 ou D2583), deformação sobcisalhamento (ISO 537), módulo dinâmico (pêndulo de torção), fadiga dinâmica e o teste deimpacto Spencer para filmes (ASTM D1922).

Fatores que influenciam as propriedades mecânicas

Um aumento da velocidade de teste ou a diminuição da temperatura de teste, em geral,

aumenta a tensão e o módulo medido, porém diminui a elongação à quebra. Em algunscasos a mudança é dramática, e amostras que cedem, quando puxadas lentamente, setornam quebradiças, quando puxadas numa velocidade maior. O polipropileno é um dosmateriais plásticos que mostra este efeito de maneira marcante. As mesmas mudançasdiminuem a tenacidade ou a resistência ao impacto do material. Deste modo, oscomponentes se tornam mais quebradiços a temperaturas mais baixas.A orientação molecular, que é o resultado do processo de moldagem ou extrusão, significaque amostras cortadas no sentido paralelo ao do fluxo possuem propriedades diferentes emcomparação àquelas cortadas no sentido transversal ao sentido do fluxo. Quando tensõesestão sendo impostas no sentido do fluxo, em caso de uma deformação determinada, elastendem a ser mais altas que as tensões impostas no sentido transversal. Isto é, porque

plásticos quando moldados ou extrudados têm um comportamento como materialgranulado, tal como madeira. O fluxo, ou a direção da máquina, corresponde ao sentidolongitudinal do granulado. Quando a amostra é submetida a um teste de impacto à queda,qualquer acréscimo numa direção de orientação tende a reduzir as propriedades de impactomedidas. Porém, em testes de pêndulo, o efeito de orientação depende do fato, se a amostraé forçada a falhar no sentido paralelo ou transversal ao granulado.

Métodos normalizados de teste

A tabela a seguir apresenta alguns métodos normalizados de teste. Existem normasinternacionais (ISO), normas norte-americanas (ASTM), normas britânicas (BS) e normas

alemãs (DIN).

Tipo de Teste Norma ISO Norma ASTM Norma BS Norma DIN

Tensão R 527 D 638 2782/320 53455Tensão-amostrasdelgadas R 1184 D 882 2782/326

D 1248



Rastejamento R 899 D 2990 4618 53444Flexão 178 D 790 782/335 53452Izod DIS 180 D 256 2782/305Charpy DIS 179 D 256 2782/351 53453Impacto à queda D 3029 2782/306

Filme D 1709 2782/352 53443Resistência arasgos Elmendorf D 1922

EFEITOS DAS PROPRIEDADES NO PROCESSAMENTO

Materiais termoplásticos podem ser divididos em duas categorias principais: ostermoplásticos amorfos e os cristalinos. Um material termoplástico amorfo normalmente éum material duro, transparente e rígido de baixa taxa de encolhimento e baixa resistênciaao impacto. Um plástico cristalino também contém material amorfo e portanto é conhecidocomo material termoplástico semi-cristalino. Estes plásticos são normalmente mais tenazes

e macios, mas podem ter uma temperatura mais alta de distorção ao calor que um materialtermoplástico amorfo, além de serem opacos, com alta taxa de encolhimento e alto teor decalor específico. A habilidade de cristalizar depende de muitos fatores e inclui aregularidade da molécula do polímero e o grau de ramificação.

Estrutura de cadeias longas

Os ‘altos polímeros’ou macromoléculas, nos quais os plásticos são baseados, sãoincrivelmente longos e, devido a ligação de carbono para carbono como estrutura básica,eles normalmente não são retos, mas virados ou encolhidos (podem existir 50.000 átomosligados numa molécula do tipo cadeia ou estrutura; as cadeias também possuem

comprimentos diferentes). Em caso de um material amorfo não existe ordem no sistema, ascadeias preferem existir de forma desordenada e encolhida (como se fosse em forma de um pedaço de corda jogado no chão). As cadeias separadas (as moléculas separadas de cadeiaslongas) normalmente também são ramificadas umas com as outras. Quando a cristalizaçãoé possível as cadeias ou uma parte das cadeias podem ser ordenadas lado a lado. Devido aocomprimento das cadeias e ramificações envolvidas, um material termoplástico não podecristalizar completamente quando refrigerado, por este motivo é chamado de materialtermoplástico semi-cristalino. Estes materiais cristalinos contém tanto regiões cristalinascomo regiões amorfas.

Orientação

Quando um polímero fundido é induzido a fluir, este fenômeno ocorre devido aodeslizamento das cadeias do polímero, uma em cima da outra. As camadas deslizam umasobre a outra, o que se chama de ‘fluxo laminar’. Como as moléculas individuais do plástico se movimentam, uma em relação a outra, existe uma mudança de direção dasmoléculas, ou orientação (as razões para esta mudança são, por exemplo, misturas decadeias e fricção entre as camadas). As cadeias são ‘puxadas para fora’ na direção do fluxo,e devido à refrigeração rápida utilizada na moldagem por injeção e sopro, esta orientação é



’congelada’, o produto contém assim as chamadas ‘tensões congeladas’. Os produtosmoldados contém moléculas que são orientadas na direção do fluxo, quer dizer, temos umefeito de granulação, como àquele existente em madeira. Por causa desta granulação amadeira é mais forte em uma direção do que em outra.

Efeito da orientação nas propriedadesDevido ao efeito de granulação na madeira, como já foi mencionado, ela é muito mais forteem uma direção do que em outra. Os produtos de moldagem por injeção também são muitomais fortes em uma direção do que em outra. Porém, este efeito pode não ser, muitasvezes, aproveitado comercialmente em moldagem por injeção. Por este motivo um produtode moldagem por injeção sempre falha na direção mais fraca, quando o mesmo recebe umgolpe ou é jogado no chão. Esta é a direção transversal ao sentido de fluxo. Isto ocorre emvirtude da existência de forças menores entre as cadeias que ligam as moléculas orientadas.Se fosse possível produzir moldagens por injeção por orientação biaxial, produtos maisúteis poderiam ser feitos.

Orientação biaxial

Numa seção anterior (veja INTRODUÇÃO À MOLDAGEM POR SOPRO) foimencionado que resistência de PET pode ser melhorada dramaticamente por orientação(estiramento do parison antes do sopro). Este tratamento causa uma orientação biaxial nasmoléculas de plástico, após a orientação em outra direção, introduzida pelo estágio desopro. Orientação biaxial significa duas direções de orientação; as moléculas são ali-nhadasem duas direções, e esta orientação melhora a resistência à tensão (ou carga).

Diferenças de cristalização

Um polímero fundido é induzido a fluir pela aplicação de uma força, às vezes tambémchamada de tensão na massa. Isto causa a ocorrência de orientação, e portanto a existênciade propriedades diferentes em direções diferentes no material plástico. Para um material plástico com a capacidade de cristalização, complicações adicionais podem ocorrer. Omotivo disso é o fato de que a quantia e o tipo das estruturas cristalinas dependem, porexemplo, da extensão da orientação e das tensões aplicadas durante a refrigeração. Em ummaterial plástico particular não existe apenas um tipo, ou uma sorte de cristal, masnormalmente mais de um. A estrutura cristalina de uma peça moldada, feita de um materialtermoplástico semi-cristalino, normalmente é muito complicada e pode variar até de umasuperfície para a outra, devido a espessura da peça. Além das razões já mencionadas isto é

possível devido à taxa de refri-geração envolvida (mediante uma refrigeração rápida é possível produzir artigos transparentes a partir do material PP, que é normalmente opaco).As estruturas cristalinas poucas vezes são perfeitas, e por isso podem existir defeitos decristalização, como também outras complicações.

Testes



Testes muitas vezes são executados em amostras produzidas a partir da moldagem porinjeção, simplesmente porque isto é relativamente fácil de realizar. Estas amostras de testenão necessariamente possuem as mesmas propriedades, como produtos moldados porsopro. O nível de orientação e cristalinidade no material termoplástico é diferente. Emcasos onde amostras moldadas por injeção estão sendo usadas, os resultados sempre devem

ser relacionados aos resultados obtidos pelos testes de produtos moldados por sopro, se for possível.

Objetivo de moldagem

O objetivo da operação de moldagem é a produção de artigos idênticos de determinadaqualidade, numa taxa de produção específica e a um custo previsto. Artigos moldadosidênticos somente podem ser produzidos quando todas as condições são as mesmas. Istonão é apenas uma questão de alimentar a máquina de moldagem com uma matéria-primaconsistente. Mesmo nestas condições ainda é possível variar as propriedades de uma peçamoldada. Isto pode ser feito mediante, por exemplo, a alte-ração da velocidade de produção

do parison, ou da temperatura da massa. Alterações no ajuste da máquina também induzemalterações de orientação e/ou cristalinidade e podem produzir mudanças significativas nas propriedades de um componente moldado. Por este motivo consistência e controle são achave para o sucesso na moldagem por sopro.

PERMEABILIDADE A GASES, VAPORES E LÍQUIDOS

Muitos exemplos mostram que o movimento de pequenas moléculas para dentro e parafora, através de um material plástico é importante no processamento e na utilização determoplásticos. Um deles é a perda de gás numa bebida carbonatada.

Difusão

Difusão ocorre como resultado de processos naturais que tendem a igualizar asconcentrações de uma espécie determinada num ambiente particular. Difusão através de um polímero ocorre, quando moléculas pequenas, por exemplo, gases ou vapores passamatravés de aberturas ou fendas na estrutura de um material plástico. A difusão depende, portanto, do tamanho das aberturas e do tamanho das moléculas pequenas.

Permeabilidade

A permeabilidade de um gás, líquido ou vapor através de um material ou componente

plástico é de grande interesse na utilização de plásticos. Permeação é um processo de trêsestágios, que envolve a solução das moléculas pequenas no material plástico, a migração(ou difusão) através do corpo do material plástico e a saída da molécula pequena dasuperfície oposta. A permeabilidade, portanto, é um produto de solubilidade e difusão.

Gases, vapores e líquidos



Um gás é o estado de uma matéria que é diferenciado dos estados sólidos ou líquidos peladensidade e viscosidade extremamente baixa. Vapor pode ser definido como umidade(água), ou outras substâncias suspensas no ar, normalmente líquidas ou só-lidas. Porexemplo, neblina ou fumaça são ambos vapores. Um líquido é uma substância que fluilivremente, porém não é gasosa.

Comportamento organoléptico

Na indústria de embalagem este termo significa normalmente uma alteração do gosto,causada pela infiltração de substâncias como oxigênio ou água. Se uma emba-lagem deveoferecer uma determinada duração de vida para o conteúdo, será necessário conhecer onível de infiltração de água ou oxigênio tolerável no produto, antes da ocorrência de umamudança notável de gosto.

Equação de permeabilidade

Permeabilidade normalmente significa a passagem de um gás ou vapor através de uma barreira sólida, por exemplo, através de um filme fino de material plástico. A permeabilidade pode ser apresentada pela seguinte fórmula:

P= Qa.t.dp/dx

onde são

P = a constante de proporcionalidade conhecida como permeabilidade

Q = a quantidade de gás (em volume ou massa)a = a área da barreirat = o período de tempodp = a pressão do gásdx = a espessura da barreira

A permeabilidade à gás normalmente independe da espessura e é expressa muitas vezescomo diferença de pressões por unidade de espessura. Existe uma diferença entre doisgases, por exemplo, entre nitrogênio (N2) e dióxido de carbono (CO2). Com vapores, a permeabilidade pode apresentar uma variação considerável e depende da espessura da barreira. É melhor indicar a taxa de transmissão, a espessura e a pressão parcial através da

barreira. Para água, a diferença da umidade relativa e a temperatura terá de ser especificadatambém. Um fenômeno geral é que vapores (abaixo da temperatura crítica) apresentam umadifusão mais rápida do que gases sob a mesma de pressão. Normalmente, existem vaporesespecíficos que passam através de um material plástico determinado mais fácil do queoutros.

Unidades



Várias unidades de medida estão sendo utilizadas. Conforme as normas SI, a unidade émol/Ns; porém a permeabilidade de gases muitas vezes é indicado como (10-10 cm2)/(s.cm.Hg). A permeabilidade a vapores também conhecida como transmissão, muitasvezes, é indicada em (10-10 g)/(cm.s.cm.Hg).Para obter uma escala útil (por exemplo, de 1 até 100.000), as taxas de transmissão podem

ser cotadas de uma maneira diferente. A permeabilidade a gases pode ser expressa comocm3/m2.24h, e aquela para vapores como g /m2.24h, colocando em cada caso a diferençade pressão e a espessura do filme. Numa escala de 1 até 100.000, a permeabilidade anitrogênio de alguns polímeros seria para PVDC=1, PA6 e POM=10, SAN=50, PEAD=250e PEBD aproximadamente 1.500. Numa escala de 1 até 100.000 a permeabilidade a dióxidode carbono de alguns polímeros seria para celulose=5, PVDC=30, PA6=180, SAN=1.080,PEAD=3.500 e PEBD aproximadamente 17.000 até 35.000.

Fatores alterando a permeabilidade

Recipientes de metal ou vidro, quando selados corretamente, podem ser considerados

impermeáveis, isto é, nada passa através de uma barreira de metal ou vidro. Isto não é ocaso com polímeros (borrachas e plásticos). Um polímero pode ficar mais permeávelquando a temperatura sobe, a permeabilidade também aumenta quando um material é plastificado. A permeabilidade pode ser reduzida porém mediante ramificação transversal,cristalinidade e pelo uso de cargas, por exemplo, cargasorientadas laminares, como mica ou flocos de PA. Uma redução também é possível quandoum componente de PE moldado por sopro é tratado com, por exemplo, flúor antes da ejeção(fluoretação). Se, em caso de moldagem por sopro, o parison é estirado antes do sopro (paraalcançar uma orientação molecular diferente no produto soprado) a permeabilidade tambémé alterada. A coextrusao (veja MOLDAGEM POR COEXTRUSÃO E SOPRO) pode seruma outra solução para o problema de permeabilidade. Coberturas com um material

relativamente impermeável podem ser mais uma.

Diferenças entre plásticos

Permeação é uma função de materiais, projeto e método de processo. Os coeficientes de permeabilidade de plásticos podem variar significativamente para um tipo determinado degás, e a permeabilidade de um plástico determinado pode variar para gases diferentes.Dificilmente um material plástico possui uma boa barreira, tanto contra oxigênio, comocontra vapor de água, apresentando um baixo custo ao mesmo tempo. Este fato determinoua utilização crescente de extrudados de multicamada e de coberturas. Os fatores maissignificativos no projeto de embalagens que influem na taxa de permeação são a relação de

superfície/volume e a espessura de parede dos recipientes. Quanto mais baixa a relação emais espessas as paredes, menor será a taxa. A utilização de maior quantia de material porém aumenta os custos. O método de moldagem pode influenciar a taxa de permeação,em virtude da cristalinidade, ou da orientação do material termoplástico. Um maior grau deambos os fatores reduz a permeabilidade.

Coberturas



A utilização de coberturas com um material relativamente impermeável é um método bastante usado para reduzir a permeabilidade de produtos soprados. Muitas vezes omaterial de cobertura é PVDC, porém, outros podem ser usados. O vidro é um destesmateriais, como também PE ramificado de alto peso molecular (aplicado mediante polimerização plasmática).

Coberturas de PVCD

Frascos de PET muitas vezes são cobertos com PVDC para melhorar as propriedades de barreira. Estas propriedades são o fator chave na utilização de qualquer polímero comomaterial de embalagem, porque aumentam a vida útil (shelf life) do conteúdo daembalagem. A cobertura de frascos de PET normalmente é aplicada, imediatamente, após aformação do frasco, ou pelo mergulho do produto, cobertura de flutuação, ou aplicação despray (o último método apresenta a maior taxa de cobertura). A espessura da cobertura estáem torno de 10 microns, esta espessura de cobertura aumenta a vida útil do conteúdo emaproximadamente duas vezes.

DENSIDADE E GRAVIDADE ESPECÍFICA DE MATERIAIS

Definições

Densidade: é indicada como massa por unidade de volume. Quando indicada em gramas por centímetro cúbico (g/cm3) a densidade é numericamente igual à gravidade específica.Hoje em dia, é indicada na maioria das vezes em quilogramas por metro cúbico (kg/m3),isto é, o valor numérico é o mesmo da indicação anterior. Se um material possui umadensidade de 2 kg/m3 será o mesmo que 2 g/cm3.Gravidade específica: a gravidade específica é a taxa de densidade da substância em

relação à densidade máxima da água. Como é apresentada como taxa, não terá umaunidade, também é conhecida como densidade relativa.Volume específico: o volume específico é o volume numa temperatura e pressãoespecíficas ocupado por uma grama de substância, isto é, o valor recíproco da densidade(1/D). Unidades são cm3/g, ou m3/kg ou ainda ft3/lb.

Densidade de polímeros

A densidade de um polímero particular é uma função da massa dos átomos indivi-duais emmoléculas e da maneira como as moléculas são agrupadas. Quando um polímero é baseadosomente em átomos de carbono e hidrogênio, a sua densidade será relativamente baixa, isto

é, abaixo de 1g/cm3. A inclusão de outros átomos, como flúor ou cloro aumentará adensidade e, para uma fórmula molecular determinada, um aumento da cristalinidadetambém provoca um aumento de densidade.

Vantagem de baixa densidade

Um material que possui uma densidade baixa pode ser bastante favorável, já que osmateriais normalmente são comprados por peso e vendidos por volume. Por exemplo,



quando 10 cm3 de material serão necessários para produzir um item particular. Quando ummaterial com uma densidade de 1,4 g/cm3 for usado, serão necessários 1,4x10=14g dematerial para cada item, e 1000 dividido por 14 seriam 71 itens por quilo.Se a densidade do material fosse 0,9g/cm3, somente 9g de material seriam necessários, portanto seria possível produzir 1000/9=111 itens de 1 kg de material. Isso significa, que o

custo por unidade de volume muitas vezes é mais útil do que o custo por quilograma dematerial.

Densidade de compostos

A adição de cargas inorgânicas normalmente aumenta a densidade, muitas vezes estascargas possuem uma densidade maior do que a dos polímeros. Para calcular a densidade deum polímero composto pode ser utilizada a fórmula a seguir:

Massa Total do Composto do PolímeroVolume Total

Por exemplo, se 100g de PVC (densidade 1,4g/cm3 ) são misturados com 60g de plastificador (densidade 0,98g/cm3 ), a densidade do composto será :

100 + 60100 + 60 = 1,21g/cm31,4 0,98

ENCOLHIMENTO

Devido ao encolhimento, a maioria dos componentes plásticos são menores que os moldes,nos quais são produzidos.

Taxa de encolhimento

A grandeza de encolhimento difere de um material termoplástico amorfo para um materialtermoplástico semi-cristalino aproximadamente pelo fator quatro. O encolhimento também pode ser diferente de um grau de material para outro e, certamente, será influenciado pela

mudança das condições de processamento. Uma diferença significativa também existe emdireções diferentes, por exemplo, transversal ou paralelo ao fluxo. Devido a estes fatores ataxa de encolhimento normalmente é indicada para cada material plástico. O encolhimentodentro do molde é indicado como porcentagem, por exemplo, 0.4%, ou encolhimentolinear, por exemplo, 0.004poleg./poleg. ou 0.004mm/mm - veja Tabela 6.

Encolhimento total



O encolhimento total em um produto moldado é dividido em encolhimento no molde eencolhimento após moldagem. O encolhimento no molde é definido como a alteraçãodimensional entre o tamanho do molde e o produto moldado, 24 horas após a ejeção do produto do molde. O encolhimento pós-moldagem que ocorre após o envelhecimento do produto, também é chamado de encolhimento ambiental.

Encolhimento no molde normalmente aumenta com a elevação da temperatura do moldee/ou da massa. Porém, o encolhimento total, muitas vezes, é menor com um aumento datemperatura do molde e, na prática, produtos moldados com estabilidade dimensional podem ser melhor obtidos. Quando a temperatura do molde é muito alta o encolhimento de pós-moldagem pode ser desconsiderado, mesmo em materiais termoplásticos semi-cristalinos. Estas temperaturas altas do molde podem ser vantajosas quando tolerânciasestreitas são necessárias. Em geral deve-se observar, que não é possível produzircomponentes de moldagem por sopro com as mesmas tolerâncias possíveis na moldagem por injeção.

Medições

Componentes são produzidos pelo método de moldagem apropriado, isto é, moldagem porcompressão em materiais termorrígidos e moldagem por injeção em materiaistermoplásticos. Isto significa que muitas vezes os valores cotados na literatura são basea-dos em componentes moldados por injeção. Após um tempo determinado (por exem-plo 2hs.), as dimensões do produto moldado são verificadas na temperatura do am-biente, e asdimensões da cavidade também, caso isto não tenha sido verificado anteriormente.

Fórmulas

O encolhimento no molde (MS) é indicado como porcentagem do seguinte modo:

100 x (L0 - L1)L0

Neste caso, L0 é o comprimento da cavidade e L1 é o comprimento do produto moldado.O encolhimento de pós-moldagem (PMS) também é indicado através de porcentagem:

PMS48hs = 100 x (L1 - L2)L1

Neste caso, L1 é o comprimento original do produto moldado e L2 é o comprimentomedido após 48 horas (ou outro período especificado). Para converter de encolhimentovolumétrico (MSv) para encolhimento linear (MSL) é aplicada a seguinte fórmula: MSv = -1 + (1+MSL).

Tamanho da cavidade



As dimensões da cavidade (Dc) de um molde determinado podem ser calculadas precisamente mediante a fórmula a seguir:Dc = Dp + DpS + DpS2 Neste caso Dp é a dimensão do produto moldado, e S é o encolhimento linear. Umaaproximação simples passo-a-passo é recomendada na especificação das dimensões da

cavidade. Esta aproximação pode ser feita mediante o procedimento a seguir.A) Especifique e numere cada dimensão do produtoB) Decida qual o tipo e o grau de material termoplásticoC) Verifique a taxa de encolhimento para o materialD) Calcule os valores de encolhimento máximo e mínimo para cada dimensão do produtoE) Determine o tamanho da cavidade para cada dimensão do produtoF) Especifique a tolerância de fabricação para cada dimensão da cavidade

Tabela 6 • Valores de encolhimento de alguns termoplásticos

Abreviação Material Encolhimento no molde

% Pol./Pol. ou mm/mm

ABS Acrilonitrila butadienoestireno 0.004 - 0.0070.4 - 0.7

PEAD Polietileno de alta densidade 0.015 - 0.0401.5 - 4.0

PEBD Polietileno de baixa densidade 0.015 - 0.040 1.5 - 4.0PA6 Nylon 6 0.010 - 0.015

1.0 - 1.5PA66 Nylon 66 0.010 - 0.020

1.0 - 2.0

PBT Polibutileno tereftalato 015 - 0.0201.5 -2.0PBT+ 30% fibra de vidro 0.003 - 0.008 0.3 - 0.8

PC Policarbonato 0.006 - 0.0080.6 - 0.8PC+ 30% fibra de vidro 0.003 - 0.005 0.3 - 0.5

PES Polietersulfono 0.006 - 0.0080.6 - 0.8

POM Polioximetileno 0.020 - 0.0352.0 - 3.5

PP Polipropileno 0.010 - 0.030

1.0 - 3.0PEEL/ COPE Termoplástico polieter ester 0.004 - 0.0160.4 - 1.6

PP/EPDM PP c/carga de borracha 0.010 - 0.0201.0 - 2.0

PPO Polifenileno oxido (modif.) 0.005 - 0.0070.5 - 0.7PPO+ 30% fibra de vidro 0.002 0.2



PS Poliestireno 0.002 - 0.0080.2 - 0.8

PUR/TPU Poliuretano termoplástico 0.005 - 0.0200.5 - 2.0

PVC-U Poli(vinil cloreto) (rígido) 0.002 - 0.004

0.2 - 0.4PVC-P Poli(vinil cloreto) (plastificado) 0.015 - 0.0501.5 - 5.0

SAN Estireno acrilonitrilo 0.002 - 0.0060.2 - 0.6

SBS Estireno-butadieno-etireno 0.004 - 0.0100.4 - 1.0

RECIPIENTES PARA LÍQUIDOS

A maioria dos recipientes para líquidos são garrafas e a maioria das garrafas são utilizadas

para a embalagem de bebidas, por exemplo, água, cerveja e sucos de frutas; outros líquidosincluem molhos e condimentos líquidos para saladas. Os materiais para a embalagem doslíquidos incluem vidro, chapa estanhada, alumínio e plásticos.

Critérios de desempenho

O objetivo principal no projeto e desenvolvimento de recipientes para estes produtosalimentícios é maximizar a relação de desempenho/custo. Cada produto tem um critériodeterminado de desempenho que deve ser cumprido. Estes critérios normalmente são umacombinação de contenção, proteção, marketing e funções de uso final. A escolha demateriais de construção, configuração estrutural e método de moldagem podem ser fatores

importantes na decisão, como a embalagem exerce as funções necessárias para o produtoembalado.

Vidro

Vidro foi usado por um tempo tão longo, que as desvantagens deste material foram aceitasnaturalmente. Estas desvantagens são a facilidade de quebrar e alto peso. As vantagensdeste material extraordinário incluem transparência, cores atraentes, resistência química,rigidez, dureza, impermeabilidade e resistência à temperatura. Vidro é produzido a partir deuma matéria-prima de baixo custo disponível na maior parte do mundo. Garrafas precisas, produzidas em massa e fabricadas em um molde bipartido foram patenteados

primeiramente em 1821.

Chapa estanhada

Chapa estanhada era o material original para a fabricação de latas. Este tipo de recipiente é praticamente indestrutível, de baixo peso, impermeável e fácil de decorar. Quando usado para a embalagem de líquidos este material oferece longa vida de estocagem , facilidade deesterilização e abertura da lata devido ao desenvolvimento da alça de puxar. Hoje em dia,



recipientes do tipo lata podem ser fabricados de PET, estes recipientes podem sertransparentes quando necessário.

Alumínio

Alumínio é utilizado atualmente para fabricar latas de baixo peso, feitas de duas peças, para bebidas carbonatadas (soft drinks). Este material também é empregado muitas vezes nafabricação de folhas laminadas baseadas, por exemplo, em papel revestido de PE, com umacamada intermediária de folha de alumínio (Al). Estas fo-lhas laminadas são utilizadasnuma série de produtos, como cartões para a embalagem de líquidos, tais como leite e sucosde frutas.

Plásticos

Materiais plásticos de PE tornaram a garrafa de plástico aceitável, quando nos anos de 1950garrafas elásticas (de aperto) para detergentes foram fabricadas. Essas garrafas ofereciam

baixo peso e boa resistência ao impacto. Hoje em dia, uma enormidade de materiais plásticos e combinações de materiais plásticos estão sendo utilizadas, num esforço paravencer duas das maiores desvantagens de PE: a opacidade e/ou a permeabilidade. Agora,devido ao desenvolvimento dos materiais, combinações de materiais e equipamentos,recipientes de plásticos (produzidos pela moldagem por sopro) se estabelecem firmemente, pelo fato de serem uma alternativa atraente e de baixo consumo de energia, em relação aosmateriais tradicionais. Estes recipientes são disponíveis numa grande variedade detamanhos, texturas, formas e cores. Os recipientes podem ser transparentes até opacos, e asua aparência pode ser destacada por uma série de técnicas de decoração.Outra vantagem é a facilidade de configuração e o uso eficiente do espaço. Formascomplexas podem ser produzidas com facilidade, por exemplo, tanques de plástico para

automóveis. Plásticos em muitos casos são escolhidos também devido a sua rigidez e boaresistência à quebra.

Tabela 7 • Recipientes para líquidos

Aplicação Tamanho do frasco Material eem litros método de produção

Bebidas carbonatadas(Soft drinks) 0.25 até 2.0 PET - ISBM e ESBMSoft drinks 0.25 até 0.33 PVC - EBM, ISBM e ESBM

Cervejas 1.5 até 22.0 PET - ISBMCervejas 0.25 até 0.33 PVC - EBM e ISBMCidras 1.5 e 2.0 PET - ISBMÁgua 1.5 até 3.0 PVC - EBM, ESBM e ISBMÁgua 1.5 até 22.0 PET - ISBMÁgua 1.9 até 19.0 PEAD - EBMÁgua 1.9 até 19.0 PC - EBMVinho 0.7 até 3.0 PVC - EBM



Vinho 0.7 até 3.0 PET - ISBMAguardente 0.02 PVC - EBMAguardente 0.5 até 1.0 PET - ISBMConcentrado de frutas 1.0 até 3.0 PVC - EBM e ESBMSuco de frutas 1.0 PET - ISBM

Suco de frutas 1.0 até 5.0 PEAD/TL/EVOH/TL/PEAD - EBMSuco de fruta 1.0 até 5.0 PC - EBMSuco de fruta 1.0 até 5.0 PEAD - EBMSuco de fruta 1.0 até 5.0 PP - EBMLeite 0.5 até 9.5 PEAD - EBMLeite 1.9 até 9.5 PC - EBMMolhos / alimentos 0.25 até 2.0 PET - ISBMMolhos / alimentos 0.25 até 1.0 PP/TL/EVOH/TL/PP - ISBMMolhos / alimentos 0.25 até 1.0 PETG - EBMÓleo comestível 0.25 até 3.0 PVC - EBM, ESBM e ISBMÓleo comestível 1.0 até 2.0 PET - ESBM e ISBM

Óleo p/motores eAgentes anti-congelantes 0.5 até 5.0 PEAD - EBMArtigos de banho 0.02 PE/TL/PA - EBMCosmética 0.02 PVC e PETG - EBMProd. químicos domésticos 0.5 até 3.0 PVC e PEAD - EBMProd. químicos industriais 0.5 até 10.0 PEAD - EBMProd. químicos industriais 0.5 até 10.0 PET - ISBMProdutos medicinais 0.02 PP/TL/EVOH/TL/PP - EBMProdutos medicinais 0.02 PET - ISBMProdutos medicinais 0.02 PC/TL/EVOH/TL/PC - EBM

Métodos de produção:EBM = Moldagem por extrusão e sopro (Extrusion blow moulding)ESBM = Moldagem por extrusão e sopro com estiramento (Extrusion stretch blowmoulding)ISBM = Moldagem por injeção e sopro com estiramento (Injection stretch blow moulding)

Propriedades de barreira

Permeação de gases e líquidos, através de um recipiente plástico, pode ser um dos fatoresmais importantes que determinam a vida útil do conteúdo. As taxas de transmissão de

oxigênio, dióxido de carbono e de agentes de condimento, normalmente, são de grandeinteresse. Permeação é uma função de materiais, projeto e método de processo. VejaPermeabilidade a gases, vapores e líquidos.

Vazamento

O vazamento é controlado pelo projeto e ajuste do selo e pelo acabamento do gargalo dofrasco. Quando o gargalo é moldado por compressão, normalmente tolerâncias mais



apertadas do gargalo podem ser obtidas. Tanto o tipo de rosca e o número de fios porunidade de comprimento, quanto o comprimento da rosca, todos influenciam o vazamento.Roscas reforçadas (tipo butress) estão sendo utilizadas muitas vezes porque elas apertam oselo uniformemente. Se um selo contém um material macio e resistente, também é umasolução para evitar o vazamento.

Esterilização

A utilização de materiais plásticos para frascos, ao invés de vidro, pode significar, emmuitos casos, uma perda do estágio tradicional de esterilização por calor, simplesmentedevido ao fato de que muitos materiais plásticos possuem uma temperatura de distorção aocalor muito baixa. Para a embalagem de produtos esterilizados, os frascos devem serestéreis para receber o conteúdo. É possível enxaguar os frascos com peró-xido dehidrogênio e água esterilizada, porém isto é relativamente caro. Uma outra maneira menosonerosa é soprar os frascos com ar esterilizado e criar um ambiente estéril em volta damáquina, mediante uma cortina de ar esterilizado. O gargalo do frasco é selado antes do

depósito e a estação de enchimento possui uma zona de ar purificada, onde os gargalos sãocortados antes do enchimento e da selagem dos frascos.

Identificação dos recipientes

Em alguns países a utilização de recipientes de plástico é restrita por legislação para proteger o ambiente contra excesso de lixo. Um esquema ou sistema para a identificação,seleção e reciclagem de frascos, por exemplo, frascos de PET, deve ser rea-lizado porfornecedores e consumidores. A tecnologia existe: o material reciclado pode ser usado parafibras. A preocupação com o ambiente tem levado alguns países ou estados a estabeleceramleis que exijam a existência da identificação do material de fabricação dos frascos,

mediante códigos. Estes códigos podem ser baseados nas normas emitidas pela instituição para frascos plásticos dos Estados Unidas (Plastics Bottle Institution - PBI) que auxiliam naseparação de materiais antes da reciclagem. Nos Estados Unidos, aproximadamente 20% detodos os frascos são reciclados, os materiais PEAD e PET são usados em aproximadamente75% de todos os frascos plásticos. A coleta e a seleção de fracos na rua é normal. As preocupações sobre a reciclagem de plásticos proibíram o uso de materiais plásticos emaplicações do tipo lata.

Capítulo 3MANUSEIO DE MATERIAIS

Conselhos gerais

O assunto do manuseio de materiais e componentes é um tema que está sendo tratado comdespreocupação em muitas empresas de moldagem. Como resultado, é comum acontaminação do material e dos produtos moldados. A causa mais freqüente decontaminação de material é a água, além de óleo e/ou graxa. Muitas vezes tempo e di-



nheiro são gastos no melhoramento da operação de moldagem propriamente dita, enquantoo assunto do manuseio de materiais está sendo ignorado.

Fornecimento de material

A maioria das matérias-primas são fornecidas em forma de granulados ou grãos, emembalagens (sacos) de 25 kgs, lotes maiores (por exemplo, embalagens de 1000 kgs), oufornecimentos de grande porte (o custo fica menor nesta seqüência). Independente da formade fornecimento, devem ser tomados cuidados apropriados com o material, já que muitos plásticos são caros e podem pegar fogo relativamente fácil. Materiais plásticos também podem ser contaminados com facilidade, simplesmente deixando sacos, containeres oufunis de alimentação abertos. Portanto, é necessário manter os materiais sempre cobertos.Isto se aplica tanto a materiais virgens, quanto a mate-riais recuperados.

Testando materiais

A grande parte dos materiais de moldagem é aceita como sendo satisfatória, até apareceralguma coisa errada durante a operação de moldagem. Portanto, vale a pena inspecionar omaterial, anotando cor, tamanho do grão, consistência do tama-nho do grão e qualquercontaminação óbvia. Não adianta moldar material fora de especificação, o resultado serãorecipientes fora de especificação. Quando possível, a facilidade de fluxo do material deveser verificada durante a operação de moldagem, por exemplo, o tempo de saída do parisone a corrente do motor da extrusora. A presença de divergências na superfície ou faixas prateadas indicam se o material de moldagem necessita de secagem. Em muitos materiais plásticos de engenharia isto deve ser verificado antes do início da moldagem.

Conteúdo de umidade

Em muitos materiais plásticos o conteúdo de água ou umidade do material, que alimenta amáquina de moldagem, deve ser mantido muito baixo, a valores de, por exemplo, menorque 0.2%. Na moldagem de PET pode ser necessário utilizar material excepcionalmenteseco, com um conteúdo de umidade menor que 0,01%. Material seco é utilizado para prevenir a produção de produtos moldados com superfície de baixa qualidade, e, em algunsmateriais, como PC, os frascos podem ficar enfraquecidos pelo uso de material demoldagem úmido. Testes simples podem indicar a presença de umidade excessiva, porexemplo, pelo aquecimento de grãos do material suspeito entre placas de vidro. Existemmáquinas para medir o conteúdo de umidade, mediante eletricidade ou pela reação daumidade com carburetos de cálcio. Em algumas empresas de moldagem as matérias-primas

são submetidas à secagem como procedimento normal, para prevenir falhas de produção.

Manuseio de material

Todas as áreas de armazenamento e descarga devem ser mantidas limpas e secas, paraminimizar o perigo de fogo. Os locais de armazenamento devem ser separados da oficinade moldagem, por portas resistentes ao fogo. Não coloque o material diretamente à luz do



sol, mas sobre prateleiras adequadamente construídas. A utilização de áreas dearmazenamento sem aquecimento e ventilação natural é o suficiente.Tome os devidos cuidados para que o material não envelheça nas áreas de armazenamento,adotando uma política de controle rigoroso de estoque. O material que entra primeiro,também deve ser utilizado primeiro (first in, first out). O controle rigoroso de estoque é

importante porque dentro de um carregamento de material podem existir vários lotesdiferentes, e um destes lotes pode conter material defei-tuoso. Pela adoção de uma políticarigorosa de controle de estoque, um lote defeituoso pode ser facilmente identificado eisolado, evitando deste modo a produção de artigos defeituosos.

Formas de alimentação

Muitos materiais plásticos são disponíveis em mais de uma forma de alimentação, porexemplo, grãos ou pó. Entretanto, problemas de alimentação podem ser encontrados emcaso de mistura. Em termos de eficiência de produção, os grãos esféricos (deaproximadamente 3mm de diâmetro) são os mais eficientes. Pó fino é a pior forma, seguida

por material regranulado, granulados cortados em forma de cubos e ainda granuladoscortados em forma de corda (feito pelo corte de cordas de forma circular).Quando materiais plásticos em forma de pó fino ou poeira são utilizados, os perigos do usode tais materiais “poeirentos” devem ser considerados. Todo o equipamento deve seradequadamente aterrado para minimizar os perigos de eletricidade estática. As partículasfinas produzidas (por exemplo, mediante recuperação) devem ser removidas, se possível,antes da reutilização do material.

Poeira

No transporte de materiais plásticos em sistemas automáticos, os perigos de ge-ração de

poeira devem ser considerados. Todo o equipamento deve ser aterrado apropriadamente,devido aos perigos de fogo ou de explosão na existência de poeira. Tente evitar a geraçãode poeira e tome os devidos cuidados para minimizar a inalação, principalmente se vocêtrabalha num ambiente poeirento, manuseando material fino ou qualquer pó seco. Todas asáreas de trabalho devem estar bem ventiladas, o contato com a pele deve ser evitado emáscaras faciais deveriam ser usadas. É até possível que o próprio material plástico nãoseja ofensivo, mas um aditivo dele, como por exemplo, um corante ou agente estabilizadorusado em conjunto com o material, pode ser.

Contaminação por água

Quando o plástico é levado para a área de moldagem, permita que o material adquira atemperatura do ambiente (área de sopro climatizada) para evitar a conta-minação domaterial por condensação. Por exemplo, antes das embalagens serem abertas, e depois delevá-las à área de sopro, permita que elas permanecem na área de trabalho por 8 horas, particularmente, durante os meses mais frios e em tempos de alta umidade. Nestas ocasiões



é aconselhável armazenar o material que será consu-mido durante um dia na área detrabalho.

Secagem

A maioria dos materiais plásticos são fornecidos em estado seco e prontos para seremusados, porém alguns contém umidade e devem ser secados antes da moldagem. Muitos plásticos, e particularmente plásticos de engenharia, absorvem água (eles sãohigroscópicos), e neste caso eles devem ser secados antes do uso (em muitas áreas demoldagem por injeção, por exemplo, os materiais estão sendo secados como procedimentonormal para evitar transtornos). Alternativamente, o conteúdo de água (umidade) de ummaterial úmido pode ser reduzido a um nível aceitável, pela utilização de uma máquina que permite a ventilação de gases, ou pela secagem num forno. Caso a secagem num forno sejanecessária, pode ser efetuada num forno de ar quente, numa unidade de dessecagem ounum secador a vácuo. Os últimos dois métodos são mais eficientes e mais rápidos, elesreduzem o conteúdo de água para níveis mais baixos e necessitam, aproximadamente, da

metade do tempo necessário da secagem em um forno de ar quente. No caso de algunsmateriais eles são a única maneira de secagem (veja o capítulo SECAGEM).

Após a secagem

Após a secagem o material não deve ser colocado dentro de um funil de alimentação aberto por um período de tempo prolongado, onde pode absorver umidade novamente; quandomateriais higroscópicos (como ABS) estão sendo moldados, isto pode produzir manchas oumarcas oblíquas na superfície dos artigos. Uma vez que o material foi colocado dentro dofunil de alimentação da máquina de moldagem, a tampa do mesmo deve ser recolocadaimediatamente, para prevenir contaminação ou acidentes, como por exemplo, esmagamento

dos dedos. Alguns materiais necessitam a utilização de um funil de alimentação aquecido.

Cálculo do tamanho do funil

O uso da quantidade de material, para uma combinação de máquina/molde específica, deveser calculado para determinar quanto material deve ser colocado dentro do funil dealimentação, evitando, assim, a estocagem por um tempo prolongado. É necessário tomar precauções para que materiais higroscópicos não permaneçam dentro do funil por mais deuma hora.Considere o exemplo, onde uma máquina está produzindo um artigo num tempo de ciclo de24 segundos (24s). Os pesos do artigo e da rebarba são 84 gramas (84g) e 12 gramas,

respectivamente, portanto, o peso total do parison será 84+12=96 gramas. Mediante afórmula abaixo, o consumo do material (Q) em quilos por hora (kg/h) pode ser calculado damaneira seguinte:

Q = peso total do parison (g) x 36001000 x tempo de ciclo (s)

portanto, no exemplo seria:



Q = 96 x 3600 = 14,4 kg/h

1000 x 24

Neste caso o funil de alimentação deve ser enchido com 14,4 kg de material e o nível deve

ser anotado, para não encher o funil acima desta marca.

Contaminação dos produtos moldados

Contaminação por óleo ou graxa normalmente ocorre após a ejeção dos artigos (porexemplo, óleo ou graxa caindo das buchas da placa de calibração, ou das gaxetas docilindro hidráulico), isto deve ser corrigido, imediatamente, mantendo estes pontos sobcontrole por manutenção preventiva. Outra causa comum de contaminação é a dispersão degraxa em volta dos pinos do bocal. O bocal deve ser desmontado e limpo cuidadosamente,e depois montado novamente, utilizando um lubrificante à base de PTFE.Como a rebarba fica bem mais quente na ejeção do que os artigos é necessário tomar

providéncias, para que a rebarba quente não entre em contato e fique grudada nos artigosrelativamente frios. Quando isso acontece, os artigos normalmente não podem ser maisutilizados. A retirada da rebarba quente também pode ser pro-blemática.Muitos plásticos atraem poeira a uma taxa considerável e isso pode ser extremamentedifícil e dispendioso para remover. É muito melhor evitar a ocorréncia deste problema, em primeiro lugar, por exemplo, cobrindo os produtos moldados todo o tempo, oumanuseando-os o mínimo possível. Durante o manuseio ou transporte deve-se considerar os perigos de arranhar ou marcar os artigos (eles ficam até riscados quando existe um leveatrito entre os próprios artigos), já que muitos produtos são danificados durante o transportedevido embalagem inadequada. Quando tocados com mãos desprotegidas, pode sertransferida graxa para os artigos, e isto também pode ser problemático, por exemplo, em

caso da impressão dos produtos. Luvas secas e limpas devem ser usadas no manuseio dosartigos, a não ser que esta precaução não seja necessária.

CUIDADOS COM MATERIAIS

Quando os custos de produção de um artigo são especificados e depois colocados em formade uma tabela, fica evidente que os custos da matéria-prima são muito importantes; isto é, porque o custo da matéria-prima é o custo individual mais alto (em produtos de fa-bricaçãoem massa este custo pode alcançar facilmente 50% do custo total). Portanto, faz sentidocuidar da matéria-prima e comprar somente equipamentos que também ofereçam qualidade. Não queremos perder tempo e material na produção de artigos defeituosos, mesmo na

recuperação do material perde-se dinheiro e capacidade de produção.Os fabricantes de máquinas de moldagem produzem máquinas que podem ser postas emoperação rapidamente e mantenham as condições de operação pré-ajustadasconsistentemente. Os moldes deveriam ter sido projetados e fabricados com a finalidade de produzir componentes na taxa prevista, deixando a quantia mínima de material para serrecuperada. Todos estes esforços são gastos desnecessariamente quando você não faz a sua parte em cuidar da matéria-prima.



O que significa isto?

Basicamente isto significa manter o material limpo, seco e isento de contaminação.Portanto, lembre-se do seguinte:a) Somente abra as embalagens quando elas alcançarem a temperatura do ambiente da

fábrica. b) Utilize o material somente quando você tiver certeza absoluta de que o material esco-lhido é o tipo e grau certo.c) Verifique se a máquina foi pré-ajustada para este tipo de material.d) Feche as embalagens imediatamente após a utilização e verifique se a etiqueta estácorreta.e) Verifique se os produtos de moldagem, mesmo aqueles previstos para reciclagem sãomantidos limpos e secos.f) Assegure-se de que o material recuperado está sendo mantido limpo e seco, e seráutilizado somente nas proporções corretas.

SECAGEM

A maioria dos materiais plásticos é fornecida seca e pronta para ser utilizada, porém algunsmateriais são úmidos e devem ser secados antes da moldagem. Mesmo assim é importante prevenir contaminação por água, também quando o material for secado para reduzir oconsumo de energia. A quantidade de água que um material absorve pode ser medida em24 horas, à temperatura ambiente. A secagem normalmente é necessária quando a porcentagem for maior do que 0,1%. Porém, em muitas fábricas o material é submetido auma secagem como procedimento normal, evitando problemas sobre a necessidade e aduração da secagem (quando PET está sendo processado pode ser necessário usar materialexcepcionalmente seco, com um teor de umidade menor que 0,01%).

Tabela 8 • Condições de secagem

Abreviação Absorção de Secagem-ar quente Secagem-dessecaçãodo Material água (%) Temp°C - Horas Temp°C - Horas

ABS 0,2 - 0,35 80 - 90 2 - 4 80 - 90 2HIPS/TPS 0,08 70 2 - 3 70 1 - 2PA 6 1,6 80 16 105 1PA 66 1,5 85 16 105 12

PC 0,16 120 2 - 4 120 2PEBA (duro) 0,5 80 4 80 3PEBA (macio) 2,5 70 6 70 4PEEL 0,6 90 10 120 2 - 4PE-HD <0,01 65 3 80 1 - 1.5PE-LD <0,2 65 3 80 1 - 1,5PE-LLD <0,2 65 3 85 1 - 1,5PET 0,03 135 4 135 2



PP-H <0,2 80 2 90 1 - 1,5PP-K <0,2 80 2 90 1 - 1,5PS (GPPS) 0.08 70 2 - 3 70 1 - 2TPU/PUR 0,3 80 3 80 1UPVC <0,2 65 3 80 1 - 1,5

Prevenção de condensação

Quando o material plástico é levado para a oficina de moldagem é necessário permitir que omesmo alcança a temperatura do ambiente, para prevenir a contaminação do material porcondensação. Antes da abertura das embalagens, por exemplo, e depois do transporte doalmoxarifado, permita que as mesmas permaneçam na oficina por 8 horas, isto se aplica particularmente para os meses mais frios e em períodos de alta umidade. Nestas ocasiões éaconselhável estocar a quantidade de material, consumido em um dia, na área demoldagem, sem abrí-lo, antes da utilização.

Máquinas com ventilação

O conteúdo de água de um material úmido pode ser reduzido para um teor aceitá-vel, pelautilização de uma máquina com ventilação; isto não apenas reduzirá o conteúdo de água,mas removerá também outras substâncias, como gases (voláteis) na temperatura demoldagem, além de possibilitar a formação de compostos com cores, com bastanteeficiência. A finalidade básica de uma máquina de moldagem com ventilação é umacompressão e posteriormente uma descompressão da massa. Pela compressão da rosca omaterial plástico é fundido, matérias de contaminação são convertidas em gases, e pelaredução da pressão no material os voláteis são removidos, através de um orifício de

ventilação. Em seguida, a massa é comprimida novamente e transportada para a partefrontal do cilindro ou canhão. As máquinas com ventilação, normalmente, não sãoconsideradas como máquinas de moldagem por sopro. Porém, devido às excelentescaracterísticas de mistura do projeto das roscas, nos quais elas se baseiam, são usadas àsvezes na moldagem por sopro.

Secagem no forno

Quando a secagem no forno é necessária, isto pode ser feito num forno de ar quente, numaunidade de dessecação ou num secador a vácuo. A secagem no forno (secagem porconvecção) é popular, porque é relativamente barata para instalar e fácil de ope-rar. Este

método porém não é muito eficiente e muitas vezes pode ocorrer uma con-taminação. Omaterial plástico é colocado em camadas finas (menor que 10 mm ou 0,5 polegadas) dentrode um forno de convecção; um forno equipado com ventilação é me-lhor. As condições desecagem para materiais diferentes estão relacionadas na Tabela 8. O tempo de secagem éindicado em horas; é necessário tomar as devidas providências para se evitar uma alteraçãodo material pela perda de plastificador ou oxidação. Para evitar uma saturação do ar comvapor de água, uma parte do ar deve ser ventilada e as gavetas devem ser cobertas com uma



malha fina ou gaze para prevenir contaminação. Melhores condições possibilitam filtraçãoe recirculação do ar para remover agentes de contaminação e economizar energia.

Cálculo do tamanho do funil

Após a secagem, o material não deve ser colocado dentro de um funil de alimentação semaquecimento, por um período de tempo prolongado, em virtude da possibilidade deabsorver umidade novamente, e porque na moldagem de materiais higroscópicos, comoABS e PA66, isto pode produzir manchas ou marcas oblíqüas na superfície dos artigos. Oconsumo de material para uma combinação máquina/molde determinada deve ser calculado(veja Manuseio de materiais) para identificar quanto material de-veria ser colocado dentrodo funil prevenindo deste modo a estocagem por tempo indeterminado. Providênciasdevem ser tomadas também para que materiais higroscópicos não permaneçam dentro deum funil sem aquecimento por mais de uma hora.

Secagem por vácuo e dessecação

Resultados melhores de secagem são obtidos na aplicação de vácuo, durante o processo desecagem de um material plástico. Devido às dificuldades práticas envolvidas a secagemmediante vácuo não é empregada muitas vezes na indústria de moldagem. O método mais popular é a secagem por dessecação. O ar é passado através de uma peneira moleculardessecante que retira a água do ar; isto abaixa o ponto de orvalho do ar para, por exemplo, -40°C. O ar quente e seco é utilizado em seguida para secar o material plástico.Estes últimos dois métodos para secar material plástico são mais eficientes do que asecagem no forno, eles são mais rápidos e reduzem o conteúdo de água para níveis mais baixos. Estes métodos tomam aproximadamente a metade do tempo necessário em umforno de ar quente, e para alguns materiais eles são a única maneira de alcançar um nível de

secagem adequado.

Funis secadores e funis aquecidos

Mediante estes dois sistemas o material plástico é secado ou mantido seco na máquina demoldagem. Nos sistemas mais simples, resistências aquecem o funil dealimentação de metal. Este tipo de sistema é útil quando o material plástico foi secado emoutra unidade, para prevenir a ocorrência de condensação. Um funil aquecido, portanto, nãoé necessariamente um funil de secagem. Para secar o material plástico será necessáriosoprar ar aquecido através do material de moldagem durante um tempo pré-determinado.Para obter o tempo de permanência apropriado, o funil deve ser relativamente grande (isto

pode ser calculado como indicado no capítulo MANUSEIO DE MATERIAIS). Em casosonde o tempo de permanência necessário do mate-rial não é mantido, os sistemas utilizados podem ser chamados de funis aquecidos mais adequadamente do que funis secadores. Aeficiência pode ser melhorada, quando o ar é secado pela passagem através de uma unidadedessecante; cada máquina pode ser equipada com sua própria unidade de desumidificação.

Eliminação de voláteis



Quando um material plástico está sendo secado, a água muitas vezes não é a única matériacontaminante que é removida; matérias que ficam gasosas nas temperaturas de processamento também são extraídas do plástico em forma de voláteis. Portanto, estesvoláteis incluem água e materiais orgânicos, como monômeros. Numa área de moldagemque está processando PS, por exemplo, o odor ácido é proveniente, muitas vezes, de

material processado de forma inadequada. Uma das substâncias que causam este odorrepugnante é estireno. Matérias orgânicas químicas, tais como estireno de-veriam sertratadas com cuidado e respeito, já que elas são prejudicial ao corpo humano. As condiçõesde processamento devem ser ajustadas para minimizar a sua formação e quando elasexistem, elas devem ser eliminadas de uma maneira aceitá-vel sem permitir que elas poluam o ambiente da área de moldagem.

Controle de voláteis

O que é observado muitas vezes subindo da área do ferramental ou bocal de uma máquinade moldagem é matéria volátil causada pela queima de material plástico; este material

poderia ter saído do bocal durante a operação de moldagem ou ficado após a purgação dosistema. É muito importante manter a parte externa do ferramental/bocal ou das resistênciasisento de impurezas, caso contrário é possível a formação de gases prejudicais. Ascondições de operação, como, por exemplo, as temperaturas do canhão devem ser mantidasdentro de valores (isto é, o mais baixo possível) que minimizema formação de gases, e qualquer matéria volátil que escape deve ser eliminada numqueimador catalítico montado em cima da máquina. Como alguns voláteis, porexemplo, alguns retardantes de chama não podem ser queimados deste modo, a áreatambém deve ser equipada com um sistema eficiente de extração.

COLORAÇÃO

Materiais termoplásticos amorfos são transparentes e portanto disponíveis numa maiorgama de cores do que materiais termoplásticos semi-cristalinos. Em geral, porém, todos os plásticos são disponíveis, ou podem ser fabricados em uma larga variedade de cores.

Material composto

Tradicionalmente todos os produtos plásticos foram moldados de granulados coloridos, porém, agora, devido à facilidade com que as cores podem ser adicionadas na máquina,existe uma utilização crescente de corantes concentrados ou masterbatches em conjuntocom material natural, ou sem coloração. Materiais compostos ainda apresentam a técnica de

coloração mais meticulosa, providenciando as cores mais precisas e reproduzíveis. Estatécnica também fornece a melhor densidade de cores e é mais apropriada para lotes pequenos. Em sua maioria, produtos plásticos utilitários estão sendo coloridos na máquinade moldagem, enquanto materiais para plásticos de engenharia já são vendidos coloridos,isto é, de forma composta.

Masterbatches



Masterbatches podem ser sólidos ou líquidos e disponíveis em uma série de cores de taismatizes. Os masterbatches sólidos são os mais populares, com aproximadamente 60% detodas as aplicações internas executadas com este método. Estes materiais sólidos podem ser baseados numa matriz de ceras (uma matriz universal), ou no polímero básico(concentrado específico do polímero). Estes últimos concentrados são mais baratos do que

os outros. Antes da utilização de um masterbatch universal é importante verificar que sejaapropriado para o uso em conjunto com o plástico; alguns masterbatches indicam autilização universal, porém esta indicação deve ser tratada com cautela. Masterbatches quecontém outros aditivos, como por exemplo, agentes absorventes de raios ultravioletas,também são disponíveis.

Vantagens de Masterbatches

Masterbatches podem ser utilizados mediante a mistura seca da resina com omasterbatch e alimentação posterior da mistura para a máquina de moldagem, ou omasterbatch pode ser acrescentado (dosado) diretamente na máquina de moldagem. A

utilização de masterbatches apresenta os seguintes resultados:A) Coloração menos onerosa do que com materiais compostosB) Redução dos problemas com poeira em comparação com o uso de pigmentos secos.C) Custo reduzido da matéria-prima devido a compra de material em estado natural, lotesgrandes podem ser obtidosD) Estocagem simplificada, já que somente material natural é comprado e armazenado.A utilização de misturas com masterbatches também pode causar problemas.O mais comum é uma leve diferença de cores entre máquinas diferentes, devido àfalta de precisão no equipamento de dosagem. Outro problema é a separação domasterbatch do plástico dentro do funil de alimentação, quando misturas secas estão sendousadas. Mesmo com estas desvantagens os masterbatches sólidos são amplamente usados.

Coloração líquida

Mediante este sistema o corante é dispensado numa matriz líquida resultando nummasterbatch líquido, que pode ser facilmente dispensado ou dosado durante o processamento. Apesar do otimismo, corantes líquidos não são usados freqüentemente hojeem dia. As aplicações mais sucedidas parecem ser em corridas longas, utilizando uma cor,onde uma dosagem precisa para uma coloração uniforme pode ser estabelecida e mantida.Um dos problemas maiores é a limpeza na separação; outro é manter a precisão dedosagem. Geralmente a coloração líquida não é popular na moldagem por sopro.

Coloração seca

A maneira menos onerosa de colorir plásticos é através do uso de corantes secos, porém a principal desvantagem é a tendência de ser um processo sujo e poeirento. Para manter aconsistência de cores durante uma corrida de produção (isto é, melhorar a meticulosidade econsistência) saquinhos ou caixas com a quantia correta para embalagens de 25 quilos ouembalagens maiores são disponíveis. Durante a utilização de corantes secos, é imperativoque a superfície do granulado esteja coberta uniformemente com o corante para alcançar



uma dispersão satisfatória do corante na massa do polímero. O tipo da técnica de mistura(por exemplo, rotação por eixos individuais ou múltiplos) e o tempo de mistura devem sernormalizados para assegurar uma cobertura uniforme do granulado pelo corante. Quandoum procedimento bem sucedido foi estabelecido este deve ser mantido para alcançar auniformidade da cor. Também será necessário tomar os devidos cuidados para que o

corante não absorva umidade durante o armazenamento, por causa da ocorrência deaglomeração; estes aglomerados podem produzir diferenças de cores ou faixas nos produtosmoldados. Devido ao problema de toxicidade, muitos pigmentos em forma de pó (porexemplo, baseados em cádmio) requerem manuseio cauteloso; estes problemas ajudam aexplicar o motivo porque a utilização de corantes secos está diminuindo.Observação: Independente do método utilizado para colorir o polímero natural, é necessáriolembrar que as propriedades e dimensões do produto moldado podem ser afetadasconsideravelmente pelo tipo de corante ou pigmento usado.

CORANTES

O termo corante é um termo geral usado para descrever os materiais utilizados paratransferir cor aos objetos. Os dois corantes básicos são as tintas e os pigmentos.

Tintas

As tintas são solúveis no material a ser colorido e portanto podem dar cores transparentes.O uso de tintas em plásticos porém é limitado, porque elas possuem geralmente baixaresistência à luz, baixa estabilidade térmica e tendência à migração.

Pigmentos

Pigmentos são corantes insolúveis e transferem cores opacas; eles são classificados comoorgânicos ou inorgânicos. Os pigmentos orgânicos são produtos químicos orgânicoscomplexos, baseados em anéis de benzeno, enquanto os inorgânicos são baseadosnormalmente em óxidos metálicos.

Pigmentos envernizados

Pigmentos envernizados são produzidos pela absorção de tintas numa substânciainorgânica, como hidrato de alumínio. Isto torna a tinta insolúvel no plástico; estesmateriais são usados em aplicações para embalagem de alimentos. Como hidrato dealumínio contém aproximadamente 20% de água, é necessário usar o maior conteúdo

possível de tinta, caso a quantidade de água apresente problemas.

Efeitos especiais

Alguns pigmentos e tintas podem ser usados para apresentar efeitos visuais além de cores,tais como efeitos metálicos, perolados, fluorescentes e fosforescentes. Materiais baseadosem alumínio podem ser usados para obter cores metálicas prateadas e ligas de cobre sãoutilizadas para obter cores metálicas douradas. Para alcançar um efeito perolado ou de



madrepérola, será necessário usar um pigmento de placas com alto índice refrativo, como por exemplo, carbonato básico de chumbo. Corantes fluorescentes podem dar uma cor mais brilhante do que tintas e pigmentos normais, porque eles absorvem luz invisível e emitemluz visível. Os corantes fosforescentes se comportam de maneira similar, porém a luz éemitida como incandescência, isto é, eles ficam acesos no escuro.

Comparação

A quantidade de tintas utilizadas hoje em dia é relativamente pequena e a maioria dossistemas de coloração é baseada em pigmentos, principalmente inorgânicos. O motivo dissogeralmente é que pigmentos inorgânicos possuem melhor resistência à luz e estabilidadetérmica, eles também têm menor tendência à migração e melhor opacidade do que osorgânicos. Porém, pigmentos orgânicos possuem melhor resistência à tintura e apresentamcores mais brilhantes e limpas do que os inorgânicos.

Utilização

O pigmento inorgânico mais utilizado é o dióxido de titânio e o pigmento orgânico maisusado é o negro-de-fumo. O dióxido de titânio é utilizado tanto em forma anatásio comoem forma rutílio. A forma rutílio é usada principalmente por ser mais bri-lhante, mas aforma anatásio é preferida quando a espessura do produto se aproxima do tamanho das partículas do pigmento (como na produção de filmes delgados). Dos pigmentos quetransferem cor (pigmentos cromáticos), os inorgânicos mais importantes são óxidos deferro, cádmios, amarelos de cromo e laranjas de molibdênio; azuis e verdes ftálicos são os pigmentos orgânicos mais usados. Estes pigmentos estão sendo utilizados muitas vezes emforma de masterbatch, onde a concentração de pigmentos pode estar na faixa de 40 até60%; em contrapartida o masterbatch pode ser usado no nível de 1%.

Incorporação

A maioria dos artigos plásticos são da mesma cor por inteiro. Para obter uma cor uniformeo corante deve ser incorporado durante um estágio de plastificação, isto é, sob condições decisalhamento e altas temperaturas. O corante deve ser escolhido em primeiro lugar pararesistir a tais condições. A maioria dos pigmentos orgânicos entra em colapso rapidamentequando a temperatura passa dos 290°C, e alguns somente resistem a 240°C por um períodode tempo curto, por exemplo 5 minutos. Uma co-loração da superfície é possível mediantetingimento após a produção ou aplicação de uma camada (skinning) durante a produção. Aaplicação de camadas é possível tanto para moldagem por injeção como para extrusão. Este

método está sendo usado em “DMC moulding”, para colocar uma camada dura e resistentea arranhões em uma ou ambas as faces do artigo; uma mistura de resina/vidro é pulverizadadentro do molde antes da moldagem. A moldagem por coextrusão e sopro é outra maneirade reduzir o uso de corantes.

REPROCESSAMENTO



A possibilidade de recuperar produtos de moldagem defeituosa, como também as rebarbase restos de material produzidos durante a operação de moldagem de materiaistermoplásticos, muitas vezes é uma benção duvidosa, porque isto pode levar à postura deque a produção de artigos defeituosos não tem importância. Um comentário muitas vezescomum é de que os artigos podem ser moídos para produzir material recuperado e utilizado

novamente.

Empenho perdido

Naturalmente produtos de moldagem defeituosa podem ser recuperados, mas pense notempo e empenho perdidos; um monte de dinheiro é gasto para manter uma máquina demoldagem em operação, portanto faz sentido deixar que esta máquina esteja operandocorreta e consistentemente, evitando deste modo a produção de artigos defeituosos. Emoutras palavras, tente fazer a coisa certa na primeira vez, e quando os produtos demoldagem forem produzidos assegure-se de que eles estão sendo tratados de maneiracorreta. Lembre-se que o plástico atrai pó, portanto não o deixe exposto ao ambiente, mas

coberto, e evite manuseá-lo o máximo possível.

Alterações no material

Durante o processo de moldagem não devem ocorrer alterações no material plástico, aindaque pequena. Qualquer uma é indesejável. Algumas das alterações que podem surgir são asseguintes:A) Contaminação por água - causada pela absorção de água no material ou porcondensação.B) Oxidação - quando os plásticos são aquecidos em contato com oxigênio ocorre aoxidação; o primeiro sinal disso é uma mudança de cor e depois uma mudança de

propriedades.C) Sobreaquecimento - quando sobreaquecidos, mesmo na ausência de ar, o plástico sofreráuma decomposição ou degradação térmica; muitas vezes gases são produzidos e podem ser perigosos.D) Contaminação de poeira - é fácil gerar eletricidade estática em plásticos, isto atrai poeiraou sujeira rapidamente.

Efeitos de aditivos

Alguns materiais podem acelerar alterações químicas (eles catalisam), por exem-plo, ocobre pode causar uma alteração rápida em PP quente. Isso quer dizer, que a adição de

qualquer produto ao material ou à resina plástica deve ser efetuada com cuidado, e somentequando existir certeza de que isto não causará uma alteração indesejável. Portanto,qualquer aditivo deve ser testado antes de ser usado na produção. Isto é, se um pigmento oumasterbatch para coloração foi especificado, este não deve ser substituído por outro até onovo aditivo ser testado e aprovado.

Rejeição implacável



Quando artigos defeituosos, parisons ou rebarbas estão previstos para serem recuperadoseles devem ser examinados cuidadosamente, e somente o material isento de contaminação emudanças de cor deve ser usado. Porque é uma prática comum misturar material virgem(novo) com material recuperado (moído), e quando o material recuperado é contaminado,uma grande quantia de material rejeitado será produzida novamente. Se isto não for

verificado, o problema facilmente sairá de controle. Portanto, seja implacável em rejeitarqualquer material ou sistema de alimentação suspeito de contaminação, isto é, somenterecupere o material de boa qualidade.

Inspeção regular

Mantenha coberto todo o material que deve ser recuperado. Mantenha o moinho e osrecipientes de armazenamento isentos de impurezas. Inspecione as facas do moinhoregularmente para verificar se existem facas quebradas, sem corte ou gastas, e substitua-asquando necessário. Coloque o material recuperado em equipamento que retire poeira ouimpurezas, fragmentos de metais e água. Trate-o depois como mate-rial novo, ou seja,

armazene o material recuperado dentro de recipientes fechados numa dispensa limpa e seca.Misture-o com material virgem na proporção exatamente especificada.

Regranulação na máquina

A regranulação do material recuperado também pode ser efetuada na máquina demoldagem, mediante uma unidade automática ou semi-automática de regranulação. Após aregranulação deste material, o mesmo é misturado, muitas vezes automaticamente, commaterial virgem na taxa especificada, e realimentado diretamente no funil da máquina demoldagem. Este tipo de processo tem duas vantagens distintas: ele mi-nimiza o risco decontaminação e reduz a necessidade de secar materiais higroscópicos novamente. Apesar

deste tipo de unidade necessitar de espaço precioso em volta da máquina de moldagem, amesma é utilizada largamente nas empresas de moldagem por sopro, devido à grandequantia de rebarbas envolvidas.

DETECÇÃO E IDENTIFICAÇÃO DO MATERIAL

A identificação completa da maioria dos polímeros pode ser muito difícil ou quaseimpossível. Porém, o que é necessário, em muitos casos, é a separação ou reconhecimentode lotes de materiais cuja identificação foi perdida. Nestes casos o uso de testes simples é justificado.

Testes simples

Os testes simples incluem um exame preliminar, como também densidade, ponto de plastificação e comportamento no aquecimento (veja Tabela 9). Estes testes devem serexecutados na seqüência indicada; se a determinação da densidade é alta, por exemplo,maior de 1,7g/cm3, o material provavelmente deve ser um polímero com flúor, e neste casoo teste de aquecimento não deve ser executado em razão do perigo da fumaça envolvida.



Nos testes de aquecimento somente uma amostra pequena deve ser utilizada pela mesmarazão, e os devidos cuidados são necessários para evitar a inalação da fumaça.

Exame preliminarO componente ou o material deve ser examinado quanto à transparência, método defabricação, resistência ao corte etc. Um exame deste tipo pode apresentar uma indicaçãosignificativa a respeito do material utilizado. As dimensões e o peso do componente devemser anotados.

Densidade

Em muitos casos a densidade absoluta ou gravidade específica do material não é exigida; oque é exigido é um valor aproximado. E pode ser obtido pela verificação se o material

afunda ou flutua dentro de um número limitado de líquidos. Os líqui-dos podem incluir água e cloreto de magnésio saturado; a água possui a densidade de1g/cm3 (gravidade específica =1), e o cloreto de magnésio tem densidade de 1,34g/cm3(gravidade específica =1,34). Veja também o capítulo sobre densidade e a Tabela 9.

Comportamento no aquecimento

Materiais termoplásticos amolecem no aquecimento, enquanto os termorrígidos, não.Quando a temperatura chega a um ponto determinado eles entram em decomposição. Ummaterial termoplástico amorfo amolece sobre uma faixa maior de temperaturas, do que ummaterial termoplástico semi-cristalino; estes possuem um ponto de plastificação bem

determinado. Em muitos casos, este teste pode ser combinado com o teste a seguir.

Ponto de plastificação

Novamente não é exigido um valor muito preciso. A maneira mais simples de se obter umvalor aproximado é pelo aquecimento de uma amostra pequena numa placa metálicaquente, enquanto o aumento da temperatura está sendo registrado; deve ser usada uma taxade aumento da temperatura de aproximadamente 50°C (120°F) por hora (veja Tabela 9referente aos detalhes de alguns pontos de plastificação).

Identificação de recipientes

Em alguns países a utilização de recipientes de plástico é restrita por legislação, para proteger o ambiente contra lixo. Um esquema, ou sistema de identificação, seleção ereciclagem de recipientes como, por exemplo, garrafas de PET, deve ser realizado porfornecedores e consumidores. A tecnologia existe; o material recuperado é utilizado parafibras. A preocupação com o ambiente levou alguns países, ou estados dentro destes países, a criarem leis que exigem que frascos de plástico levem códigos, que identifiquem omaterial de fabricação. Estes códigos podem ser baseados naqueles publicados pelo



Instituto de Frascos Plásticos (Plastics Bottle Institute) dos Estados Unidos, que auxiliamna classificação antes da reciclagem. Aproximadamente 20% de todos os frascos nosEstados Unidos são reciclados - os materiais PEAD e PET perfazem aproximadamente75% de todos os frascos plásticos. Coleta e separação na rua é normal. As preocupaçõessobre a reciclagem de plásticos proibiram a utilização de materiais plásticos em aplicações

do tipo lata.

Tabela 9A • Algumas propriedades de materiais para moldagem por sopro

Abreviação Cor natural Densidade Tg Tm HDT em°Cdo material (sem carga) g/cm3 °C °C 266 psi

ABS opaco, branco fraco 1,02-1,06 88-121 - 7-104PEAD opaco, branco 0,95-0,96 - 130-138 -

PEBD opaco, branco 0,92-0,93 - 107-116 -PELBD opaco, branco 0,92-0,93 - 121-124 -PA 6 opaco, branco fraco 1,12-1.14 - 210-221 69-85PA 66 opaco, branco fraco 1,13-1,14 - 266 76PC transparente 1,20 150 - 138PEEL opaco, branco fraco 1,18-1,20 - 190-199 -PET transparente 1,34-1,39 73 54-26 103PP opaco, branco fraco 0,90-0,91 - 166-175 49-60UPVC transpar. - opaco 1.30-1,40 74-104 - 60-77PS transparente 1,03-1,06 100-110 - 77-102

Tabela 9B • Algumas propriedades de materiais para moldagem por sopro

Abreviação Cor natural Gravidade Tg Tm HDT(°F)do material (sem carga) específica °F °F 266 psi

ABS opaco, branco fraco 1,02-1,06 190-250 - 170-220PEAD opaco, branco 0.95-0,96 - 265-280 -PEBD opaco, branco 0,92-0,93 - 225-240 -PELBD opaco, branco 0,92-0,93 - 250-255 -

PA 6 opaco, branco fraco 1,12-1,14 - 410-430 155-185PA 66 opaco, branco fraco 1,13-1,14 - 510 167PC transparente 1,20 302 - 280PEEL opaco, branco fraco 1,18-1,20 - 375-390 -PET transparente 1,34-1,39 163 490-500 215PP opaco, branco fraco 0,90-0,91 - 330-347 120-140UPVC transpar. - opaco 1,30-1,40 165-220 - 140-170



PS transparente 1,03-1,06 212-230 - 170-215

Tg = Temperatura vítreaTm = Ponto de plastificação

HDT= Temperatura de deflexão ao calorCapítulo 4

O SISTEMA DE MOLDAGEM POR SOPRO

SISTEMA DE ACIONAMENTO

O sistema de acionamento de uma extrusora é composto de motor, redutor, os elementos deinterligação e o mancal de pressão da rosca. Este sistema é previsto para suportar a rosca

dentro do canhão e para transmitir a rotação à rosca, numa velocidade que foi escolhidadentro de uma ampla faixa de rotações. Uma vez ajustada, a velocidade deve ficarconstante, mesmo com a variação da carga da rosca ou da temperatura do sistema deacionamento. Obviamente, o torque fornecido deve vencer a resistência da rosca, tambémem rotações baixas. O momento de torção e a velocidade determinam a necessidade de potência do sistema.

Motores de corrente contínua

Este tipo de motor é o mais popular em extrusoras modernas. Eles são controladosmediante um circuito de estado sólido que retifica a corrente alternada de alimentação. O

custo do circuito de estado sólido depende do número de tiristores. Quando apenas trêstiristores estão sendo utilizados, a voltagem retificada tem uma ondulação de 180 Hz e umfator de forma de 1,05. Com o aumento do número de tiristores para seis, a freqüência deondulação aumenta para 360 Hz e o fator de forma para 1,01. Um alisamento maior podeser efetuado mediante filtragem, que é mais fácil em altas freqüências. A ausência de umavoltagem equilibrada provoca perda de calor no motor e redução da eficiência. A eficiênciageral destes motores depende de seu tamanho, da carga e da velocidade. A tabela a seguirindica as eficiências típicas disponíveis nos eixos, para motores na faixa de potência de 15até 100 kW (20 até 133 HP).

Eficiência do motor em %

Carga plena Carga média (50%)

Rotação máxima 89 87Rotação média (50%) 86 84

Numa diminuição maior da rotação, a eficiência fica reduzida para 50%. Motores mais potentes tendem a ser mais eficientes do que motores pequenos. Além de ser um dos tipos



de motores mais eficientes na faixa de velocidade de 20-100% do máximo, os motores decorrente contínua permitem uma larga gama de velocidades controláveis, na faixa de 30:1.Uma desvantagem em motores de corrente contínua é a tendência de alterar a velocidadecom o aquecimento do motor, porém isto pode ser reduzido mediante a realimentação dotacômetro. Além disso, os motores necessitam de escovas e comutadores, e estes itens

requerem uma manutenção programada em intervalos regulares.

Acionamentos de freqüência variável

Nestes acionamentos o fornecimento principal de freqüência é retificado para correntecontínua e convertido, posteriormente, para uma freqüência variável ondulada pelautilização de um circuito de estado sólido. A voltagem bruta de corrente alternada éalimentada por um motor de corrente alternada, cuja velocidade depende da freqüência doaparelho de alimentação. Devido à forma não-senoidal da forma ondular pode ocorrer uma perda considerável de potência no motor de corrente alternada. Isto pode ser reduzido pela

utilização de mais retificadores de silicone na parte eletrônica, melhorando a formaondular. Porém, apesar do fato deste motor ser mais barato que um motor de correntecontínua, os custos dos componentes de estado sólido fazem deste tipo de acionamento omais caro.As duas vantagens mais significativas dos acionamentos de freqüência variável são a menormanutenção mecânica, devido à ausência de escovas, e o melhor fator de potência. Isto estárelacionado à natureza reativa dos acionamentos. Em algumas áreas, em geral, o custo daeletricidade pode aumentar para empresas com baixo fator de potência.

Motores de corrente alternada de transmissão ajustável

Apesar do fato de sistemas de transmissão ajustáveis mecanicamente já terem sidoutilizados, o tipo de acionamento com maior probabilidade de ser usado em extrusoras é aexecução baseada em correntes remoinhos. Nestes acionamentos um motor de correntealternada de rotação constante aciona um tambor de aço, que possui um rotor com bobinana parte interna, e este é ligado a um eixo que apresenta o eixo de saída do sistema. Ascorrentes remoinhos geradas pela rotação do tambor causam uma rotação do rotor, emconjunto com o tambor, porém a uma velocidade menor do que a do tambor. Quando umavoltagem é induzida ao rotor, a interligação elétrica entre este e o tambor pode ser variada.Deste modo, a velocidade do eixo de saída pode ser variada ou mantida constante, mesmosob carga variável, pela alteração da voltagem do rotor.Acionamentos baseados em correntes remoinhos apresentam variações muito pequenas de

temperaturas, podem fornecer um torque especificado em baixas velocidades e podemceder estes torques intermitentemente. Porém, tanto a sua eficiência como o fator de potência são baixos, especialmente com a velocidade abaixo do valor máximo.

Potência do motor

A potência do motor deve ser configurada para acompanhar a carga de trabalho, e, portanto, a potência necessária não somente depende do diâmetro da extrusora, mas



também da aplicação. Utilizando-se uma extrusora com 150 mm (6”) de diâmetro, porexemplo, a potência do motor pode variar entre 160 kW e 280 kW, de acordo com o produto a ser produzido, como indicado na tabela a seguir.

POTÊNCIA DO MOTOR PARA UMA EXTRUSORA DE 150MM (6”)

Aplicação Polímero Produção Produção Potência Potêncialbs/h kg/h kw HP

Chapas PMMA 1260 570 160 215Revestim.tubos HDPE 1150 520 230 310Filme soprado LDPE 2000 904 280 375Filamentos mult. PP 1750 791 280 375

Para fornecer um guia das exigências de potência que se pode esperar para diâmetrosdiferentes, a tabela seguinte indica valores aproximados, presumindo-se a utilização de umaextrusora de canhão liso sem ventilação e uma relação de L/D (comprimento/diâmetro) deaproximadamente 24:1. Caso um canhão ranhurado seja utilizado serão necessáriosaproximadamente 50 kW (65 HP) a mais, e em caso de uma extrusora ventilada deve-seacrescentar mais 30 kW (40HP) de potência.

Diâmetro da extrusora Potência kW Potência HP

38mm (11/2”) 12 1664mm (21/2”) 40 5089mm (31/2”) 85 115114mm (41/2”) 130 175152mm(6”) 230 310230mm (8”) 400 530

Redutor

Uma vez que os motores de extrusoras fornecem aproximadamente torquesconstantes dentro da faixa de velocidades, a potência disponível cresce linearmente com avelocidade. Para a potência máxima, portanto, o motor deve ser operado perto davelocidade máxima. Para combinar a velocidade máxima do motor com a velocidademáxima da rosca, é utilizado um redutor com uma taxa de redução entre 10:1 e 20:1. Acapacidade de transmissão de potência do redutor é equiparada com a potência máxima domotor. Quando engrenagens de perfil helicoidal estão sendo usadas (normalmente em doisestágios) a eficiência do redutor é alta (96-98 %). A manutenção regular destes redutores



que envolve a verificação do nível de óleo e a utilização do tipo apropriado de óleo é umitem essencial.Uma transmissão por correias com uma certa taxa de redução também pode ser utilizada nosistema do redutor. Isto dá uma certa segurança contra sobrecargas repentinas, porém a perda de potência pode chegar até 10%. Todas as correias e polias devem ser protegidas.

Uma troca de polias pode ser útil em caso da extrusora ter sido utilizada numa outraaplicação com exigências diferentes de potência.

Mancais de apoio da rosca (mancal de pressão)

Estes mancais devem apoiar a rosca no sentido horizontal, para evitar o contato com as paredes do canhão, e devem suportar uma carga axial considerável (por exemplo, umaextrusora com um diâmetro de 41/2” terá uma carga axial de 28 toneladas, quando a pressão no final da rosca for 4000 psi), além de transmitir o torque para a rosca. A haste darosca encaixa na luva de acionamento dentro da carcaça do mancal de pressão. Normalmente uma chaveta individual é usada, porém encaixes com entalhes periféricos

providenciam uma distribuição melhor do torque em volta da haste. Apesar do fato de querolamentos de esferas permitem uma rotação mais alta, a sua capacidade de carga nãochega àquela dos rolamentos de rolos, portanto estes últimos estão sendo empregados pararesistir às altas cargas axiais. Uma lubrificação programada do mancal de pressão éimportante.Mancais estão sujeitos a desgaste e quando danificados afetam o desempenho da rosca. Ossintomas muitas vezes são um acréscimo da corrente do motor e uma diminuição de produção, isto é, quando o defeito não é sanado há um desgaste maior de rosca e canhão.Os mancais são vendidos sob condições de vida e carga pré-determinadas. O efeito damudança de condições de operação na vida útil dos mancais é apresentado na próximaseção.

A vida útil de rolamentos axiais

A vida útil B-10 de um rolamento axial é o período de tempo em horas quando 10 mancaisde um total de 100 são previstos a falhar, se utilizados sob certas condições especificadas.Muitos fabricantes estão cotando a vida B-10, presumindo que a extrusora será operada a100 rpm e com uma pressão axial de 5000 psi (~352 bar). Se a extrusora é operada numavelocidade maior ou com uma pressão axial mais alta, existe uma redução na vida útilesperada do mancal. A tabela a seguir mostra o fator de multiplicação da vida B-10 parauma série de condições diferentes das normalizadas. Quando um rolamento axial deesferas, por exemplo, tem uma vida útil prevista de 100.000 horas na rotação de 100 rpm, a

vida útil esperada numa rotação da rosca de 125 rpm e uma pressão axial de 7000 psi serásomente 30.000 horas (0,3x100.000). Observe que 100.000 horas são aproximadamente 12anos, a 7 dias por semana e operação 24 horas por dia.

FATORES DE MULTIPLICAÇÃO PARA ROLAMENTOS AXIAIS DEESFERAS



Pressão Axial Rotação da Rosca em rpmpsi Mpa 75 100 125 150

3000 20,7 6,45 4,84 3,87 3,234000 27,6 2,72 2,04 1,63 1,36

5000 34,5 1,33 1,00 0,80 0,676000 41,4 0,80 0,60 0,48 0,407000 48.3 0,51 0,38 0,30 0,258000 55,2 0,35 0,26 0,21 0,17

O CANHÃO

Estamos presumindo que a máquina utilizada seja do tipo de rosca única, porque este tipo éo mais popular. São a rosca e o cilindro da extrusão ou canhão que interagem paratransportar e plastificar o material e para gerar pressão no material plástico. É muito

importante que isto seja feito de maneira controlada, já que é necessário produzir material plastificado uniformemente, de composição constante, e numa taxa controlável econstante. Para alcançar isto, o canhão deve ser executado com grande precisão; o erro totalde desalinhamento após a usinagem deve ser menor que a metade da folga entre canhão erosca.

Configuração do canhão

Tendo em vista que as pressões geradas podem chegar a valores muito altos, os cilindrosde extrusoras ou canhões devem ser fabricados para resistir a estas altas pressões. Eles sãofabricados a partir de tubos de aço ligado de parede grossa, e são normalmente previstos

para operar até a uma pressão de 5000psi (~350 bar), resistindo a uma pressão mínima derompimento de 10.000 psi (~700 bar). A abertura de alimentação normalmente é integradaao canhão ou incorporada a uma peça fundida separada (situada entre o canhão e o redutor),e é aproximadamente do tamanho do diâmetro do canhão (a refrigeração da zona dealimentação é muito importante para evitar a formação de “pontes” no funil de alimentação, bloqueando a passagem do material). Na outra extremidade do canhão existem provisões para a fixação do ferramental (cabeçote), mediante uma peça de adaptação.

Aquecimento por zonas

Para facilitar o controle, o cilindro da extrusora ou canhão é dividido em zonas ou regiões.

Cada uma destas zonas é equipada com o seu próprio sistema de aquecimento, ou sistemade aquecimento/refrigeração (no caso de uma rosca de compressão zero, a primeira zonaserá de alimentação refrigerada com água). A menor máquina convencional terá três zonas,máquinas maiores podem ter doze zonas. Cada uma é controlada por um sensor detemperatura e pelo equipamento associado, por exemplo, um regulador de temperatura comcircuito PID. Deve-se observar que a temperatura da massa é a mais importante, e que astemperaturas do canhão servem apenas como guia. Se você não possui experiência em processar um grau particular de material, comece com o ajuste mais baixo recomendado.



Para uma máquina determinada, os ajustes reais do canhão para alcançar esta temperaturada massa podem depender também, por exemplo, da rotação da rosca ou da contrapressão.

Ventilação

Na extrusão de alguns materiais e em algumas máquinas existe a necessidade de ventilaçãodo canhão; isto é necessário para o escape de gases. Na maioria dos casos este gás é apenasar, porém, pode ser também vapor de um composto da resina, por exemplo um monômero.Se este gás não puder escapar ele será comprimido pelo fluxo da massa e levado até oferramental, onde expandirá formando bolhas no produto. Para permitir o escape do gás,antes que chegue ao ferramental, a massa é descomprimida parcialmente ao longo docanhão; isto é feito pela redução ou pelo aumento do diâmetro do núcleo da rosca. Existeneste ponto do canhão uma abertura de ventilação e os vapores podem escapar através dela.Esta abertura pode ser fechada, quando não for necessária ventilação.

Canhões resistentes ao desgaste

O conjunto de rosca e canhão operam num ambiente muito agressivo, que pode causarseveros problemas de desgaste. Para melhorar a resistência do canhão ao desgaste este podeser revestido com uma liga resistente, como por exemplo Xaloy. Esta camada resistente pode ser fundida durante a fabricação do canhão, ou o revestimento pode ser inserido posteriormente (por exemplo, na recuperação de uma máquina com desgaste). Estasunidades montadas são conhecidas como canhões bimetálicos, eles são utilizados, muitasvezes, quando compostos abrasivos estão sendo processados (em casos da extrusão demateriais como vinil cloreto, até materiais de revestimento mais resistentes à corrosão podem ser aplicados). Alguns canhões são temperados pela nitretação da face interna; estescanhões nitretados não possuem a mesma duração que os canhões temperados. Em virtude

da dureza do canhão acabado, todas as operações de usinagem, por exemplo, furos para ossensores de temperatura devem ser executados num estágio anterior. Como é mais fácilrepor uma rosca do que um canhão, o canhão deve ser mais duro do que a rosca.

Canhões ranhurados e roscas de compressão zero

Quando uma rosca convencional está sendo usada para extrudar um material plástico, umagrande quantidade de calor está sendo gerada devido à taxa de compressão da rosca. Paraevitar esta geração de calor, hoje em dia, são fabricadas máquinas que possuem roscas decompressão zero, isto é, a profundidade do filete da rosca é a mesma em todo o seucomprimento. Este tipo de rosca não é capaz de produzir uma boa mistura, porém isto pode

ser melhorado pela incorporação de uma parte misturadora (por exemplo, com entalheslongitudinais) localizada na parte frontal da rosca. Estas roscas de compressão zeronormalmente são usadas em conjunto com canhões, que possuem ranhuras longitudinais nazona de alimentação do canhão. Os conjuntos com canhões ranhurados são consideradosessenciais para o processamento de PE e de PP de alto peso molecular com altas taxas de produção, e estes conjuntos fornecem uma produção consistente, mesmo com uma variaçãode contrapressão no cabeçote, por exemplo, devido à programação do parison. Paramáquinas de moldagem por sopro estes canhões são disponíveis em diâmetros de até 90



mm (3,5”), e uma relação de comprimento/diâmetro de 20:1 e até 30:1(veja seção sobreROSCAS).

Geração de pressão

Numa extrusora convencional (equipada com uma rosca de três zonas) a pressão da massaaumenta gradualmente, durante o avanço do fluxo da massa em direção à parte frontal darosca. Isto não acontece numa rosca de compressão zero e num conjunto de canhãoranhurado. Com este sistema a pressão já chega no ponto máximo(ou quase no máximo),quando o final da zona de alimentação refrigerada por água foi alcançado. Estas pressões podem chegar a até 600 bar dentro de um comprimento de seis vezes o diâmetro da rosca e podem cair depois para 200 bar (2844 psi) no final do canhão. Numa extrusoraconvencional a pressão chegará a apenas 100 bar (1422 psi) dentro do comprimento de seisdiâmetros, e a pressão máxima de aproximadamente 200 bar (2844 psi) é alcançada nocomprimento de 13 até 16 vezes o diâmetro, para cair depois para 150 bar (2140 psi) nofinal do canhão. O valor de pressão para um material específico é determinado pelas

dimensões geométricas da zona de alimentação ranhurada e refrigerada e pelo volume docanal da rosca. A resistência total de transporte da rosca e a contrapressão do cabeçote e bocal tem pouca influência na taxa de produção, dentro de limites moderados.

Ranhuras

As ranhuras na parede do cilindro ou canhão possibilitam um transporte mais estável,fazendo com que a forma de alimentação e a densidade do material plástico sejamconsistentes. As ranhuras (normalmente 8) possuem quase sempre uma seção retangular, porque esta forma é bastante eficaz, e são dispostas no sentido longitudinal dentro docanhão, por aproximadamente 3 a 4 vezes o diâmetro. Elas se encontram abaixo da abertura

de alimentação de forma inclinada (inclinação ~15º) e terminam após 3 a 4 diâmetros. Estasranhuras devem ser polidas e refrigeradas intensamente com água, para evitar a ocorrênciade massa plastificada nesta região. Esta seção refrigerada deve ser isolada da primeira zonade aquecimento por uma barreira térmica.

Aumento de pressão

Com a finalidade de obter de uma extrusora uma massa de boa qualidade, é importante queo material seja aquecido e plastificado uniformemente, e bem misturado. Uma plastificaçãoe mistura apropriadas necessitam da utilização de uma rosca correta e da presença de uma pressão (ou contrapressão) adequada no canhão. Um pacote de telas, suportado pela placa

de fixação, normalmente é utilizado para formar a pressão numa máquina convencional detrês zonas. Pelo fato das rebarbas serem recicladas, muitas vezes, imediatamente numsistema fechado, as chances de contaminação são bastante reduzidas, em comparação comum sistema onde as rebarbas são manuseadas manualmente. Por este motivo, muitasmáquinas de moldagem por sopro não são equipadas com um conjunto de telasintercambiáveis. Misturadores estáticos também não são utilizados largamente devido à altaviscosidade da massa de materiais para moldagem por sopro, resultando em altas



resistências da massa. É mais comum utilizar seções misturadoras na parte final das roscas(veja seção sobre ROSCAS).

Filtração da massa

Com o uso crescente de material recuperado existe um interesse maior na filtração damassa. Isto já é um problema quando rebarbas de coextrusão são reaproveitadas, porque se presume que a decomposição ou degradação das camadas de interligação poderia causar aformação de material miúdo, que bloqueia o ferramental. Nestes casos, deve serconsiderada a utilização de um pacote de telas intercambiáveis durante a operação. Um dosmaiores problemas é a disponibilidade de espaço na área do cabeçote, que já écongestionada.

A ROSCA

Presumimos que o tipo de máquina utilizada seja uma máquina de rosca única, uma vez

que este tipo é o mais popular. A rosca e o cilindro de extrusão ou canhão interagem paratransportar e plastificar e para gerar pressão dentro do material plástico. Condição essencialé que isto seja feito de uma maneira controlada, já que será necessário obter um materialuniformemente plastificado, de composição constante, e numa taxa constante e controlada.

Detalhes da rosca

Partimos da suposição que as máquinas foram equipadas com uma rosca de uso geral, casonão especificada diferentemente. Com estas roscas de uso geral, a profundidade do canalmuda ao longo do comprimento da rosca; ela é maior na região do funil de alimentação emenor próxima da ponta da rosca. Isto significa que a rosca possui uma taxa de compressão

para compensar a redução efetiva de volume, que ocorre na fundição do granulado plástico.A taxa de compressão está relacionada com a profundidade do canal, portanto se a profundidade é 9,48 mm (0,373”) por baixo do funil e 3,18 mm (0,125”) na ponta da rosca,a taxa de compressão será de 3:1. As roscas típicas de uso geral possuem uma taxa decompressão de aproximadamente 2,0 até 2,5 e uma relação de comprimento/diâmetro (L/D)de 20:1 até 24:1. Alguns dos termos utilizados para descrever ou definir uma rosca sãoindicados na Figura 4.



Figura 4 Termos usados para descrever uma rosca

Zonas da rosca

As roscas típicas de uso geral que são instaladas tradicionalmente nas extrusoras de roscaúnica possuem três zonas distintas: a zona de alimentação, a de compressão (ou plastificação) e a de transporte. A zona de alimentação começa na parte traseira do funil dealimentação e possui uma profundidade constante. Em seguida o diâmetro do núcleo darosca cresce gradualmente a partir do final da zona de alimentação até o início da zona detransporte, onde o núcleo permanece constante novamente. A zona de alimentaçãocorresponde a aproximadamente 50% do comprimento efetivo da rosca, a zona decompressão (ou transição) a 30%, e a zona de transporte a 20%. Porém, muitas máquinas, particularmente aquelas utilizadas para PE de alto peso molecular, estão equipadasatualmente com uma rosca de compressão zero em conjunto com um canhão ranhurado.

Roscas especiais

Como as roscas de uso geral são previstas para processar a maior gama possível demateriais plásticos, pode-se dizer que elas não são a resposta ideal para a extrusão de ummaterial específico, como por exemplo, PA. Uma rosca projetada para este materialtermoplástico semicristalino deve fornecer uma quantia maior de calor, do que uma rosca projetada para um material termoplástico amorfo. Quando uma máquina é dedicada à produção de um plástico específico por um período de tempo prolongado, vale a pena pensar em comprar uma rosca especial.

Roscas compridas

Para máquinas de moldagem por sopro um comprimento “normal” de rosca é 20D, isto é, arosca possui uma relação de comprimento/diâmetro (L/D) de 20:1. Estas máquinas“normais” são disponíveis tipicamente para PE em diâmetros de até 120 mm (4,724”), e para PVC em diâmetros até 90 mm (3,5”). A geometria da rosca depende do material a ser processado. As roscas para PVC, por exemplo, podem ser equipadas com refrigeraçãointerna da área na ponta da rosca. Conjuntos maiores de rosca/canhão são disponíveis, porexemplo, com uma relação de comprimento/diâmetro de 24:1. Estas unidades de maior



comprimento são utilizadas em casos de necessidade de altos índices de fluxo e excelentehomogeneidade da massa, por exemplo, na produção de frascos de UPVC.Um conjunto comprido de rosca e canhão fornece a mesma produção que um conjunto maiscurto, porém com menor rotação da rosca. Isto é particularmente importante quando o calorgerado por alta fricção deve ser evitado. A utilização de um conjunto mais comprido de

rosca e canhão proporciona flexibilidade de operação como, por exemplo, maior possibilidade de incorporação de elementos de cisalhamento ou mistura.

Roscas de compressão zero

Quando uma rosca convencional para a extrusão de um material plástico é utilizada, umaquantia considerável de calor será gerada devido à taxa de compressão da rosca. Para evitaresta geração de calor existem máquinas que possuem roscas de compressão zero, isto é, a profundidade do filete é a mesma em todo o comprimento da rosca. Estas roscas possuem pouca capacidade de mistura, porém isto pode ser melhorado pela incorporação de seçõesmisturadoras (por exemplo, seções de sulcos longitudinais) localizadas no final da rosca.

As roscas de compressão zero são utilizadas normalmente em conjunto com canhões, queestão configurados com ranhuras longitudinais na zona de alimentação dos mesmos. Estesconjuntos de canhões ranhurados são considerados essenciais para o processamento de PP ePP de alto peso molecular com altas taxas de produção. Estas unidades fornecem uma produção constante, mesmo com alterações da contrapressão do cabeçote com uma programação do parison. Para máquinas de moldagem por sopro estes canhões sãodisponíveis em diâmetros até 90 mm (3,5”), e com uma relação de comprimento/diâmetrode 20;1 até 30:1 (veja seção sobre CANHÃO).

Pinos e seções misturadoras

Nem uma rosca convencional ou uma rosca de compressão zero possibilitam uma boamistura, por causa da maneira como o material está fluindo, ou sendo transportado ao longoda rosca. O material no centro do filete pode permanecer facilmente imperturbado, querdizer, a produção da máquina não será de qualidade uniforme, ou homogênea. Paramelhorar a mistura pela quebra do fluxo laminar pode-se incorporar pinos, que se destacamdo núcleo da rosca e alcançam o material plástico, e/ou equipar a ponta da rosca comseções ou elementos misturadores como, por exemplo, um misturador tipo Maddock.Típico para uma máquina de moldagem por sopro para o processamento de PE de alto pesomolecular é uma rosca comprida para a incorporação de uma seção misturadora de sulcos

longitudinais, seguida por uma seção que contém pinos misturadores. A seção misturadorade sulcos longitudinais (também conhecida como misturador Maddock) é uma seçãocilíndrica de cisalhamento com um comprimento de aproximadamente 2D a 3D, disposta na ponta da rosca. Esta parte possui sulcos semicirculares de entrada que são fechados, eatravés dos quais a massa somente pode passar para os sulcos de saída por cima do topo dofilete. Isto é, a massa deve passar através de uma fenda estreita antes de poder escapar.Porém, com altas taxas de produção estas seções misturadoras (ou cisalhadoras ) muitasvezes não conseguem homogeneizar as massas de alto peso molecular satisfatoriamente,



portanto se utiliza também uma seção misturadora de pinos após o misturador Maddock.Este arranjo permite que a massa fique homogeneizada térmicamente depois do processo decisalhamento. Existem, ainda, outros arranjos como, por exemplo, um misturador do tipoMaddock entre duas seções misturadoras.

Roscas de barreiraO filete de uma rosca convencional de entrada única muitas vezes fica cheio de umamistura de plástico sólido e de massa plastificada. Isto é, a parte sólida flutua ou “nada” namassa plastificada e a rosca tem dificuldade em apanhar a resina sólida. Para melhorar acapacidade da extrusora de produzir uma massa mais uniforme, estão sendo utilizadasroscas de barreira de duas entradas. Isto significa que a rosca possui duas entradas de filetesseparadas pelo topo do filete; quando a resina entra em estado de plastificação ela étransferida para o outro filete. Deste modo a rosca aplica um princípio de separação dedepósitos para a massa e a resina sólida, resultando em melhor produção por rotação e emdiminuição da temperatura da massa.

Roscas resistentes ao desgaste

O conjunto de rosca e canhão opera num ambiente muita agressivo que pode causar sérios problemas de desgaste. Além de possibilitar condições corretas de operação, a resistênciada rosca ao desgaste pode ser melhorada de várias maneiras, por exemplo, pela nitretação profunda, até uma dureza de 67Rockwell C. Isto melhora a resistência ao desgaste, protegendo-a de ataques químicos e evitando também a adesão e a decomposição do plástico na rosca. Não é necessário que a rosca seja de uma única composição, porque as partes de maior solicitação podem ser protegidas separadamente. A rosca poderia ser feitade aço temperado SAE 4140, por exemplo, e os filetes poderiam ser revestidos com uma

liga resistente ao desgaste, como Colmonoy 56. Como existe maior facilidade em se repor arosca do que o canhão, o canhão deve ser mais duro do que a rosca.

Velocidade periférica da rosca

Uma parte do calor necessário para plastificar a resina é o resultado da rotação da rosca,uma rotação maior resulta em maior temperatura. O motivo disso é o aumento davelocidade periférica da rosca e, conseqüentemente, um aumento do grau de cisalhamento.Em virtude da importância da velocidade periférica da rosca, em máquinas maiores eladeve girar mais lentamente do que em máquinas menores, diminuindo a taxa decisalhamento e evitando um sobreaquecimento local. A velocidade de rotação também

varia de material para material. O material PVC rígido, por exemplo, é limitado a umavelocidade periférica máxima de 0,25 m/s (15 m/min. ou 50 pés/min.), enquanto paraoutros materiais mais resistentes ao cisalhamento podem ser aplicadas velocidades maiores.

Calor de cisalhamento

O esforço exercido em rodar a rosca e bombear o material para frente se transforma emcalor (cisalhamento também ocorre quando o material plástico é forçado do bocal de um



cabeçote acumulador ou num processo de moldagem por injeção). Como o material ésubmetido a cisalhamento, o calor gerado é denominado calor de cisalhamento. Este calornão é distribuído uniformemente no material, ele é mais alto onde existe a maior taxa decalor, e pode ser tão alto que causará um sobre aquecimento local, por exemplo, nos cantosdos filetes da rosca, em caso de processamento de UPVC. Uma vez que a decomposição

deste material é iniciada ela é propagada rapidamente. Para um material determinado, aquantia de calor de cisalhamento depende da rotação e do diâmetro da rosca (veja também aseção REFRIGERAÇÃO). Quando possível, o tamanho da máquina deve ser adaptado à produção prevista. Por exemplo, alcançar uma produção determinada com uma máquina dediâmetro menor a uma alta velocidade, ou com uma máquina de diâmetro maior a umavelocidade baixa. É provável que se chegue à conclusão de que a máquina maior está produzindo a massa sob temperaturas significativamente mais baixas e, portanto, produçõesmaiores podem ser alcançadas. Uma unidade de canhão/rosca mais comprida é outraresposta, porque possibilita a mesma produção com uma unidade mais curta, porém, sobvelocidades mais baixas.

Conversões

Para converter de rpm (rotações por minuto) para m/s (metros por segundo), multipliquerpm com o diâmetro da rosca em mm e depois por 0,0000524. Por exemplo, paradeterminar a velocidade real de uma rosca de 30 mm de diâmetro, e para alcançar umavelocidade periférica de 0,25 m/s o procedimento é o seguinte:

Velocidade periférica = Diâmetro da rosca x Rotação (rpm) x 0,00005240,25 = 30 x Rotação (rpm) x 0,0000524

Portanto, a rotação da rosca (rpm) = 0,25 = 159 rpm

30 x 0,0000524

CABEÇOTES E FERRAMENTAS

Na moldagem por extrusão e sopro cabeçotes simples ou múltiplos de extrusão sãodisponíveis para a produção de parisons simples ou múltiplos. Normalmente, até quatrocabeçotes podem ser colocados numa máquina para materiais térmicamente estáveis (porexemplo, PE), enquanto dois cabeçotes são o máximo para UPVC (em alguns casos é possível uma quantidade maior).

Os critérios de projeto

Basicamente o ferramental é um corpo de metal que é configurado como um canal internode fluxo. Este canal de fluxo pode ser dividido em três partes que são: a seção de adaptaçãoligada ao canal de saída da extrusora, a seção de distribuição, que divide a massa de formaapropriada, e a parte que mantém a seção transversal necessária no canal de fluxo, antes damassa alcançar a fenda de saída.



Critérios gerais

No projeto ou na avaliação de ferramentas existem certos critérios gerais que podem seraplicados. A exigência principal é produzir a forma correta do extrudado, isto é, a seçãotransversal. Muitas vezes isso envolve o alcance de uma espessura

constante no extrudado (por exemplo, em filmes, chapas, tubos, revestimento de cabosetc.). Na moldagem por sopro o conjunto de extrusora/ferramental pode ser configurado para produzir uma seção transversal não constante. Normalmente, a forma necessária écircular, porém outras seções podem ser produzidas, por exemplo, ovais, se a forma do produto exigir tal configuração. Contudo, o ferramental deve ser projetado presumindo-seque uma espessura constante será necessária.

Espessura constante

Para satisfazer a exigência de uma espessura constante o ferramental deve apresentar asseguintes características:

a) fornecer um taxa uniforme de fluxo do material na fenda de saída b) fornecer uma massa com a mesma temperatura em toda a área da fenda de saídac) fornecer uma massa que apresente a mesma condição recente de cisalhamento para todaa área da fenda de saída.O não cumprimento de qualquer um dos critérios acima pode resultar em distribuição deespessura defeituosa no extrudado. As partes do extrudado que são mais quentes em relaçãoà massa, em geral sofrerão uma deformação maior e ficarão mais finas do que o restante damassa. A natureza viscoelástica do plástico fundido faz com que o material se lembre damaneira como foi deformado. Esta memória é de curto prazo (alguns segundos natemperatura de processamento), porém as condições de cisalhamento dentro deste período podem alterar, por exemplo, a rigidez da massa e o comportamento de expansão.

Evitar a degradação

Uma degradação dentro do ferramental deve ser evitada. Isto implica em canais de fluxolisos sem mudanças do tamanho do degrau. Degraus no canal de fluxo podem apresentaráreas onde a massa pode ficar parada por um período prolongado e degradar posteriormente; partículas de polímero preto degradadas são levadas então até o fluxo damassa, e portanto ao extrudado. O ferramental deve ser projetado para que exista umaredução contínua da seção transversal, na medida em que a saída se aproxima, de modo quea taxa de cisalhamento também cresça na aproximação da saída (este acréscimo da taxa decisalhamento não deve cruzar para uma região de fluxo diferente onde ocorre, por exemplo,

um escorregamento de parede).Outra fonte de decomposição ou degradação é uma montagem defeituosa ou um mal ajustedo ferramental. Qualquer vazamento no ferramental possibilita entrada de ar e uma rápidadegradação da massa.O tempo de permanência da massa dentro do ferramental também determina o grau decontaminação. O tempo médio de permanência dentro do ferramental é a taxa de peso do polímero fundido contido no ferramental, em relação à taxa de expulsão. Por exemplo, seum tubo de 380 mm (15”) contém aproximadamente 91 kg (200 lbs.) de PVC rígido



fundido, e se a taxa de expulsão é 500 kg/h, isto é, 8,3 kg/minuto (ou 1100 lbs./h,respectivamente 18,3 lbs./min.), o tempo médio de permanência será 91:8,3 (ou200:18,3)=11 minutos. O peso do material dentro do ferramental pode ser determinado porexperimentação ou por cálculo. No último caso, o volume do ferramental deve sercalculado e depois multiplicado pela densidade do polímero fundido. No caso de PVC, a

densidade em estado fundido é de aproximadamente 1200 kg/m3, em comparação a umadensidade de 1400 kg/m3, à temperatura ambiente. A possibilidade de degradação pode serreduzida pela diminuição do tamanho dos canais internos. Observe que o cálculo acimasomente indica o tempo de permanência média no ferramental. O material no centro docanal de fluxo está sujeito a uma passagem mais rápida, enquanto o material mais próximodas paredes do ferramental leva um tempo muito maior.

Mudanças do grau do polímero

Muitas vezes, durante a produção, ocorre uma mudança do grau do polímero e o tempo detroca depende da rapidez com que a composição do extrudado efetua a mudança para o

novo material. A configuração do ferramental afeta o tempo de troca, e ferramentais com baixos tempos de permanência, sem áreas onde o polímero pode ficar preso, devem ser preferidos. Devido ao comportamento de fluxo nos canais do ferramental o material novoaparece primeiro no centro do extrudado, e o material mais velho permanece um tempomaior nas camadas externas.

Acabamento de superfície

O acabamento de superfície do extrudado é afetado pelo projeto do ferramental. Para umacabamento melhor o comprimento da área localizada após a seção de distribuição deve serrazoavelmente grande e o ângulo da área de transição deve ser baixo. Observe porém que

com um ângulo muito baixo, o comprimento do ferramental fica maior, o que não é umavantagem.

Bloqueio

O bloqueio dos canais de fluxo por contaminação ou massa degradada pode ocorrer quandoos canais são muito estreitos. Por esta razão, a largura mínima de um canal não deve sermenor do que 0,75 mm ou 0,03”.

Contrapressão

A contrapressão causada pela resistência do ferramental ao fluxo é uma consideração muitoimportante. Quando a pressão necessária para forçar o material através do ferramental nataxa correta de produção é muito alta, existe a tendência de estirar e distorcer os parafusos,causar vazamento nas juntas, aumentar as exigências de potência da extrusora e, possivelmente, aumentar o trabalho e a quantia de calor de cisalhamento gerado na resina,como também o desgaste da rosca e da extrusora. Por outro lado, uma pressão muito baixa pode provocar defeitos na distribuição da espessura de parede, efeitos de soldagem no



extrudado e uma falha de mistura do material na rosca da extrusora. Um cálculo da provável queda de pressão no ferramental é um estágio muito útil durante o projeto, bemcomo a avaliação do mesmo.

Manutenção do ferramental

A manutenção do ferramental é outra consideração importante. Ferramentas ideais possuem baixo peso e tamanho, são fabricadas de poucos componentes, levantadas com facilidade efacilmente desmontadas e remontadas. A simplicidade é uma virtude, como também a possibilidade de montar o ferramental somente de uma maneira.

MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO

Propriedades

Um material de construção para um ferramental necessita das seguintes propriedades:

a) Um módulo alto para evitar a deformação dos canais sob pressão ou sob o peso do bocal. b) Tenacidade para resistir às solicitações de uso.c) Resistência ao desgaste para possibilitar uma longa vida útil.d) Facilidade de usinagem para a aplicação de um bom acabamento, especialmente mais próximo da saída do material plástico. A facilidade de usinagem também é importante nafabricação do bocal.e) Alta condutibilidade térmica e baixa densidade para manter a temperatura uniforme.f) Baixo custo de matéria-prima e de fabricação.

Aço carbono

Aço carbono de baixo teor de carbono (por exemplo SAE 1020) pode ser usinadofacilmente, porém possui pouca resistência para o uso em ferramentas. As características dedesgaste são pobres e a ferramenta terá pouca duração.

Latão

Este material possui pouca resistência ao desgaste, porém a usinabilidade é muito boa e elenão necessita de tratamento térmico. Por este motivo, o latão é usado às vezes na fabricaçãode protótipos, para avaliar o desempenho antes de se fabricar o dispendioso ferramentalfinal. As alterações dos canais de fluxo podem ser efetuadas facilmente e o ferramental terá

longa duração para a execução dos testes.

Aços cementados

Estes aços são submetidos a um tratamento térmico após a fabricação do ferramental. Oscomponentes do ferramental são aquecidos a uma temperatura de 800-900ºC (1470-1650ºF)e resfriados posteriormente. Altas temperaturas e resfriamento rápido resultam em aços



mais duros. A estrutura da superfície destes aços cementados é diferente da estrutura donúcleo do material, devido ao tratamento térmico aplicado.O núcleo possui maior tenacidade do que a superfície externa temperada. Um recozimentoem óleo na temperatura de aproximadamente 200ºC (390ºF) fornece um material maisapropriado. A carburação do aço para aumentar o teor de carbono na superfície

providenciará uma dureza maior na superfície.Uma desvantagem de aços cementados é uma leve alteração dimensional no tratamentotérmico. Isto é particularmente problemático em ferramentas para chapas largas.Modificações no ferramental envolvem um novo processo de têmpera, que deve serexecutado adequadamente para transferir as propriedades previstas para o ferramental.

Aços nitretados

Estes materiais possuem ligas de cromo ou molibdênio, que formam nitretos duros quandoaquecidos a temperaturas de 600ºC (1100ºF), numa atmosfera de amoníaco. Não énecessária uma refrigeração e por isso distorções são menos prováveis.

Aços resistentes à corrosão

Para o processamento de PVC, aços com um teor de cromo de aproximadamente 15 a 20%oferecem resistência à corrosão. Estes aços inoxidáveis também são usados em moldes paraUPVC.

Aplicação de cromo

Uma camada de cromo de aproximadamente 25 micra de espessura é depositada poreletrólise. Os eletrodos devem ser configurados conforme a peça tratada para fornecer uma

camada uniforme. O cromo protege contra o ataque corrosivo de PVC. Uma nova aplicaçãode cromo será necessária após o desgaste da camada.

AQUECIMENTO DO FERRAMENTAL

O ferramental não deve ser utilizado para alterar a temperatura da massa, mas para dar aoscanais a mesma temperatura da massa. Para o aquecimento, estão sendo usadasresistências elétricas em conjunto com termopares como sensores, e com controladores detemperatura, como, por exemplo, controladores de três pontos do tipo PID. Em geral, oferramental é dividido em mais de uma zona. Isto permite um controle melhor datemperatura, especialmente durante o aquecimento, a partir do estado frio.

Resistências de cartucho

Estes aquecedores tubulares são compostos de um elemento de resistência de niquel-cromoenrolado dentro de uma matriz de óxido de magnésio e encapsulado dentro de um tubo delatão ou aço inoxidável. O elemento de resistência é insulado eletricamente do cascoexterno, mediante pó ou pasta de óxido de magnésio. A colocação dos elementos de



aquecimento dentro do ferramental fornece proteção e posiciona a fonte de calor perto doscanais. Deve-se tomar cuidado para não posicionar as resistências muito próximas doscanais. Apesar das considerações mecânicas, existe uma distribuição não uniforme detemperatura na vizinhança imediata de cada elemento. A temperatura fica mais uniformecom o aumento da distância de uma série de resistências de cartucho.

Na colocação das resistências dentro do ferramental deve existir um ajuste apertado (fendamáxima de 0,25mm ou 0,01”) entre a parte externa do cartucho e o ferramental. Qualquerfenda provoca um ponto mais frio próximo a ela e um ponto mais quente no outro lado docartucho, reduzindo a vida útil do mesmo.

Resistências de cinta ou placa

Estas resistências são fixadas na parte externa do corpo do ferramental e apresentam umsistema de aquecimento menos oneroso do que os aquecedores internos. Devido ao seu posicionamento elas estão sujeitas à danificação e são menos eficientes, em termos deconsumo de potência, do que aquecedores internos. Estas resistências devem ser usadas em

conjunto com termopares profundos e controladores de temperatura de três pontos. Sãonecessários os devidos cuidados durante a colocação para que haja um bom contato térmicoentre a resistência e a superfície do ferramental, em toda a área da resistência. Qualquercontaminação provocará um ponto mais quente na resistência e uma redução da vida útil damesma. Se uma série de resistências de cinta estiver sendo utilizada será necessáriodeslocar os pinos de fixação, porque uma linha reta de elementos de fixação provocará umafaixa fria no ferramental.

Aquecedores fundidos

Aquecedores fundidos de liga de alumínio com elementos internos de aquecimento podem

ser fabricados para possibilitar um ajuste mais apertado na parte externa do ferramental.Mesmo sendo mais caros do que resistências de cinta, a sua expectativa de vida é maior,eles oferecem uma melhor uniformidade de temperatura e a densidade de energia pode sermaior (até 50 Watts por polegada quadrada ou aproximadamente 8 Watts por centímetroquadrado).

Dimensionamento de elementos de aquecimento

O dimensionamento da taxa apropriada de potência para elementos de aquecimento éimportante para assegurar que o ferramental está aquecendo a uma temperatura previstanum tempo razoável, e para providenciar, ao máximo possível, um aquecimento uniforme

das partes diferentes do ferramental e do sistema de extrusão. Isto reduzirá o riscoenvolvido em aquecer um sistema contendo uma massa de polímero solidificada.O peso do metal a ser aquecido em cada zona de aquecimento controlada separadamente édeterminado. O tempo previsto para alcançar a temperatura apropriada é escolhido e a potência da resistência é calculada mediante o conhecimento do calor específico do aço edo aumento da temperatura necessária. Suponhamos que a parte do ferramental a seraquecida pese 159kg ou 350 libras. Neste exemplo, imaginamos que seja necessárioaumentar a temperatura de 21 até 204ºC (70 - 400ºF) em 30 minutos. Para calcular a



potência da resistência multiplique o peso pelo aumento da temperatura e pelo calorespecífico do aço, e divida pelo tempo em segundos. O calor específico do aço será 119Joules por libra por ºF, ou 470 Joules por kg por ºK.Portanto, a potência da resistência será igual a:(350 x 330 x 119) = 7.640 Watts, ou 7,6 Quilowatts

(30 x 60)

Isto será aproximadamente o mesmo que:(159 x 183 x 470)

(30 x 60)

Este cálculo ignora qualquer perda de calor da superfície do ferramental. Para compensarisso, uma resistência de 10 kW provavelmente será escolhida.

FERRAMENTAIS PARA PARISONS (CABEÇOTES)

Para a fabricação de parisons existem duas configurações básicas de ferramental ou decabeçotes. Estes são os cabeçotes alimentados pela parte lateral e os alimentados pela partesuperior. Ocasionalmente, outros tipos podem ser encontrados, por exemplo, otipo com mandril espiral, porém é raro. Em geral as configurações de cabeçotes maissimples, e portanto mais baratas, são utilizadas para materiais térmicamente mais estáveis,e as outras configurações mais onerosas são utilizadas para os materiais que necessitamdeste tipo.

Comentários gerais

Todas as configurações procuram produzir uma massa uniforme em volta da circunferência

dos lábios de saída (ou bocal) do cabeçote. Esta uniformidade deve incluir a temperatura damassa, comportamento de cisalhamento e a taxa de fluxo. Todos os cabeçotes podem serequipados com um anel externo ajustável, que apresenta a borda externa da fenda de saída.Este pode ser movimentado em relação ao mandril interno e, portanto pode ser utilizado para a correção de variações da distribuição da espessura na circunferência do parison (istoé, na direção transversal). O movimento do anel externo, porém, altera a fenda do bocal emambos os lados, e por isso, quando a espessura de um lado é aumentada, ela será reduzidado lado oposto. O anel externo (ou bocal) deve ser parafusado para o corpo do cabeçote,usando o torque correto pela utilização de um torquímetro. Isto é necessário para permitirum movimento quando a fenda está sendo ajustada e para prevenir vazamento.

Cabeçotes com alimentação lateral

A configuração mais antiga e mais simples é o tipo com torpedo alimentado lateralmente. Ofluxo da massa é direcionado para a parte lateral do mandril (também conhecido como pinola ou torpedo), que começa na parte superior e vai até a parte inferior do cabeçote, e



corre em volta do mesmo (em ambos os lados), antes de se juntar novamente ao lado opostode alimentação. Devido a este fato existe uma diferença inerente entre os dois lados docabeçote. Uma configuração cuidadosa da espessura dos canais de fluxo, curvaturas doscanais para baixo, e a providência de restritores ou controladores de fluxo (por exemplo,anéis) do lado de alimentação do cabeçote, fornece um fluxo razoavelmente uniforme.

Porém, qualquer alteração nas condições de operação, ou uma mudança do plásticoutilizado, invalidará a balança do projeto e, portanto, a mangueira produzida não se tornaráuniforme.Um dos maiores problemas em cabeçotes de alimentação lateral está na linha de soldagem produzida quando os dois fluxos da massa se encontram depois de fluir em volta dotorpedo. Neste caso, uma faixa fina ou região de espessura e cor diferente é muitas vezesobservada; este problema se torna mais grave com o aumento do peso molecular domaterial. Uma solução definitiva seria a produção por coextrusão. O fluxo da massa édividido para produzir duas mangueiras, e, em seguida, elas são juntadas novamente dentrode mesmo cabeçote. A linha de soldagem de uma mangueira está situada no lado oposto aoda linha de soldagem da outra mangueira, deste modo existe um balanço entre as duas.

Cabeçotes com alimentação na parte superior

Uma configuração mais simétrica no sentido axial pode ser encontrada no cabeçote dealimentação superior (com torpedo de ilhas), no qual a massa é direcionada para o centro,na parte superior do mandril. Obviamente o mandril deve ser apoiado no corpo docabeçote. Ilhas em forma de jato são utilizadas para esta finalidade. O fluxo e oreajuntamento posterior da massa, devido a passagem pelas ilhas, produz um distúrbio nocaminho de fluxo em cada ilha e uma falha potencial na mangueira. Uma linha de soldagem pode ser observada, e o parison ou produto não é perfeitamente redondo. Estas linhas desoldagem reduzem a resistência do produto ao longo da linha.

Para eliminar este tipo de problema as ilhas do torpedo podem ser deslocadas ouinterrompidas. Elas não correm toda a largura do canal de fluxo, isto é, do topo do cabeçoteaté o torpedo numa linha reta. Cada ilha começa na parte superior, é conectada a um anelcircular (suporte), e este anel é conectado ao torpedo, mediante uma outra ilha, que édeslocada da primeira. Para PE de alto peso molecular, até 12 ilhas podem ser usadas emcabeçotes maiores. Uma outra técnica para melhorar o produto é sobrepor as correntes damassa pela alimentação em níveis diferentes.Uma vantagem da configuração por alimentação superior é o baixo volume totaldos canais de fluxo no cabeçote. Isto fornece um período curto de permanência, e por estemotivo este tipo de configuração é utilizado extensivamente para PVC (Cabeçotes paraPVC também são polidos intensivamente na parte interna). Estes cabeçotes

possibilitam uma mudança rápida de cores. O tamanho máximo é de aproximadamente200 mm (8”).

Cabeçotes com bocas de abertura variável

Na moldagem por sopro o uso de um parison de seção transversal constante, muitas vezes,resulta num produto de seção transversal irregular. Isto acontece, por exemplo, porque a



taxa de sopro é diferente ao longo do produto. A abertura do bocal pode ser variada paracompensar este defeito.

Variação longitudinal

Durante a produção do parison a abertura do bocal pode ser variada para maior ou paramenor, de acordo com as exigências do produto. Para possibilitar isto, o pino (ou núcleo) eo bocal que trabalham em conjunto devem possuir inclinações diferentes, de modo quequando um se movimenta em relação ao outro a fenda do bocal se altera. Quando o núcleo possui uma cabeça tipo cogumelo, o conjunto pode ser denominado “cabeçote divergente”,e quando o núcleo possui uma cabeça cônica, o conjunto pode ser denominado “cabeçoteconvergente” ou “cabeçote cônico”. A utilização de um tipo ou outro pode afetar aexpansão do parison. Com o material PA 66, por exemplo, a utilização de um cabeçotedivergente pode resultar numa expansão pequena do parison, enquanto o uso de umcabeçote convergente resultará numa expansão notável. Este tipo de expansão significa quea resposta a uma programação do parison não é muito expressiva. A utilização de um

cabeçote do tipo cogumelo, porém, resultará num maior diâmetro do parison para umtamanho determinado.

Alteração da concentricidade

Quando um parison circular uniforme é transformado num frasco circular, a espessura da parede do produto final não será uniforme; ela será mais grossa na linha de partida. Aespessura poderia ser deslocada mediante o uso de um núcleo oval - porém a diferençaentre o eixo maior e o eixo menor não deveria passar de 0,4 mm num bocal de 125 mm.Isto é um sistema fixo.A fenda do bocal de uma área transversal determinada pode ser alterada durante a produção

do parison para produzir uma mangueira de forma não circular. Isto pode ser feito peladistorção dos lábios do bocal, ou a distorção da forma do núcleo. Esta distorção pode serefetuada manualmente mediante o ajuste por parafusos, ou mediante um sistema hidráulico,como por exemplo, o sistema PWDS, da Moog. Este sistema somente pode ser utilizado emextrudados de diâmetro grande.

Alteração contínua da espessura de parede

Durante a produção de componentes relativamente grandes, existe a possibilidade de sealterar ou controlar a espessura de parede do parison, mediante uma combinação decontrole axial e radial da espessura. Isto poder ser feito pelo emprego de uma unidade de

controle que regula a abertura do bocal, para adequar a espessura do parison às exigênciasdo produto. Esta regulagem é efetuada por um sistema hidráulico separado do sistema damáquina. Este sistema de controle pode monitorar e controlar também a rotação da rosca daextrusora, os movimentos do cabeçote acumulador e a seqüência do ciclo.

Canhões ranhurados



Mesmo para componentes relativamente pequenos é prática geral alterar a espessura de parede do parison durante a extrusão, para acompanhar a forma do produto. Isto significaque a fenda do bocal e, portanto, a resistência nesta área é alterada durante a produção do parison. Na utilização de uma rosca convencional (uma rosca de três zonas), a produção e atemperatura da massa sofrem uma mudança na alteração da fenda do bocal. Estas alterações

indicam que variações de peso significativas terão de ser toleradas no produto. Paraminimizar tais variações, as roscas de compressão zero em conjunto com canhõesranhurados estão sendo utilizados largamente, principalmente em poliolefinas, mas também para PVC, em alguns casos.

MOLDES DE SOPRO

Os moldes de sopro para a moldagem por extrusão e sopro normalmente são fixados em placas; estas placas fazem parte de um carro situado por baixo do cabeçote de extrusão. As partes de muitos moldes de sopro são guiadas mediante pinos e buchas de guia.

Materiais para a construção de moldes

Para a construção de moldes de sopro diferentes tipos de materiais já foram utilizados, emuitos moldes podem ser feitos de mais de um tipo de material. A lista inclui aço usinado,alumínio usinado, cobre-berílio (Be-Cu) usinado, cobre-berílio fundido, alumínio fundido,aço fundido, ligas de zinco fundido (por exemplo, Kirksite), latão fundido e resinas deepóxi com cargas. Os moldes, na maioria, são construídos de metais, configurados porusinagem ou por fundição. Em geral a fundição de metais não-ferrosos (por exemplo,cobre-berílio fundido) possibilita a produção de moldes complexos a custos relativamente baixos, principalmente moldes grandes. Uma das vantagens principais destes materiais é a possibilidade de fundir, ao mesmo tempo, o contorno da cavidade do molde, o sistema de

refrigeração e o contorno externo do molde, reduzindo deste modo o tempo de usinagem. Acondutividade térmica maior deste material é uma atração especial na moldagem por sopro.Estes materiais, porém, não possuem a mesma dureza e resistência ao desgaste que os aços; para corridas longas de produção o aço, em muitos casos, é o material principal deconstrução dos moldes.

Seleção de materiais para moldes

Cada caso deve ser considerado pelo seus próprios méritos, levando-se em conta os fatoresa seguir: a forma e o tamanho do artigo a ser produzido, o acabamento de superfícienecessário, as tolerâncias exigidas, o número de componentes envolvidos, a facilidade de

conserto, a resistência à corrosão, o material a ser moldado, as considerações de desgasteao esmagamento, o tempo disponível de fabricação e os custos de construção do molde.Muitos destes fatores são inter-relacionados. Em muitos casos o molde é feito de mais deum material, com a finalidade de tirar vantagens das propriedades de cada um destesmateriais. O corpo do molde, por exemplo, pode ser feito de aço, enquanto a área degargalo pode ser de cobre-berílio, já que esta é a parte mais grossa. A possibilidade demodificar o gargalo independentemente do corpo oferece uma certa liberdade de



configuração. Porém, os moldes de aço e de alumínio (com postiços de aço) sãoencontrados mais freqüentemente.

Comparação de materiais

A comparação a seguir de materiais comuns para a construção de moldes utiliza osseguintes significados:H = altoM = médioL = baixoAl = alumínioSt = aço inoxidávelBeCu = cobre-berílio

Propriedade Material usinado Material fundido

Al St BeCu Al St BeCu

Durabilidade M H H L M LSoldagem/Conserto L-M M H L M LResistência à corrosão L H H L M LCondutibilidade térmica H M H L H L

Dimensões

A diferença entre as dimensões do molde e as dimensões de uso final dos produtosmoldados depende de um número de fatores, tais como, o encolhimento no molde, o

encolhimento após a moldagem e o ambiente de uso final. Para cada material a grandeza deencolhimento depende do grau do material utilizado, dos aditivos usados com este grau, dascondições de moldagem, da configuração do molde e da configuração do produto moldado, por exemplo, das espessuras das seções e da distribuição de espessura de parede. Por estemotivo, quaisquer valores de encolhimento são cotados somente em caráter orientativo; emgeral o valor real depende da experiência ou do trabalho em protótipos. O encolhimentotransversal é às vezes menor (10%) do que o encolhimento longitudinal; em seções mais pesadas, por exemplo, no gargalo, o encolhimento pode ser 25% mais alto do que em outrasregiões.Em alguns materiais, como termoplásticos semicristalinos, um encolhimento de pós-moldagem significativo pode ocorrer. Isto pode ser o resultado de seções delgadas e moldes

bastante frios, provocando uma refrigeração de choque. Após a operação de moldagemocorre uma cristalização posterior do material termoplástico, resultando em umencolhimento maior, o que pode ser controlado por recozimento. Com alguns materiais, porexemplo, PA 66, quantias significativas de água podem ser absorvidas enquanto parados;isto resulta em outra alteração dimensional, que pode ser acelerada pelo condicionamentoem água fervendo após a produção. Em geral as tolerâncias que podem ser obtidas emmoldagem por sopro não são da mesma precisão daquelas obtidas por injeção. A moldagem por injeção permite tolerâncias mais estreitas do que a moldagem por extrusão e sopro.



Requisitos de refrigeração

Os melhores resultados de refrigeração podem ser obtidos de materiais não-ferrosos (estesmateriais possuem maior condutibilidade térmica), com canais de refrigeração rasos (perto

da cavidade), menor distanciamento entre os canais e fluxo turbulento de água (vejatambém a seção sobre refrigeração de moldes). Porém, a exigência mais importante é auniformidade máxima da espessura de parede do produto.

Ventilação do molde

Grandes quantias de ar devem ser deslocadas de um molde de sopro num período muitocurto de tempo, com a finalidade de deixar a superfície do produto moldado conformeespecificado e para oferecer uma taxa de refrigeração apropriada ao artigo. O tipo maissimples de ventilação são ranhuras ou fendas ao longo da linha divisória do molde; estessão de uma profundidade de aproximadamente 0,01 até 0,03 mm (0,004-0,012”) em moldes

pequenos e podem chegar até 0,5 mm (0.02”) em moldes grandes. As aberturas deventilação devem ter uma largura de aproximadamente 3 até 6mm (0,12-0,24”). Os furos para remover o ar de seções rebaixadas ou de letras não devem ser maior do que 0,2 mm(0,008”) de diâmetro. Pinos e anéis inseridos com ventilação fornecem um auxílio útil paraa saída de ar em moldes. Bujões de metal poroso são usados para esta finalidade, as marcasque eles deixam nos artigos podem ser toleradas.

Acabamento de superfície

Em muitos artigos grandes o acabamento de superfície requerido pode variar de umacabamento do tipo “casca de laranja” até uma texturização. E nestes casos uma boa

ventilação é garantida, ou alcançada pela rugosidade de superfície da cavidade do molde,que pode ser obtida por jateamento do molde com areia ou grãos de óxido de alumínio. Otamanho do grão normalmente utilizado é a partir de 0,05 até 2 mm (0,02-0,08”). Quandoum artigo brilhante é necessário, a cavidade do molde também deve ser lisa e polida comalto brilho. As superfícies polidas da cavidade do molde necessitam de uma ventilaçãoextremamente eficaz.

Linha divisória do molde

A taxa de inflação e a necessidade de ejetar o artigo do molde em condições de produçãodeterminam o perfil da linha divisória do molde. Seções transversais elípticas são divididas

na direção do maior diâmetro e seções transversais retangulares são divididas em paraleloao lado mais comprido. Uma divisão em diagonal facilita o descarregamento, mas reduz auniformidade da espessura de parede. Apesar de que alguns configurações e rebaixosexcessivos não podem ser moldados dada à impossibilidade de abrir o molde, um certo graude compensação pode ser obtido, pela variação da linha divisória e pela orientação docomponente dentro do molde. Uma orientação correta no molde pode minimizar umafinamento do artigo.



Zona de esmagamento

Em moldagem por extrusão e sopro a linha divisória do molde deve incluir uma zona ou

área perfilada, que providencia a solda no parison. Em geral esta zona não é maior do que80% da largura da base do recipiente; caso a linha de solda fique muito comprida, coincidecom a parede lateral do artigo. Este tipo de configuração enfraqueceria o artigo, possibilitando uma falha prematura por rachar em condições ambientais ou porempilhamento. Qualquer alteração brusca da seção transversal deve ser evitada. Algunscomponentes fabricados de plásticos de engenharia podem necessitar de uma zona deesmagamento em volta de toda a cavidade. Nestes casos o molde deve ser equipado com bolsas para a rebarba e áreas de distribuição. A zona de esmagamento providencia a solda,mas ela também é configurada para possibilitar uma remoção fácil da rebarba. A geometriada zona de esmagamento, a velocidade de fechamento e a quantia de material envolvidodeterminam a resistência da solda. A largura do canto de esmagamento deve ser a mais

estreita possível, porém isso depende do material de construção do molde e do tamanho dacavidade. Os cantos devem possuir um acabamento liso, sem rebaixos, e devem serchanfrados em direção à cavidade do molde. A largura mínima dos flancos é 0.4 mm ou0,016”, porém, em geral o valor está em torno de 0,5 a 2,5 mm (0,02-0,1”). Para recipientesmenores de PEAD, o valor pode ser 0,75 mm (0,03”), e para recipientes maiores o valor pode chegar até 2-3 mm (0,08-0.12”). O ângulo dos flancos é de aproximadamente 30º.Produtos grandes de moldagem por sopro provavelmente requerem uma barragem atrás dazona de esmagamento para prevenir o afinamento do produto.

Comprimento do parison

Quando não existe um alongamento significativo, o comprimento necessário do parison para um peso determinado do frasco pode ser calculado com bastante precisão, utilizando afórmula a seguir:

L = W

C D t S2

L = comprimento do parison inclusive área de esmagamentoC = uma constante, por exemplo, 0,45 para unidades métricas (cm), e 0,78 para polegadas(para poliolefinas)

= 3,142D = diâmetro médio da fenda anular em cm ou polegadast = fenda anular em cm ou polegadasS = taxa de acréscimo de um polímero, dependente do material plástico utilizado, comotambém da temperatura e da taxa de cisalhamento. Alguns valores sugeridos para a taxa deacréscimo de PEAD e PP a 200°C são os seguintes:

PEAD = 1,49 a 10s-1 PP-H = 1.61



PEAD = 1,92 a 100s-1 PP-H = 1.91PEAD = 2,15 a 400s-1 PP-H = 2,05PEAD = 2.35 a 700s-1

Requisitos do sistema de fechamento

O sistema de fechamento deve apresentar uma série de qualidades, como por exemplo:

a) Fechar e apertar o molde - até em moldes grandes a velocidade de fechamento do moldedeve ser 250mm/s ou 10”/s, e aproximadamente 10 bar ou 145psi de pressão defechamento. b) Esmagar e soldar o material na base, e (quase) separar a rebarba - 0,6 até 6 toneladas pormetro ou 2 até 20 toneladas por pé de força podem ser necessárias para o esmagamento.c) Movimentar o molde a velocidades diferentes para minimizar choques, reduzir o perigode rompimento do produto e providenciar soldas mais resistentes - uma velocidade alta notrecho final do curso de fechamento pode melhorar a resistência da solda.

d) Moldar e configurar o topo do produto.e) Resistir à força de abertura do molde - isto será aproximadamente 1,25x área projetada x pressão de sopro (aproximadamente 7 bar ou 100psi.).f) Abrir o molde para a ejeção do produto.

Hidráulica proporcional

Os moldes de sopro são fixados em placas, e estas placas são movimentadas pelo sistemade fechamento. Placas de fechamento de alumínio são utilizadas, muitas vezes, porque elassão leves e rígidas, e podem ser movimentadas rapidamente pelo sistema de fechamento.

Estes sistemas de fechamento podem ser baseados em sistemas de movimentação pneumáticos ou hidráulicos. Independente do sistema utilizado a força de fechamento deveser aplicada por igual, para obter um esmagamento consistente, seguro e equilibrado, porexemplo, na área da alça de um recipiente. Com a finalidade de obter o controle necessário,muitos fabricantes preferem máquinas com sistemas hidráulicos de fechamento, baseadosna hidráulica proporcional.

CORTE E SOPRO DO PARISON

Enquanto o processo de ar enclausurado ou o processo de geração de gás não está sendoutilizado, outros métodos de introduzir ar dentro do parison devem ser aplicados. O ar sob

uma pressão de aproximadamente 7 bar (100 psi) infla o parison para adquirir a forma dacavidade do molde. Para introduzir o ar dentro do parison, agulhas ou pinos de sopro estãosendo utilizadas. Antes do sopro do parison, porém ele necessita ser separado do materialque está sendo expulso do cabeçote.

Dispositivos de corte do parison



Existe uma série de dispositivos para o corte do parison. No processamento de PVC ou PEum dispositivo de corte frio pode ser utilizado na maioria dos casos, por exemplo, uma facaem forma de cunha é usada muitas vezes para PVC e para poliolefinas - especialmente nosopro do parison pelo gargalo. Quando o corte frio do parison não é possível (por exemplo,se um material poliolefínico é instável ou possui uma espessura de parede reduzida), uma

lâmina quente, aquecida por energia elétrica está sendo empregada; a energia é fornecida por um transformador de baixa voltagem e alta corrente elétrica. Porém, este tipo dedispositivo necessita de um reajuste e uma limpeza freqüente.O dispositivo de corte e pré-prensagem, que corta o parison mediante duas facas frias eefetua uma soldagem simultânea com réguas de prensagem, sempre é usado em conjuntocom ar de apoio controlado. Este dispositivo é particularmente útil na produção derecipientes de PEAD, onde o parison não está alinhado com o gargalo do frasco, comotambém na produção de frascos com alça.

Sopro no topo do parison

Nas assim chamadas “máquinas de sopro pelo topo”, o molde se desloca após a produçãodo parison, levando-o para uma estação separada de sopro (isto permite a produção de mais parisons, ou uma extrusão contínua). Um pino de sopro é inserido no topo do parison(gargalo do frasco) na estação de sopro e, em seguida, o ar é introduzido mediante o pinode sopro. Isto causa a expansão do parison contra as paredes do molde, o material plásticoadquire forma pela refrigeração e após este estágio o produto é ejetado. Em muitos casos o produto necessita de uma operação posterior de acabamento, como por exemplo,rebarbagem, impressão, etiquetagem, enchimento com o conteúdo etc. (veja tambémINTRODUÇÃO À MOLDAGEM POR SOPRO)Além da introdução do ar de sopro, um pino de sopro de calibração também forma oucalibra o diâmetro interno de uma abertura no topo do artigo. Se o molde fecha em volta do

pino, a operação é chamada de “calibração por curso de fechamento”. Caso o pino de soproentre no molde fechado a operação é chamada de “calibração por curso do pino”.

Outras técnicas de sopro

A maioria dos produtos é produzida pela técnica de sopro pelo topo, já que o artigo (namaioria frascos) pode ser obtido com uma precisão razoável, um gargalo calibrado (a açãode introduzir o pino de sopro dentro do material plástico quente e maleável) permite amoldagem da parte interna e da rosca externa do gargalo. O artigo é produzido apoiado na base (na maioria em posição vertical) e esta orientação do produto é útil para operações posteriores, por exemplo, um enchimento do recipiente. Em “máquinas de sopro pelo

fundo”, o artigo é produzido apoiado no gargalo. O parison cai em cima de um pino, após aextrusão do comprimento previsto e o molde fecha; este fechamento forma a parte dogargalo e solda a outra extremidade da mangueira, para permitir a inflação do parisonquando o ar é introduzido através do pino de sopro. Em alguns artigos o “sopro por agulha”é a forma preferida de produção. Após a extrusão do comprimento correto do parison, omolde fecha, e este fechamento esmaga tanto a parte do topo como a parte do fundo do parison. O ar é introduzido mediante um agulha ou um pino pequeno para inflar o parison.



Pinos de sopro

Dependendo do processo de produção utilizado serão necessários diferentes tipos de pinosde sopro. Existem por exemplo, pinos de sopro para o corte dentro do molde e pinos desopro com buchas de corte para a calibração do gargalo (a última versão ainda pode ser

equipada com uma mola para a bucha de corte, permitindo o corte automático da rebarbado gargalo).Estes sistemas podem operar com cilindros acionados por força hidráulica. Quando possível deve-se escolher pinos de sopro que fazem parte de uma gama de pinosnormalizados ou modulados, permitindo deste modo a troca rápida dos pinos de sopro e buchas de corte sob condições de produção. O pino de sopro deve ser construído de preferência de um material mais maleável do que o material da área de esmagamento domolde, para reduzir o risco de danos no molde, em caso de desalinhamento do pino. O pinodeve possuir uma forma cônica e deve ser refrigerado por água.

O SISTEMA DE CONTROLE

Os modernos sistemas de controle são baseados em microprocessadores, e máquinas demoldagem por sopro não são uma exceção. Um sistema deste tipo não apenas é capaz deexecutar funções de controle, mas permite a avaliação de erros e funções estatísticas. Oscontroles baseados em microprocessadores não necessariamente produzem melhores produtos, ou possibilitam uma produção mais rápida. Porém, eles podem produzir os produtos mais consistentemente pelos motivos descritos a seguir.

Reprogramação

Uma reprogramação de seqüências da máquina para a adaptação a condições especiais é

mais fácil do que com a utilização de controles por relês. As seqüências de operação damáquina podem ser alteradas por um aparelho de programação de campo para incorporarmovimentos ou seqüências especiais. Operadores podem controlar os programas paraadaptar modificações ou até novos processos. Os parâmetros da máquina, do processo e daseqüência do processo podem ser armazenados no controlador mediante, por exemplo, umcartão magnético para facilitar o ajuste e melhorar a sua consistência. Apesar do fato de quea máquina não produzirá componentes idênticos à aqueles produzidos na corrida anterior, por causa da própria natureza e de material diferente, a nova corrida produzirácomponentes mais próximos possíveis aos da produção original, mediante alguns ajustes.

Adaptação universal

O fabricante da máquina pode equipar todas elas de configurações similares, com o mesmotipo de controlador; variações podem ser obtidas pela variação do programa. Os processosde fabricação serão simplificados e os custos serão reduzidos. Uma máquina mais versátil pode ser apresentada, mesmo se os custos estão equiparados à aqueles de outros sistemasde controle.

Segurança



A incorporação de maior segurança é uma vantagem muito importante na aplicação decontroles por microprocessador. O estado de muitas proteções, intertravamentos etc. podemser determinados, e a máquina somente permitirá uma operação quando ela é segura. Em

caso de alteração da legislação o sistema pode ser atualizado.

Localização de problemas

O microprocessador pode localizar problemas próprios e problemas de outros componentesdo sistema. O resultado desta investigação pode ser apresentado em língua plena, ou numdiagrama da máquina junto com soluções sugeridas.

Controle de periféricos

A memória de muitos sistemas de microprocessadores é grande o suficiente para aceitar a

colocação de equipamento periférico em seqüência. Robôs, dispositivos de corte emanuseio de materiais, por exemplo, podem ser incorporados no ciclo da máquina, permitindo deste modo a sincronização deste tipo de equipamento com a máquina demoldagem a um custo reduzido. Mesmo o controlador de temperatura, simples agora, secomunica com o sistema de controle da máquina de moldagem e com outros computadores.O computador principal é capaz, por exemplo, de ajustar as temperaturas, alterar ascaracterísticas de controle ou termos do controlador de temperatura, aceitando posteriormente a temperatura real com a finalidade de registrá-la.

Controle de malha aberta e malha fechada

Um processo sob controle de malha fechada existe quando um comando é emitido, osistema de controle monitora o acontecimento e reajusta a intensidade da resposta, casonecessário, para conseguir a finalidade do comando, enquanto num controle de malhaaberta o sistema de controle não monitora o acontecimento após a emissão do comando. Namoldagem, o termo de malha fechada é aplicado muitas vezes no sistema hidráulico, isto é,na velocidade de programação do parison. Caso exista uma especificação de controle demalha fechada para a velocidade, será mais fácil e mais barato fazê-lo com uma malha que“fecha” na válvula hidráulica, isto é, a taxa de fluxo de óleo através da válvula deve sermonitorada e controlada.

Estatística

Um sistema de controle moderno é capaz de aceitar uma grande quantidade de dados e derearranjar estes dados, para informar ao operador da máquina o que está acontecendo, ou oque acontecerá. Isto somente poderia ser feito pela aplicação sensata de métodosestatísticos, manualmente, porém até o termino dos cálculos o ciclo de moldagem estariaterminado. Para garantir o sucesso de um teste on-line, uma decisão deve ser tomada sobreas medidas que serão necessárias, quais serão os cálculos exigidos e o que deveria ser feitocom a resposta. Pela aceitação dos resultados de varias medições, por exemplo, da



velocidade da rosca e do parison, o microprocessador pode realizar os cálculos estatísticosextremamente rápido e indicar a resposta da mesma maneira.

Controle automático de qualidade

O poder de controle do microprocessador e as facilidades de operação têm permitido aincorporação de características numa máquina de moldagem, possibilitando a verificaçãoda qualidade do produto durante um ciclo de moldagem. A verificação da qualidade do produto durante a fabricação pode ser documentada num protocolo estatístico de controledo processo. O valor médio ou pré-ajustado de um comando monitorado pode ser indicadoautomaticamente na tela de vídeo em conjunto com os limites de controle apropriados, porexemplo, os limites de controle superior e inferior. Durante um ciclo real de moldagem osdados estão sendo coletadas e indicados na tela. Os desvios de produção ou as tendências, portanto podem ser localizadas facilmente e artigos fora de especificação podem serrejeitados ou separados para inspeção.

Produção em tempo hábil

A facilidade de recuperar produtos de moldagem defeituosos, como também a rebarba produzida durante a moldagem de materiais termoplásticos, é, muitas vezes, uma bençãoduvidosa, porque pode conduzir à postura de que a produção de artigos com defeito nãoimporta. Pode se dizer que não importa porque os artigos podem ser remoídos e utilizadosnovamente. Eles podem ser recuperados de fato, porém com um monte de tempo e esforço perdido; somente com um custo grande é possível manter uma máquina de moldagem emoperação, portanto faz sentido tentar acertar na primeira vez. Quando isto é possível, uma produção em tempo hábil (just in time) pode ser realizada.

Capítulo 5AQUECIMENTO E INTRODUÇÃO DE CALOR

Plásticos comerciais não são bons condutores de calor, possuem pouca estabilidade térmicae alto calor específico. Isso significa que estamos tentando colocar uma grande quantidadede calor dentro de um material que não consegue conduzi-lo, e que entrará em degradaçãona impossibilidade de fazê-lo.

Temperatura da massa

A temperatura da massa pode ser medida no bocal, ou pela ejeção do material ao ar.

Quando medida pela extrusão do material ao ar deve-se tomar os devidos cuidados, paraassegurar que a purgação do material plástico quente não causará um acidente. Sãonecessários cuidados porque a massa plástica é quente o suficiente para causar queimadurasseveras e também aderir à pele; estas queimaduras são ferimentos comuns em áreas de processamento de plásticos. Por este motivo, é recomendável usar luvas e proteções faciaisno manuseio de materiais quentes, ou quando existe perigo de espirro de massa plástica, por exemplo, durante o início de operação ou na purgação do material. Para obter maior



precisão na medição do ar, a ponta do instrumento de medição deve ser pré-aquecida até atemperatura esperada de medição.Para uma determinada máquina alcançar a temperatura da massa, os ajustes reais docilindro (ou canhão) dependem, por exemplo, da rotação da rosca e da pressão dentro docanhão. A temperatura da massa deve ser verificada periodicamente, já que a produção é

afetada significativamente por este fator. Um aumento de 30°C na temperatura da massa, por exemplo, facilmente pode prolongar o tempo de refrigeração por 5 segundos.

Temperatura do produto

Devido a sua importância tanto a temperatura da massa como a temperatura do produtodevem ser medidas e registradas. A temperatura do produto pode variar em pontosdiferentes do artigo, por este motivo a temperatura do ponto mais quente deve ser tomadacomo referência, provavelmente, no fundo do artigo. Um local específico deve serescolhido após um teste e durante a produção, e a temperatura deste ponto deve serverificada regularmente, mediante um pirômetro infravermelho ou um instrumento de

medição.

Aquecimento por zonas

Para facilitar o controle, os cilindros de plastificação ou canhões são divididos em zonas ouregiões. Cada uma dessas zonas é equipada com seu próprio sistema de aquecimento ousistema de aquecimento e refrigeração, e cada sistema é controlado por um sensor detemperatura e equipamento associado, por exemplo, um controlador de temperatura baseado em operação por microprocessador do tipo PID. Um controlador PID possibilita aintrodução de calor suficiente para elevar a temperatura até o ponto de ajuste necessário. Não deve ocorrer excesso de temperatura. Para localizar um defeito da resistência de

aquecimento, amperímetros devem ser instalados; em caso de defeito (queima) de umaresistência existe uma demanda de energia no controlador, porém, o amperímetro indicará afalta de fluxo de corrente.

Ajuste de temperatura

É necessário observar que a temperatura da massa é a mais importante, e que astemperaturas cotadas do canhão servem apenas como diretriz. Quando você não possuiexperiência no processamento de um grau de material em particular é necessário começarcom o ajuste mais baixo recomendado. Normalmente, a primeira zona de temperatura éajustada para o valor mais baixo, isso ajuda a prevenir uma plastificação prematura e evita

a formação de pontes de material na zona de alimentação. As temperaturas das outras zonasdevem ser ajustadas em ordem crescente para maior, até o cabeçote ser alcançado. Devidoao tamanho de muitos cabeçotes, os mesmos também podem ser divididos em zonas, e estasdevem ser ajustadas para o mesmo valor, caso não exista uma especificação diferente.

Verificação de temperatura



Sempre será necessário verificar se a máquina está ajustada e se está sendo ope-rada nastemperaturas especificadas nas fichas de processos. Isso é muito importante porque atemperatura afeta tanto o acabamento de superfície do artigo como a produção. O quemerece ser destacada é a temperatura da face interna do cabeçote, que deve ser verificadausando, por exemplo, um instrumento de medição.

As medições devem ser verificadas durante a operação de extrusão e moldagem, e astemperaturas das resistências devem ser ajustadas com a finalidade de manter astemperaturas internas necessárias. Todos os pontos do cabeçote e bocal, como também domolde, devem ser equipados com sensores de temperatura, e os valores medidos devem serregistrados.

Aquecendo a máquina

Veja a seção PROCEDIMENTOS INICIAIS.

Calor gerado pela rotação da rosca

Uma vez que uma extrusora ou uma máquina de moldagem por injeção foi colocada emoperação, o calor necessário para plastificar o material pode ser gerado tanto pelasresistências de aquecimento do canhão, como pelo esforço em girar a rosca (esta quantia decalor pode ser calculada quando o calor específico do material é conhecido, e quando adiferença entre a temperatura de processamento e a temperatura gerada também éconhecida). O calor gerado pela rotação da rosca pode ser tanto, que em muitas máquinasas resistências de aquecimento não serão ligadas, uma vez que a extrusora opera navelocidade do processo (quando uma máquina foi projetada para operar sem aquecedoresexternos, é chamada de “extrusora adiabática”). Quando as resistências não estão sendoligadas, o ponto de ajuste dos controladores foi ultrapassado e o material está saindo do

bocal numa temperatura maior do que a especificada. Este calor excessivo deve serremovido. Por este motivo, a refrigeração do canhão muitas vezes é necessária para evitar adecomposição da resina ou taxas de produção excessivamente baixas.

Calor de cisalhamento

O esforço consumido para girar a rosca e bombear o material para a frente é convertido emcalor. Calor de cisalhamento também é gerado quando o material plástico é forçado do bocal de um cabeçote acumulador ou na moldagem por injeção e sopro. Como existe umcisalhamento do material, este calor é chamado de calor de cisa-lhamento. Ele não édistribuído uniformemente pelo material, mas é maior onde a taxa de cisalhamento for

maior, e pode ser tão alto ao ponto de causar sobreaquecimento local, por exemplo, noscantos dos filetes da rosca, no caso de processamento de UPVC. Uma vez que umadecomposição deste material ocorre, ela pode se estender rapidamente. Para um materialdeterminado a quantia de calor de cisalhamento depende da velocidade e do diâmetro darosca (veja também a seção REFRIGERAÇÃO). Quando possível, o tamanho da máquinadeve ser adaptado à produção prevista. É possível, por exemplo, se conseguir a produçãoexigida com uma extrusora pequena em alta rotação, ou com uma extrusora de maiordiâmetro em rotação mais baixa. Provavelmente, será constatado que a extrusora maior está



produzindo a massa a temperaturas significativamente mais baixas, e portanto uma produção maior será possível.

Tempo de permanência no canhão

A taxa de decomposição de um material plástico depende tanto da temperatura como dotempo. Um material plástico pode ser degradado, por exemplo, pela exposição curta a umatemperatura alta, ou pela exposição longa a uma temperatura mais baixa. Portanto, o tempode exposição de um plástico a temperaturas altas dentro do canhão é um fator importante (otempo de permanência pode ser determinado experimentalmente pela medição do temporeal para um plástico de cor diferente na passagem por um sistema, por exemplo, umcanhão de extrusão.Observe que uma parte do material poderia permanecer dentro do canhão por um tempomaior, pelo fato de que o material pode ficar preso. Em casos onde o tempo de permanênciaé muito curto, o material não será plastificado uniformemente, no caso oposto, existirá umadegradação do material. O objetivo é manter o tempo de permanência uniforme,

assegurando, por exemplo, que o material que alimenta a máquina possua uma composiçãoconstante e seja de tamanho e aparência uniforme. Os pacotes de telas devem ser trocadosem caso de bloqueios e qualquer sinal de desgaste deve ser relatado ao time de manutenção.Veja também as seções CANHÃO e ROSCA.

CONTEÚDO DE CALOR E EXIGÊNCIAS DE REFRIGERAÇÃO

Plásticos comerciais são condutores de calor de pouca eficiência, possuem poucaestabilidade térmica e alto calor específico. Isto significa que estamos tentando impor umagrande quantia de calor dentro de um material que não pode conduzi-lo, e entrará emdegradação na impossibilidade de fazê-lo. Além disso, o calor deve ser removido para

manter a forma adquirida pelo material termoplástico após a moldagem. Devido à mácondutibilidade térmica dos plásticos, este estágio de remoção de calor pode determinar ataxa de produção. Este problema é particularmente severo na moldagem por sopro, pelofato de o produto somente poder ser refrigerado unilateralmente.

Termoplásticos amorfos e cristalinos

Os materiais termoplásticos poder ser divididos em duas categorias principais: ostermoplásticos amorfos e os cristalinos. Um material termoplástico amorfo normalmente éum material duro, transparente e rígido, de baixo encolhimento e baixa resistência aoimpacto. Um plástico cristalino também contém material amorfo e é conhecido

alternativamente como material termoplástico semi-cristalino. Este tipo de plásticonormalmente é mais tenaz e mais macio, mas pode apresentar uma temperatura mais alta dedistorção ao calor, do que um material termoplástico amorfo; estes plásticos também sãotranslúcidos ou opacos, e possuem um grau mais alto de encolhimento. Os plásticos semi-cristalinos necessitam de uma aplicação maior de calor para serem processados, pelo fatode que as estruturas cristalinas terão de ser destruídas; este calor deve ser removido paramanter a forma do produto.



Introdução de calor

Uma vez que a extrusora é colocada nas condições de operação, o calor necessário para plastificar o material pode partir tanto das resistências de aquecimento do ca-nhão, como doesforço de girar a rosca. A máquina deve ser operada de modo para mi-nimizar a quantia de

calor friccional e evitar a geração de excesso de temperatura (veja a seção Aquecimento).Isto é muito importante porque algumas máquinas não possuem meios de remover o calorexcessivo, isto é, elas não possuem um sistema de refrigeração no canhão. Em caso dageração de calor excessivo normalmente é mais rápido removê-lo durante o processo de produção (extrusão), já que a massa pode ser misturada, facilitando a transferência de calor.

Refrigeração do canhão

Os sistemas de refrigeração são operados à base de ar ou água. Estes sistemas são atuadosou comutados normalmente pelos mesmos instrumentos de controle do sistema deaquecimento; usualmente as zonas de refrigeração são como as zonas de aquecimento. Os

sistemas mais simples são sopradores de ar ou ventiladores, que são ligados quando atemperatura pré-ajustada for ultrapassada, e após o aquecimento for desligado. O sistema pode ser composto de elementos de aquecimento embutidos num isolamento de cerâmica emontados dentro de uma carcaça de aço inoxidável, e cada zona pode ser equipada com umventilador centrifugal montado acima do canhão.

Refrigeração do bloco do funil

Para assegurar um livre acesso de material na zona de alimentação da rosca, água derefrigeração é passada em volta do bloco do funil de alimentação. A taxa de fluxo e atemperatura da água de refrigeração são importantes, pelo fato de que elas afetam a maneira

de plastificação do material dentro do canhão. Quando a água que passa em volta do funil éretirada da rede, ela pode estar sujeita a variações de temperatura pela estação vigente, porexemplo, a temperatura pode ser 3°C ou 38°F no inverno, e 23°C ou 73°F no verão. Estetipo de variação pode afetar a temperatura da massa e causar variações no produto. Émelhor utilizar um sistema de recirculação de água de circuito fechado, porque este sistemaeconomiza água e evita a formação de resíduos.

Refrigeração da rosca

A refrigeração da rosca normalmente é efetuada pela circulação de água, através de um furoque parte da extremidade traseira da rosca. Esta refrigeração normalmente é feita para sanar

um problema de alimentação ou para melhorar a mistura. No primeiro caso apenas seránecessário refrigerar a rosca na zona de alimentação, enquanto no segundo será necessáriofurar a rosca em todo o seu comprimento. Isto seria quase até a ponta da rosca. Neste caso,a água de refrigeração congela uma camada de material na ponta da rosca e,conseqüentemente, aumenta a taxa de compressão da mesma. A eficiência de misturaaumenta, porém, a produção fica mais baixa e o consumo de energia sobe. Uma grandedesvantagem, em ambos os casos, é que a temperatura real da rosca normalmente não éconhecida.



No processamento de UPVC a rosca pode ser refrigerada, (o calor de cisalhamento éremovido) mediante a passagem de um meio aquecido de transferência de calor ao longo darosca, que pode ser feita na temperatura de 140°C (284°F). Este fluído é quente para possibilitar um melhor controle. Não é recomendado utilizar óleo comum para estafinalidade.

Conteúdo de calor

O calor contido na resina fundida pode ser propagado no ar do ambiente ou removido pelosistema de refrigeração dentro do molde. A quantia de calor contido na massa pode sercalculada quando a taxa de produção, o calor específico e a temperatura da massa sãoconhecidos. Veja seção Aquecimento e introdução de calor.

Refrigeração do produto

Os sistemas de refrigeração utilizados nos moldes para máquinas de moldagem por sopro

normalmente são baseados em água; o fluido passa através do molde na taxa necessária, para remover o calor contido no material plástico. Refrigere o molde a taxas diferentes,caso necessário, para obter uniformidade de refrigeração dentro do produto. A finalidadedeve ser a refrigeração mais rápida possível, assegurando que defeitos, como umasuperfície irregular, alterações nas propriedades físicas etc, não sejam encontrados. Devidoà maior espessura das regiões do gargalo e do fundo, uma zona separada de refrigeração pode ser necessária.

Melhorando a refrigeração do produto

Na maioria das máquinas sopradoras o produto é refrigerado apenas em um lado, isto é, o

lado em contato com o molde. Vários sistemas ou técnicas são disponíveis para melhoraresta refrigeração, relativamente ineficiente. O recipiente pode ser enchido com um produtolíquido frio, por exemplo, moldagem e enchimento simultâneo. Outro método é o sopro por pulsação; quando o recipiente foi soprado, a pressão de ar é reduzida e ar novo e frio estásendo introduzido. Em alguns casos uma refri-geração criogênica é utilizada, por exemplo,refrigeração por nitrogênio líquido; é quando o produto é refrigerado pela injeção denitrogênio frio, mediante o pino de sopro, a partir de um reservatório de nitrogênio líquido.Ar seco e gelado na temperatura de 80°C negativos também já foi utilizado. Para acelerar a produção do sistema de moldagem por sopro um molde separado de pós-resfriamento podeser utilizado. Este molde assimila a forma do produto e alivia o molde de sopro na suafunção de formar o artigo.

Supervisão de temperatura e refrigeração

Sempre verifique se a máquina está ajustada e se opera na temperatura especificada noficha de processo. Isto é muito importante porque a temperatura afeta tanto o acabamentode superfície como a taxa de produção. Estas medidas devem ser verificadas durante aoperação real de moldagem e as temperaturas dos aquecedores e as taxas de fluxo derefrigeração devem ser ajustadas, caso necessário, para manter as condições desejadas.



Todas as partes da máquina sopradora e dos moldes devem ser equipadas com medidoresde fluxo para o meio de refrigeração ( por exemplo, rotâme-tros) e com instrumentos demedição para a temperatura. Os valores medidos devem ser registrados no protocolo deajuste e verificados em intervalos específicos.

Evitar o uso de ar comprimidoEm muitas áreas, ar comprimido é utilizado automaticamente para muitos traba-lhos, ondeum soprador simples ou ventilador seria suficiente. Quando um ventilador pode ser usado,ao invés de ar comprimido, é muitas vezes menos oneroso.

Efeito da temperatura da massa

É muito importante manter a temperatura da massa em baixos valores específicos; com umaumento desta temperatura o tempo de refrigeração também aumentará. Considere oexemplo a seguir: Uma chapa de PE, de 3,5mm de espessura foi refrige-rada num molde de

220 para 60°C (428 - 140°F), num tempo de 38 segundos. Pela redução da temperaturainicial, de 220 para 200°C (428 - 392°F), o tempo de refri-geração foi reduzido para 34segundos. Uma nova redução de temperatura de 220 para 180°C (428 - 356°F) diminuiu otempo para 31 segundos. Numa corrida de moldagem, a economia de um segundo no ciclode refrigeração pode representar uma boa quantia de dinheiro.

Tabela 10A • Conteúdo de calor de alguns materiais paraextrusão e moldagem

Abreviação Densidade Tg Tm Temp.processo Temp.Dif. Calor e

Entalpia g/cm3 ºC ºC Tp ºC Tp-T20 kJ/kJ/kg

ABS 1,02-1,06 88-120 - 240 220 2,0450PEAD 0,952-0,965 - 130-137 215 195 3 ,3PEBD 0,917-0,932 - 20 110-125 185 165 2,7460PELBD 0. 0.918-0,935 - 115-128 215 195 3,2620PA 6 1,12-1,14 50 210-220 250 230 3,0

700PA 66 1,13-1,14 57 265 280 260 3,0800PMMA 1.17-1,20 90-105 - 220 200 1,9380PP 0,900-0,910 5 165-175 220 200 2,8570PPVC 1,16-1,36 75-105 - 185 165 2,7



UPVC 1,30-1,50 75-105 - 195 175 1,7300TPS 1,03-1,06 85-100 - 200 180 1.9

Tabela 10B • Conteúdo de calor de alguns materiais paraextrusão e moldagem

Abreviação Gravidade Tg Tm Temp.processo Temp.Dif. Calor espEntalpia

específica ºF ºF Tp ºF Tp-T70 Btu/Btu/lb

ABS 1,02-1,06 190-250 - 465 395 0,490195PEAD 0,952-0,965 - 265-280 420 350 0,806

280PEBD 0,917-0,932 - 230-257 365 295 0,664195PELBD 0.918-0,935 - 40-262 420 350 0,764265PA 6 1,12-1,14 - 410-430 80 410 0,73300PA 66 1,13-1,14 - 510 535 565 0,734340PMMA 1.17-1,20 195-220 - 430 360 0,454165PP 0,900-0,910 - 335-347 430 360 0,68

245PPVC 1,16-1,36 165-220 - 365 295 0,66195UPVC 1,30-1,50 165-220 - 385 315 0,40130TPS 1,03-1,06 185-212 - 390 320 0,470150

CÁLCULO DE REFRIGERAÇÃO DO MOLDEPara calcular os requisitos de refrigeração de um molde determinado sugerimos a aplicaçãodo procedimento a seguir:

a) Calcule o peso do parison para o artigo b) Calcule o conteúdo de calor para o molde por cicloc) Calcule a taxa de fluxo do meio de refrigeração através do molde



d) Selecione o diâmetro do canal de refrigeração a ser utilizadoe) Verifique se existe turbulência de fluxof) Calcule o número de canais de refrigeração necessários no molde para acomodar a taxade fluxo do meio de refrigeração necessária.

O calor contido na resina fundida pode ser disperso no ar do ambiente, ou removido pelosistema de refrigeração dentro do molde. Vamos presumir que o calor será removido pelosistema de refrigeração dentro do molde. Isto significa que é muito importante assegurarque a quantia correta de fluido (normalmente água), na temperatura correta, está sendocirculada.

Cálculo do peso do parison para o artigo

Em casos onde artigos já moldados não são disponíveis, o volume total do parison porciclo deve ser calculado para determinar o peso total do artigo em cada ciclo. Nadisponibilidade deste valor, o volume por ciclo pode ser multiplicado pela densidade do

material para determinar o peso total do parison.

Cálculo do calor a ser removido em cada ciclo

A Tabela 10 indica o teor de energia do calor que deve ser removido por grama, para umasérie de materiais termoplásticos. A quantia de calor (q) a ser removida por ciclo é aseguinte:

q = Peso total do parison do artigo (g) x energia de calor a ser removido (J/g)Tempo do ciclo (s)

A divisão por 1000 fornecerá q em kJ/s, que é o mesmo que quilowatts. Sugerimos que oartigo seja dividido em duas partes principais: o corpo do produto (1), e a parte do gargaloe fundo (2). Podemos dizer que todo o calor contido em (1) deve ser removido pela água darefrigeração, porém, somente a metade do calor contido em (2) será removida pela água darefrigeração.Isto significa, naturalmente, que dois cálculos devem ser executados. A Tabela 10 mostraque a temperatura de desmoldagem é 20°C, isso é, aproximadamente 70°F. Caso isto nãoseja possível, diminua a nova temperatura de desmoldagem da tempe-ratura da massa paraobter o diferencial de temperatura DT. A multiplicação de DT pelo calor específicoindicará o valor do calor a ser removido.

Cálculo da taxa de fluxo do meio de refrigeração

Uma regra em geral aceita é que a taxa de fluxo necessária é a quantidade mínima de águaexigida para manter a temperatura pré-determinada do molde, dentro da faixa de +/- 2°C.Quando a temperatura ajustada é 30°C, por exemplo, ela pode variar entre 28 - 32°C. Atemperatura da água de entrada deve ser de 28°C, e a temperatura da água de saída 32°C.A seguinte fórmula pode ser usada:



Q = qCp x ∆T

Neste caso seria:Q = taxa de fluxo em litros /segundo

q = quantia de calor a ser removido em cada cicloCp = calor específico da água (4,186 kJ/kg)∆T = diferença de temperatura entre a água de entrada e a água de saída (neste caso 4°C).

A resposta seria em litros/segundo, a multiplicação por 3600 indicaria o consumo emlitros/hora. A divisão de litros/hora por 1000 daria a reposta em toneladas por hora, oum3/h.

Seleção do diâmetro do canal de refrigeração

O diâmetro do canal de refrigeração recomendado, é de aproximadamente 10 mm (0,4”), e

a distância da parede da cavidade também deve ser 10 mm.Com um espaço entre os canais de refrigeração de 30 mm (1/2”), isto seria, apro-ximadamente, o equivalente a ter uma refrigeração contínua em toda a área, numa profundidade de 15 mm.

Verificação de turbulência

A remoção de calor é mais eficiente quando a água esta fluindo de maneira turbulenta. Paraobter turbulência a velocidade da água deve ser maior do que 0,45 m/s, com um diâmetrodo canal de 10 mm.Quando o diâmetro dos furos é 10 mm, a área será 0,000078 m2. Pela divisão de taxa de

fluxo em toneladas por hora (ou m3/h), pela área do furo em metros quadrados pode-seobter a taxa de fluxo em m/s. Caso essa medida seja menor do que 0,45m/s, o diâmetro dofuro deve ser reduzido até uma turbulência de fluxo poder ser realizada.

Cálculo do número dos canais de refrigeração

Utilize a fórmula a seguir para calcular o comprimento total dos canais de refrige-ração:L = 2 x s x q

K x x D x T

Neste caso seria:L = comprimento em metros.s = distância entre cada canal de refrigeração em metros.q = conteúdo de calor calculado a ser removido do material plástico em J/s.K = valor da condutividade térmica do material do moldeD = diâmetro do canal de refrigeração em metros∆T = diferença de temperatura da massa para o molde, para o material plástico



Calculado o comprimento total do canal de refrigeração, será necessário considerar aconfiguração real do sistema de refrigeração, por exemplo, de acordo com o tipo de ejeçãoutilizada para extrair o componente do molde. Caso os canais de refrige-ração foram

projetados para correr ao longo do componente, a divisão de L pelo comprimento maior docomponente dará o número de canais de refrigeração necessários para cada metade domolde.

Os requisitos mínimos de refrigeração para o molde

As fórmulas acima habilitam o projetista a calcular os requisitos mínimos do circuito derefrigeração de qualquer molde. Qualquer circuito adicional de refrigeração pode melhoraro tempo de ciclo. Uma refrigeração adicional incorporada (por exemplo, medianterefrigeração pulsante) pode prevenir qualquer acumulação de calor e permitir que o produtoseja ejetado mais rápido e isento de distorções.

PROCEDIMENTOS INICIAIS

O início da operação é uns dos períodos mais perigosos durante a moldagem por sopro. Amáquina está sendo aquecida e o material pode se decompor e ser expelido do bocal ouorifício de saída; o operador está ocupado para colocar a máquina em condições de ope-ração satisfatórias, e isso envolve uma atuação bem perto da máquina. Portanto, énecessário tomar bastante cuidado no início da operação. Particularmente, não se deve permitir a presença de pessoas perto do bocal de saída de material (alguns canhões emmáquinas de injeção podem ser basculados para o lado, com a finalidade de purgar o

material), e a tampa do funil de alimentação deve ser posta firmemente no funil para evitara exposição da rosca. Nenhuma pessoa deve estar na área de moldagem sem autorização.

Preparação para o início de operação

Procure conselhos ou verifique as fichas para conhecer os ajustes necessários da máquina.Ligue as chaves principais de alimentação elétrica e escolha ou ajuste às temperaturasespecificadas. Verifique se a água de refrigeração foi aberta e se está circulando no blocodo funil de alimentação (caso necessário ligue a refrigeração do canhão e feche a água derefrigeração da rosca). Pré-aqueça o óleo hidráulico até a temperatura de operação, porexemplo,45°C, o que pode ser feito pela recirculação do óleo no tanque, ou pela utilização

de um aquecedor instalado para esta finalidade. Quando a máquina alcançar astemperaturas pré-ajustadas (veja a seção Aquecimento) deve se permitir um equilíbrio dascondições, antes da introdução de material no canhão. Este tempo de equilíbrio depende dotamanho e do tipo da máquina; pode levar apenas 20 minutos numa máquina pequena, ouaté várias horas numa de grande porte com cabeçote acumulador. Portanto, é aconselhávelaproveitar o tempo para a preparação da produção. Verifique, por exemplo, se o bocal estálimpo e se todas as partes do molde estão limpas e prontas para a operação. Revise a ordemde produção referente à cor e à quantidade, e a disponibilidade de todas as ferramentas e



equipamentos. Verifique se as unidades complementares estão limpas e funcionando. Liguee revise, por exemplo, o carregador do funil, a esteira de rebarbas e o moinho, a esteiratransportadora de frascos, a bomba de vácuo e o testador de estanqueidade dos frascos.


A temperatura da massa pode ser medida no bocal ou pela extrusão do material ao ar, ouainda “atirando” o material ao ar. Independente do método utilizado é necessário tomarmuito cuidado durante a medição, para assegurar que, por exemplo, a purgação do plásticoquente não cause um acidente. A massa plástica é quente o suficiente para provocarqueimaduras severas e também aderir à pele, e pode ser muito difícil de removê-la.Queimaduras são ferimentos comuns em áreas de moldagem. Por este motivo érecomendável utilizar luvas e protetores da face no manuseio de material quente, ou ondeexista o perigo de espirros de massa plástica, por exemplo, durante a purgação no início deoperação. Com alguns materiais, por exemplo, PA66, é aconse-lhável usar PEAD commaterial de purgação; o material obtido deste modo pode espumar e espirrar, portanto seja

bastante cuidadoso.Para obter uma precisão maior de medição durante o lançamento do material ao ar, a pontado instrumento de medição deve ser pré-aquecida para a temperatura prevista na medição.Os ajustes reais do cilindro de extrusão para alcançar esta temperatura da massa numamáquina especificada, dependem, por exemplo, da rotação da rosca e da contrapressão.

Aquecimento de uma máquina vazia

Os canhões de máquinas para o processamento de termoplásticos normalmente sãoaquecidos mediante resistências elétricas. O aquecimento deve ser programado para evitaro excesso de temperatura e, também, para que o tempo de aquecimento até a temperatura

prevista não seja excessivo. Normalmente, isso é feito mediante controladores detemperatura de três pontos, do tipo PID. Com alguns materiais, por exemplo, UPVC, umexcesso de temperatura pode ser muito sério, e pode causar uma degradação antes do iníciode moldagem.Uma vez que a máquina alcançou as temperaturas desejadas deve-se permitir um equilíbriode condições, antes da introdução de material no canhão (mantenha este tempo o mais curto possível, não é recomendável queimar a resina pelo aquecimento do material, na presençade ar existente nos filetes da rosca). Verifique se as tempe-raturas corretas da máquinaforam alcançadas, mediante um acionamento curto (pulsação) da rosca. Caso não seja possível girar a rosca, ou se a rosca necessita de uma corrente muito alta no motor, permitaque a máquina se equilibre mais um pouco.

Antes da corrida de moldagem, verifique se as condições ajustadas estão satisfatórias pela purgação de alguns quilos de material do bocal em velocidade baixa. Verifique atemperatura da massa com um instrumento de medição, como também se a aparência emgeral é satisfatória; o material deve ser liso, isento de pontos queimados, etc (caso omaterial não permita uma extrusão normal após o equilíbrio das condições, verifique, porexemplo, se existem resistências queimadas ou pontes de material dentro do funil dealimentação).



Aquecimento de uma máquina cheia

Máquina cheia significa que o cilindro ou canhão está cheio de material plástico. Umamáquina cheia e fria às vezes pode acontecer por falta de energia, ou por ter dei-xadomaterial que degrada pelo processo de oxidação, por exemplo poliolefinas, de propósito no

canhão. No final de uma corrida de moldagem com material facilmente oxidável, o caso de poliolefinas em altas temperaturas, a máquina pode ser deixada com material no canhão para prevenir oxidação (não deixe um canhão ranhurado cheio de material, porque um novoinício de operação será muito difícil).Devemos estar certos de que a máquina esteja aquecida de maneira segura para evitar umadecomposição ou degradação do material, e mesmo que isto aconteça, que não cause umacidente. Uma decomposição pode produzir gases sob pressão, e estes gases pressurizados podem causar acidentes graves, por exemplo, expelindo material quente do bocal ou doorifício de saída de material.Ajuste todas as temperaturas para abaixo da temperatura de plastificação do materialutilizado, por exemplo, 135°C (275°F) para PEBD. Permita que a máquina alcance e se

equilibre nessas temperaturas. Em seguida aumente a temperatura do bocal para acima datemperatura de plastificação do material, aumente as temperaturas da zona frontal e da zonatraseira até a temperatura acima da de plastificação, e faça o mesmo em seguida com aszonas centrais. Permita um equilíbrio das condições nessas temperaturas por um períodocurto, antes de começar a purgar ou moldar.

Operação inicial e purgação

Verifique se a máquina realmente alcançou as temperaturas pré-ajustadas, mediante amedição da temperatura com um termômetro digital. Antes de começar a produzir, reduzatodas as velocidades da unidade de plastificação, por exemplo, a velocidade da rosca para

um valor baixo (15 rpm), e coloque uma quantia pequena de material no funil dealimentação. Recoloque a tampa do funil e verifique se as condições ajustadas estãosatisfatórias, pela extrusão de alguns quilos de material (aproximadamente 4 kg numamáquina pequena) pelo bocal ou saída de material (com alguns materiais e máquinas, porexemplo, uma extrusora de canhão ranhurado, pode ser benéfico utilizar alimentaçãomanual no início). Verifique a temperatura e o aspecto geral da massa e livre-se do materialextrudado de maneira segura (por exemplo, colocando-o num balde de água fria).Quando você estiver satisfeito com a alimentação do material e a aparência da massa, equando a corrente do motor alcançou um valor aceitável, encha o funil até o nível previsto.Verifique se a gaveta do funil está aberta. A rotação da rosca num ca-nhão vazio podedanificar tanto a rosca, quanto o mancal do canhão. Verifique se todo o equipamento de

monitoramento está funcionando, e quando o material está saindo do bocal abra arefrigeração da rosca, caso necessário. Preste atenção às pressões e à corrente do motor daextrusora. Quando estes valores são muito altos (por exemplo, devido à falta de plastificação), ou muito baixos (por exemplo, devido a pontes de material dentro do funil),desligue a máquina e verifique o problema.

Começo da moldagem (operação manual)



A moldagem deve ser iniciada somente após a produção de uma massa satisfatória durantea purgação. Em muitos casos isso é feito através de “operação manual”, isto é, o operadorcomeça cada parte do ciclo de moldagem pelo aperto de um botão para alcançar aseqüência correta de operações.Quando o molde for fechado e apertado, por exemplo, a pressão de fechamento pode ser

verificada. Um parison é produzido e sua temperatura e aparência geral é verificada. Provasdos artigos são produzidas enquanto as condições são ajustadas gra-dualmente. Ocomprimento do parison, as pressões e as velocidades são aumentadas (velocidade deinjeção e rotação da rosca), até à obtenção de produtos satisfatórios (veja Começo daMoldagem (operação automática). Mudanças rápidas muitas vezes não economizam tempo,devido ao alcance de temperaturas excessivas. Verifique periodicamente se o funil está coma quantia de material adequada (isto é, verifique o nível do material plástico e aalimentação do corante), significa também verificar se o material não está vazando emvolta da área do adaptador do bocal. A qualidade do produto é verificada, e quando ésatisfatória (isenta de espuma ou partículas não plastificadas), a corrida de moldagem podeser iniciada. Caso um outro material tenha sido utilizado para a purgação, este deve ser

removido antes do começo da moldagem.

Começo da moldagem (operação automática)

A moldagem por operação automática somente deve ser iniciada após a produção de umamassa satisfatória durante a operação de purgação. Os ajustes da máquina são aqueles baseados em experiência ou aqueles obtidos durante a operação manual.Comece a moldagem no ciclo automático ou semi-automático, utilizando tempos de ciclo pré-determinados (mesmo que estes possam ser calculados, eles são baseados normalmenteem experiência, e obtidos durante a operação manual). Ajuste as condições gradualmenteaté obter um produto com a qualidade desejada e na taxa de produção prevista. Após cada

ajuste, permita que a máquina se equilibre por um tempo razoável (aproximadamente 6artigos), antes de efetuar outro ajuste. Em máquinas de extrusão intermitente ajuste o tempode refrigeração até o artigo ser ejetado sem distorção e, somente depois, ajuste a velocidadeda rosca para preencher este tempo.

Alteração de condições e verificação dimensional

Uma vez em operação, a aparência, a cor, e o peso (ou as dimensões) do produto sãoverificados e comparados com os valores previstos ou especificados. As velocidades ouajustes são alterados até o produto estar de acordo com as especificações. É importantelevar em conta que qualquer alteração deve ser antecipada com cuidado, e que ela deve ser

feita gradualmente, porque qualquer mudança, por exemplo, na velocidade da rosca, nãoaumentará apenas a taxa de produção, mas também a temperatura. Portanto, as alteraçõesdevem ser feitas uma por vez. É necessário permitir um equilíbrio da máquina e anotar oefeito da mudança, caso contrário ninguém saberá o que está acontecendo e grandesquantias de refugo serão produzidas.

Registro das condições de produção



Nunca se deve esquecer que o objetivo da moldagem é produzir artigos com qualidade pré-determinada, a um custo específico. Para alcançar isto é essencial manter registros corretos.Em muitas máquinas, isso é possível mediante o aperto de um botão, porém, em casos ondeisto não é praticável, uma ficha de processo apropriada deve ser confeccionadainicialmente, e, em seguida, amostras do produto devem ser coletadas periodicamente

durante a corrida, para referência futura.

MONITORAMENTO DO PROCESSO

Uma vez que a extrusora ou máquina de sopro é ajustada e está operando, é muitoimportante assegurar que valores como a temperatura e a pressão da massa, sejamconsistentes. Quando a temperatura ou a pressão estão sujeitas a variações, o produtotambém varia. A velocidade da rosca da extrusora ou de outro equipamento também deve permitir um controle preciso. Estes ajustes ou parâmetros não são os únicos que devem sermantidos a valores constantes; a ficha de processo da máquina indicará as necessidades deregistro e monitoramento. Antes que alguma coisa possa ser controlada ela deve ser capaz

de ser medida.

Medições

Os valores variáveis de um processo, como a temperatura e a pressão, são medidos atravésde um sensor ou transdutor (um transdutor de temperatura é chamado de termopar). Ossinais de saída do transdutor são enviados para uma unidade de indicação (display), onde podem ser mencionados do modo analógico ou digital e/ou registrados. A indicação de parâmetros de processo, como temperatura e pressão da massa, pode ser extremamente útile pode possibilitar um aumento significativo de produtividade. Por este motivo o displaydeve permitir uma leitura clara e fácil. Para evitar perda de informações o equipamento

não deve ser abafado excessivamente (isso é feito para permitir uma leitura mais estável).Muitas vezes os sinais de saída do display somente são registrados se alguma coisa estivererrada, porém uma indicação das condições corretas é muito útil. O display também podeter alarmes incorporados para valores excessivos ou insuficientes, para exibir alertasquando o processo está sujeito a variações.


As temperaturas da resina quente (da massa) são medidas por termopares de temperatura. Atemperatura da massa deve ser mantida constante, uma vez que qualquer variação implicana viscosidade ou facilidade de fluxo do material. Quando a tempe-ratura fica muito alta o

material plástico queima ou entra em degradação (a degradação também depende do tempode permanência do material dentro do canhão). As variações de temperatura podem serequilibradas pelo uso de um misturador estático entre a ponta da rosca e o cabeçote, namoldagem por sopro é mais freqüente porém, se utilizar uma seção misturadora na própria ponta da rosca. No emprego de roscas de compressão zero, em conjunto com um canhãoranhurado e uma seção misturadora, é possível aumentar a produção mediante uma massade baixa temperatura. Um equilíbrio do diâmetro da rosca com a relação L/D(comprimento/diâmetro) também pode possibilitar uma redução da temperatura da massa.



Porém, para uma máquina determinada, condições de operação sensatas, o uso de um bomsistema para o controle de temperatura (PID) e de um sistema de refrigeração bemconfigurado, é o caminho mais simples de se produzir uma massa de baixa temperatura.

Medição da temperatura da massa

A temperatura da massa pode ser medida por um termopar (ou termoelemento), ou pelatécnica de purgação do material ao ar.Quando a temperatura da massa é medida dentro da máquina, a distância da ponta dosensor até a parede do canhão deve ser de aproximadamente 6 mm (0,25”) para mi-nimizarerros. Os termopares que fazem parte do sistema de controle devem ser embutidos nocanhão, o mais profundo possível, por exemplo, até 6 mm da face interna.A técnica de purgação do material ao ar, ou a medição de temperatura durante a purgação, émais comum porque é mais simples de se realizar, porém devidos cuidados são necessários para se evitar acidentes. É recomendado o uso de luvas resistentes ao calor, óculos desegurança ou proteções da face. Deposite o material plástico numa prancha não metálica

resistente ao calor, remova-o da área do bocal e insira a ponta do instrumento de mediçãoimediatamente na massa, depois recarregue o canhão ou acumulador. Em seguida, repitaesta operação, efetuando uma nova medição, mexendo a ponta do instrumento na massa eanotando a temperatura mais alta. A temperatura mais alta medida é a temperatura damassa.

Tempo de permanência no canhão

A taxa de decomposição de plásticos depende tanto da temperatura como do tempo deexposição. Um plástico pode ser degradado, por exemplo, pela exposição curta a uma altatemperatura, ou por uma exposição mais demorada a uma temperatura mais baixa. Por este

motivo, o tempo de permanência do plástico no canhão é importante, porque ajuda adeterminar a temperatura do material, a distribuição de temperatura e a taxa de degradação.

Pressão da massa

A pressão da massa é medida ou sentida por um transdutor de pressão da massa, que élocalizado, caso exista, no orifício de saída de material ou bocal. Devido a sua localização,estes itens às vezes são chamados de “transdutores de pressão de bocal”. Estes transdutoressão úteis, porque eles podem melhorar a produtividade e a eficiência, porém eles sãofacilmente danificados, e por este motivo, muitas vezes, não são vistos na produção. Eles podem ser encontrados mais freqüentemente em áreas de coextrusão, onde a pressão gerada

no bocal é usada para controlar a espessura da camada. Com o desenvolvimento damoldagem por sopro, a utilização destes transdutores deve aumentar, já que a produtividadee o rendimento podem ser melhorados pela utilização dos mesmos.

Medição de pressão e temperatura da massa

Na moldagem por extrusão e sopro estas duas variáveis importantes podem ser medidascom certa facilidade, mediante a colocação de um anel entre a extremidade do canhão e o



cabeçote, isto é, entre os flanges de conexão. Este anel deve ser configurado com furos eroscas apropriados para a fixação dos sensores da massa. Quando uma ponte em forma de jato conecta os dois lados opostos do anel, os termoelementos podem ser alojados nesta ponte. A ponta dos sensores deve ter uma distância de aproximadamente 6 mm (0,25”) das paredes da ponte. Os sinais de saída dos sensores devem ser registrados.

Rotação da rosca

A taxa de rotação da rosca determina quanto material plástico está sendo bombeado para afrente e para fora do bocal, ou dentro de um cabeçote acumulador. Esta taxa de bombeamento também controla ou afeta a mistura, a temperatura da massa e as variaçõesda temperatura da massa. A velocidade da rosca, portanto, deve permitir um ajuste preciso,uma leitura clara e uma consistência de rotação (dobrando-se a rotação da rosca, a produção aumentará em aproximadamente o dobro na moldagem por extrusão e sopro).Portanto, a máquina de moldagem deve possuir uma indicação da rotação da rosca, e omotor da extrusora deve ser potente o bastante para manter a velocidade constante. Caso

contrário, ocorrerão variações de velocidade quando a temperatura da massa for muito baixa ou quando existir uma mudança na forma de alimentação.

Controle de qualidade

Em componentes plásticos produzidos pelo processo de moldagem percebeu-se que existeuma correlação próxima entre a configuração final do componente (como peso, tamanho eacabamento) e as condições de produção, como temperatura da massa e velocidade darosca. Isto quer dizer que é possível verificar, em muitos casos, se os artigos sãosatisfatórios, sem efetuar medições nos próprios produtos. Durante cada ciclo, parâmetrosselecionados são medidos e comparados com valores ajustados ou memorizados. Caso os

valores medidos estejam dentro dos limites pré-selecionados, o artigo é julgado comoaceitável pelo sistema de controle. Quando os valores medidos não se encontram dentro dafaixa delimitada, o produto é rejeitado, ou posto em separado para que uma pessoaqualificada emita uma opinião a respeito do uso do artigo.

Aquisição de dados de processo

Para assegurar o controle de qualidade, o monitoramento de parâmetros de processo temrecebido bastante atenção. Os consumidores finais exigem, cada vez mais, garantias paraque um componente determinado esteja apto para a finalidade proposta. Isto é importante, por exemplo, em recipientes para produtos químicos perigosos e tanques de combustível

para carros. As considerações de responsabilidade do produto determinam que os registrosde produção devem ficar arquivados por um período de tempo razoável. Caso necessário,estes registros podem ser apresentados sob demanda para suportar uma reivindicação. Atemperatura e a pressão da massa etc,todos podem necessitar de registro - veja Registro das Condições de Produção. Uma funçãode alarme pode ser atribuída a cada um dos parâmetros registrados; caso um valor não seencontre dentro dos limites pré-selecionados o produto pode ser rejeitado. Esse sistema



pode ser uma parte do pacote de controle de qua-lidade. Com um sistema de controle baseado em microprocessadores o controle de qualidade pode ser aplicado on-line.

DETECÇÃO DE DEFEITOS

Na detecção de defeitos é essencial dispor de um método lógico e sistemático detratamento. Também é essencial começar com uma série de termos inconfundíveis, isto é,os termos ou palavras usadas devem ser entendidas por todos os envolvidos. Os defeitosdevem ser descritos claramente e todas as causas possíveis devem ser exa-minadas. Osefeitos da irregularidade devem ser levados em consideração e, após a identificação dacausa, os passos necessários devem ser seguidos para eliminar o defeito e evitar uma novaocorrência. Um esquema sugerido de sete pontos (sugestão original feita por J. Boun) é oseguinte:

1) Denomine o defeito. Isto parece óbvio, mas alguns defeitos recebem uma va-riedade determos. Por exemplo, “marcas de espirros” podem ser chamados de “marcas de mica” ou

“listrados de prata”. Portanto, tenha certeza que todos os envolvidos sabem exatamente doque se trata. Decida que termo deveria ser usado e mantenha esta decisão.2) Descreva o defeito. Descreva o defeito nos termos mais simples possíveis sem atribuirqualquer provável causa. Deste modo a mente fica liberada de qualquer preconceito para o próximo estágio do esquema, que é investigar a causa do defeito.3) Investigue a causa do defeito. Isto pode ser um processo demorado, já que envolveconsiderações do material, da máquina, do molde e do processo. São recomendadas asseguintes diretrizes:Material - Verifique as referências do grau de material e assegure que o grau e tipo

corretos estão sendo utilizados. Cheque a existência de contaminação no material everifique se a matéria-prima está de acordo com as especificações do fabricante. Quando a

falha ocorre com lotes diferentes do material do mesmo fabricante, ou com um materialequivalente de um fabricante diferente, isso indica que o defeito não deve estar no material.Cheque o material recuperado, anotando particularmente as mudanças nas características de processamento.Máquina - Verifique o funcionamento da máquina, por exemplo, pressões, tempera-turas,velocidades e tempos. Quando o defeito aparece ocasionalmente ou intermitentemente, istoindica, em geral, um defeito no funcionamento da máquina, porexemplo, devido a um temporizador defeituoso.Molde - Assegure que o molde está montado e ajustado apropriadamente, verifique se todasas partes do molde estão nas temperaturas corretas, e se todas as partes móveis estãolubrificadas e se movimentam com facilidade.

Processo - Verifique se as pressões, temperaturas, velocidades e tempos estão ajustadoscorretamente, de acordo com o protocolo de ajuste e de acordo com as recomendações dofornecedor da matéria-prima. Quando a falha desaparece no deslocamento do molde parauma outra máquina, o defeito será provavelmente devido às condições de processamentoutilizadas e/ou à consistência de produção na máquina original. Se a falha desaparecequando a máquina é operada por uma pessoa diferente, o defeito pode ser de um elementohumano envolvido no processo. Verifique a velocidade e a regularidade do ciclo de



moldagem com operadores diferentes, por exemplo, e os componentes do ciclo demoldagem, como os tempos de abertura e fechamento da porta de segurança.4) Determine os efeitos da falha. Se a falha causa a impossibilidade de uso, ou de venda do produto, ela obviamente terá de ser corrigida. Se a falha tem apenas uma significânciamenor, pode não ser necessário eliminá-la neste estágio.

5) Estabeleça uma responsabilidade para o defeito. Isto deve ser feito quando defeitosreaparecem para tentar uma solução permanente.6) Tome precauções para evitar a falha. A falha em tomar precauções apropria-das poderesultar na produção desnecessária de artigos defeituosos e em aumentos no custo dos produtos. Artigos defeituosos muitas vezes podem ser recuperados por gra-nulação, masum processo operado deste modo é térmicamente e economicamente indesejável.7) Tome precauções para evitar uma recorrência. Assegure-se de que os devidos registrosdas condições que eliminaram a falha foram efetuados, como também das condições quecausaram a sua aparência. Anote quaisquer reparos ou alterações que foram feitos no moldeou na máquina e qualquer alteração no tipo ou grau e qualidade da matéria-prima. Sematerial recuperado for utilizado, anote as proporções exatas como também a qualidade.

Estes passos de tratamento de defeitos podem parecer desnecessários, porém ne-nhumexercício de detecção de defeitos é completo sem a consideração de todos os sete pontos. A produção de artigos defeituosos e pouco econômicos é um caminho curto para a falência,mesmo que os artigos possam ser recuperados e moídos para a nova utilização do material.A Tabela 11 apresenta uma sugestão básica para um esquema de detecção de defeitos.

Tabela 11 • Esquema de detecção de defeitos

Defeito: Descrição:

Causas possíveis:

Recurso sugerido:


Causas possíveis:

Recurso sugerido:


Causas possíveis:

Recurso sugerido:




Causas possíveis:

Recurso sugerido:


Causas possíveis:

Recurso sugerido:

ENCERRAMENTO

Um procedimento sensato de encerramento é importante e pode economizar uma boaquantia de tempo e dinheiro. Quando você pára de queimar o material ou resina, porexemplo, é possível diminuir a purgação, e até economizar o custo de um encerramento ede uma limpeza completa da máquina. Certamente isso facilitará o novo início de operação.

Paradas temporárias

Durante uma parada temporária efetue uma purgação periódica do canhão, passando omaterial pela máquina e/ou ejetando o material ao ar. Se o material plástico parecedescolorido é necessário aumentar a freqüência de purgação. Durante um reparo menor osaquecedores do cilindro de plastificação devem ser ajustados para valores mais baixos, porexemplo, 150°C (302°F), para minimizar a degradaçãotérmica.

Paradas noturnas

Para uma parada noturna, quando um material plástico térmicamente estável esti-ver sendomoldado (por exemplo, PE em temperaturas de moldagem), somente será necessário fechara gaveta na base do funil de alimentação, desligar o aquecimento do canhão (deixe oaquecimento do bocal ligado) e purgar o canhão limpo pelo bombeamento do material forada rosca. Quando o material parar de sair do bocal do cabeçote, ligue a refrigeração docanhão ao máximo, e quando a máquina estiver fria desligue todo o equipamento. Amáquina estará pronta para um reaquecimento.



Processamento em temperaturas altas

Na utilização de altas temperaturas no cilindro de extrusão ou canhão será necessária umaleve modificação do procedimento acima para evitar uma decomposição térmica domaterial. Desligue o aquecimento do canhão (sem desligar o aquecimento do cabeçote), por

exemplo, e ligue a refrigeração do canhão ao máximo, bombeando material periodicamenteatravés da máquina durante a refrigeração. Feche a gaveta na base do funil de alimentação eefetue uma purgação do canhão pelo bombeamento do material fora da rosca, ou pela purgação de material ao ar. Quando o material parar de sair do bocal e a máquina estiverfria, desligue todo o equipamento. A máquina estará pronta para um novo início deoperação.

Materiais sensíveis ao calor

A decomposição ou a queima de material plástico na máquina sopradora causará alteraçãode cor, como resultado os produtos serão rejeitados posteriormente. Quando isso acontece,

um encerramento e uma limpeza completa podem ser necessários. Para prevenir isto, podeser preciso purgar um material sensível ao calor com um outro plástico térmicamente maisestável, que resistirá a um reaquecimento posterior. Caso a oxidação do material seja um problema, alguns fabricantes deixam o cilindro cheio de material.

Materiais para purgação

Materiais que são utilizados para limpar o cilindro de plastificação são conhecidos comocompostos de purgação; eles podem ser adquiridos especificamente ou podem ser resinascomo PEBD, ou ainda PEBD misturado com material da própria fábrica. Estes materiaissão introduzidos no canhão após a limpeza da rosca; o material mais instável, por exemplo,

é PVC.Antes da utilização de compostos especiais de purgação pode ser necessário remover o bocal do cabeçote, já que muitos compostos de purgação não plastificam ou fluem assimcomo materiais normais, caso contrário, o conjunto do bocal terá de ser limpoextensivamente. Após a passagem do composto de purgação o procedimento deencerramento pode ser iniciado.Quando o material PE está sendo utilizado para a purgação, é recomendável que sejaalojado num funil separado ao longo do funil principal. Deste modo, o material pode serintroduzido rapidamente quando necessário, por exemplo, mediante uma válvula ou gavetaoperada por energia elétrica. Esta introdução rápida pode ser necessária na queima de PVC.Qualquer parada maior que meia hora no processamento de UPVC deve resultar numa

purgação com PE. Após a falta de energia, uma desmontagem, limpeza e purgação deve serefetuada no início de operação com UPVC. (o uso de um material como PEBD misturadocom outro material da própria oficina provavelmente não será adequado para a purgação deuma máquina que estava processando UPVC).

Materiais facilmente oxidáveis



Na moldagem de materiais facilmente oxidáveis (por exemplo, PE em altas tempe-raturas),a máquina pode ser deixada com material no canhão para evitar oxidação no final de umacorrida de moldagem. Isto quer dizer, que o cilindro de plastificação está cheio de material(uma máquina cheia também pode ocorrer se houver falta de energia). Neste caso, será necessário assegurar que a máquina será reaquecida de maneira segura no

início de uma nova operação, para evitar a ocorrência de decomposição no material plástico. Uma decomposição pode produzir gases sob pressão, e estes gases podem causaracidentes sérios, como por exemplo, soprando material quente do bocal do cabeçote (veja aseção Aquecimento e Introdução de Calor).

PA 66

Este material é moldado em temperaturas muito altas (por exemplo, ele não entra em estado

de plastificação a até 265°C), portanto a oxidação e a remoção do mate-rial podem ser problemáticas. Ele pode ser purgado com PEAD “molhado”, isto significaum PEAD com adição de aproximadamente 2% de água. Esta adição deve ser efetuada um pouco antes da utilização do material. A água reduz a viscosidade e causa umadespolimerização do PA.Feche a gaveta na base do funil de alimentação, efetuando uma purgação do material PA damáquina. No processo de moldagem por acumulação, abra a fenda do bocal, mas mantenhaa operação da máquina e do canhão em altas temperaturas, por exemplo, a 270°C. Passe parte do material PEAD “molhado” através do sistema e/ou encha o cabeçote acumulador.A massa aparecerá espumada e provavelmente ocorrerão ruídos de estalo e esguichamento.Mantenha o fluxo do material, mas reduza a tempe-ratura para aproximadamente 215°C

(429°F) e abra o bocal completamente. Introduza algum PEAD seco e faça uma purgaçãocompleta do cilindro, esvaziando a rosca. Quando o material acabar de sair do bocal,desligue o aquecimento e ligue a refrige-ração do canhão ao máximo até o resfriamento damáquina, para desligar todo o equi-pamento em seguida. A máquina estará pronta para umreaquecimento. Uma máquina com cabeçote acumulador de 7 kg (15 lbs) pode necessitarde 90 kg (200 lbs.) de PEAD “molhado” e 45 kg (100 lbs.) de PEAD seco para purgar omaterial PA para fora.

UPVC e POM

Alguns materiais plásticos degradam com facilidade como, por exemplo, POM e UPVC.

Caso haja uma parada de emergência durante o processamento destes mate-riais, nãocontinue com a moldagem imediatamente. Ligue o aquecimento do cabeçote, e somentequando o material for plastificado no cabeçote e bocal, ligue o aquecimento do canhão.Ajuste as temperaturas do canhão para aproximadamente 120°C (250°F) e permita umequilíbrio do cilindro nestas temperaturas por uma hora. Encha o funil auxiliar de PE comPEBD para possibilitar uma introdução rápida quando necessário. Em seguida aumente atemperatura até a temperatura de processamento e efetue uma purgação assim que possível.Todo o material purgado deve ser posto num balde de água fria. Introduza o PEBD; este



material de purgação deve ser um grau natural de PEBD (não do tipo anti-chamas). Quandoo PEBD aparecer no bocal, dimi-nua a rotação da rosca para o mínimo, mas continue purgando.Ajuste as temperaturas para 120°C e continue purgando para ter certeza de que a máquinaestará vazia quando a temperatura alcançar aproximadamente 130°C (265°F). Desligue a

aquecimento e o equipamento auxiliar etc, mas mantenha a refri-geração na região dealimentação, até que a máquina esteja fria. Nunca misture POM (acetal) e PVC (vinil), ou coloque um após o outro, sem uma purgaçãocompleta com PEBD.

Recomendações de controle

Sempre verifique se você seguiu o procedimento correto antes de desligar uma máquina, ouantes de mudar para o processamento de um outro material. Os fabricantes de materiaislançam folhetos que apresentam uma grande quantidade de informações e são facilmentedisponíveis. Estes folhetos devem ser estudados para a edição de um “Procedimento oficial

de encerramento”, disponível para cada material. Este protocolo deve ser posto ao lado damáquina para fácil alcance do operador.

LIMPEZA DA EXTRUSORA

A limpeza da extrusora e do cabeçote é uma operação difícil e de longa duração. Comouma produção durante este período não será possível, evite-a, observando corretamente os procedimentos de operação e encerramento. A literatura do fabricante do material deve serconsultada, já que plásticos diferem largamente quando são aquecidos; alguns plásticosentram em decomposição ao aquecimento ou soltam ácidos corrosivos (como PVC), e

outros (como PC) aderem consistentemente ao metal do cabeçote ou da extrusora.

Compostos de purgação

A limpeza da extrusora normalmente começa pelo esvaziamento da rosca, isto é, fechandoo funil de alimentação e rotacionando a rosca até o material acabar de sair do bocal.Continuando, adicione ao canhão um composto de purgação ou limpeza. Antes dautilização destes compostos de purgação, porém, recomenda-se remover o conjunto decabeçote e bocal, pelo fato de que muitos destes compostos não fundem ou fluem comomateriais normais. Ajuste a rosca a uma velocidade alta, para possibilitar uma esfregaçãodo canhão, e quando o material de purgação estiver limpo esvazie a rosca fechando o funil

de alimentação.

Extração da rosca

Este termo apresenta a remoção da rosca do cilindro de extrusão ou canhão. Após a retiradado conjunto do cabeçote da extrusora um “empurrador” pode ser inserido, em muitos casos,através do eixo de acionamento da rosca, vazado na parte traseira da máquina. A rosca pode ser empurrada para fora do canhão, pela aplicação de pancadas, ou preferivelmente



pela utilização de um dispositivo que contenha fuso. Pode-se usar até o próprioacionamento da extrusora como força motriz.

Limpeza da rosca

Após a retirada parcial da rosca do canhão faz sentido limpar a parte exposta da rosca nesteestágio. Retire o máximo possível do plástico residual aderente à rosca e remova o restantecom uma escova de arame de latão. Efetue um polimento da rosca com a escova de latãoaté chegar à parte metálica, deixando-a com brilho. Retire-a para fora mais um pouco erepita o processo. Não arrisque uma retirada da rosca fora do canhão; elas são muito caras eainda você pode se ferir. Num estágio apropriado pode-se retirar a rosca completamente docanhão e colocá-la cuidadosamente numa prateleira, preparada com antecedência, paraterminar a limpeza. Nunca utilize para isso materiais abrasivos ou muito duros, porexemplo, papel de lixa, porque poderá danificar uma superfície galvanizada. Cubra a roscacom um leve filme de óleo antes da armazenagem.Muitos preferem bombear a rosca para fora com um material plástico quebradiço, como PS,

que possui boa estabilidade térmica.

Limpeza do canhão

Uma vez removida a rosca, o canhão também deve ser limpo até ficar totalmente livre dematerial plástico e material decomposto. Uma escova redonda é muito útil para estafinalidade, porque permite a colocação de telas metálicas ou panos em volta da cabeça, emestágios diferentes. Utilize primeiro a tela metálica e em seguida o pano para polimento.Seja cuidadoso com o uso de solventes; muitos deles são tóxicos e podem causar dermatite, portanto é melhor evitar. A experiência mostrará se alguns materiais podem ser removidosmais facilmente com um canhão aquecido.

Limpeza do cabeçote

Na maioria dos casos o cabeçote pode ser limpo com mais facilidade quando quente, após aretirada das resistências de aquecimento. Retire os termoelementos cuidadosamente, eremova o plástico acessível com uma espátula de latão ou madeira; nunca utilizeferramentas de aço para esta finalidade. Desmonte o cabeçote e limpe cada peça emseqüência; caso o cabeçote necessite de reaquecimento, faça isto de uma maneira segura. Omaterial plástico pode ser queimado usando uma chama de solda (não um maçarico), umforno, ou um banho de sal quente, os pigmentos ou resíduos podem ser retirados com umaescova de metal macio. Trate os lábios do bocal com bastante cuidado, qualquer arranhão

pode produzir estrias no produto.

Armazenamento do cabeçote

Após a limpeza do cabeçote, o mesmo deve ser consertado antes de uma nova utilização oude ser armazenado. Os componentes do cabeçote devem ser controlados neste estágiomediante autorização, e o cabeçote consertado deve levar um certificado, como estandoapto para o uso. É recomendado também que o cabeçote seja tratado com um agente



anticorrosivo antes do armazenamento; a área de armazenagem deve ser limpa e seca.Deve-se manter registros dos trabalhos executados, da área e do conteúdo armazenado, dasferramentas necessárias para manutenção e das ferramentas necessárias para o uso docabeçote. Observe que alguns cabeçotes permanecem em propriedade do cliente, porém aempresa de moldagem é responsável pela utilização e manutenção.

DESGASTE

Presumimos que o tipo de máquina utilizado seja de rosca única, uma vez que este tipo demáquina é o mais popular. O cilindro de extrusão e a rosca interagem para transportar, plastificar e gerar pressão dentro do material plástico. Este conjunto de canhão e roscaopera num ambiente muito agressivo, que pode causar sérios problemas de desgaste.


Um fator da maior importância na moldagem por sopro é a temperatura da massa, já que é

ela que determina a produção ou a quantidade de frascos por hora. Esta é uma das razões porque as máquinas de sopro são operadas em temperaturas baixas; as temperaturas não podem ser reduzidas demasiadamente, isso resultará em fraturamento da massa e em baixaqualidade de esmagamento e soldagem. O uso destas baixas temperaturas da massa causa odesgaste da rosca e do canhão e aumenta a folga entre estes componentes.

Efeitos do desgaste

O desgaste reduz a produção, no caso de numa velocidade constante da rosca. Astemperaturas da massa não aumentam necessariamente como resultado do desgaste, quandoa velocidade da rosca é mantida constante. Um aumento da velocidade da rosca para

compensar a perda por desgaste aumentará as temperaturas da massa significativamente.O desgaste causará uma instabilidade e inconsistência da produção, com variações no pesodos frascos e no comprimento residual das rebarbas, por exemplo, em máquinas demovimento vaivém. Em máquinas de carrossel o peso dos frascos varia com o tempo. Emmáquinas de roscas oscilantes a uniformidade de injeção sofrerá com um desgaste.

Efeitos do aumento da velocidade

Como o desgaste diminui a produção numa velocidade constante da rosca, esta éaumentada para compensar o progresso do desgaste. Este aumento de velocidade elevará atemperatura da massa de PEAD em aproximadamente 0,5°C (1°F) por aumento de rotação

de 1rpm, numa extrusora com 90 mm de diâmetro.

Materiais resistentes ao desgaste

A resistência da rosca ao desgaste pode ser melhorada de várias maneiras (além de seutilizar as condições corretas de operação). Quando a rosca é nitretada profundamente, porexemplo, até 67 Rockwell C, reduz o desgaste e fornece uma proteção contra ataquequímico, além de prevenir que o plástico adira e entre em decomposição na rosca. A rosca



não precisa ser da mesma composição em todas as partes, as que estão sujeitas a umdesgaste mais severo podem receber uma proteção adicional. A rosca pode ser construídade aço SAE 4140 com tratamento térmico, por exemplo, e os filetes podem ter uma camadade uma liga mais resistente ao desgaste, como Colmonoy 56. Como é mais fácil repor arosca do que o canhão, este deve possuir uma dureza maior que a rosca. O canhão pode ser

revestido de um material muito resistente ao desgaste, como por exemplo, Xaloy 101.Filetes de rosca e canhões revestidos com carbeto de tungstênio são até melhores, porémsão bastante caros.

Projeto e construção

Projete e construa a rosca para reduzir o desgaste, por exemplo, utilizando filetes largos euma zona de transição de comprimento correto ( uma zona de transição muito curta podecausar um depósito de material plástico sólido, que empurra a rosca contra o canhão), e para alcançar uma rigidez adequada. A flexibilidade da rosca pode ser diminuída pelaredução do seu peso (reduzindo também o efeito de balanço) e mantendo-se a profundidade

da zona de alimentação no valor mínimo. A rigidez também pode ser melhorada pelo usode filetes duplos - particularmente na zona de alimentação.

Taxa de desgaste

A taxa de desgaste dependerá de muitos fatores, tais como procedimentos de ope-raçãoutilizados, material a ser processado, tipo de rosca utilizada, material de cons-trução darosca e do canhão. A regra geral é que o desgaste será de aproximadamente 0,25 até 0,5mm (0,1-0,2”) por ano. Quando a taxa de desgaste for de 0,25 mm ao ano, pode-se esperarque a rosca durará 3 anos. Com uma taxa de desgaste de 0,5 mm ao ano, a expectativa devida da rosca será de aproximadamente 2 anos. Mantenha um registro apurado das

velocidades da rosca, quando uma velocidade maior é necessária, isto é, maior que numamáquina nova, verifique as dimensões dos filetes da rosca. Em geral, existe o conceito deque uma reposição ou conserto da rosca é mais freqüente numa extrusora refrigerada a ar,do que numa extrusora refrigerada à água (mesmo com taxas de desgaste similares).

EXPANSÃO DO PARISON

Moléculas de polímeros termoplásticos são compostas de longas cadeias que assumem umaconfiguração espiral ou aleatória sempre que possível. Quando um material plástico éforçado a fluir através de um ferramental, as cadeias longas ficam parcialmente endi-

reitadas, ou orientadas na direção do fluxo, isto é, elas não são mais orientadas de formaaleatória. Quando o material emerge do ferramental, as moléculas estão tentando assumir aforma espiral de novo; isto causa um encolhimento do extrudado (ou parison) no sentido daextrusão (ou fluxo na máquina), e uma expansão no sentido transversal (ou seçãotransversal). Este fenômeno é conhecido como expansão do parison, ou expansão doferramental e significa que se os extrudados não forem retirados mais rápidos do que namaneira que são, terão uma seção transversal maior. Se a expansão do parison se tornar



excessiva, ocorrerá uma fratura da massa; a superfície do extrudado se tornará muito ásperae o produto não poderá ser utilizado.

Motivos de expansão

As massas plásticas são conhecidas como materiais viscoelásticos, isto quer dizer que uma parte da pressão que deve ser aplicada para conseguir a fluidez é armazenada no fluxo damassa. Quando a massa está saindo do ferramental esta energia armazenada é liberadacomo expansão do parison. A expansão também é causada pela fricção alta entre as paredesdo ferramental e a massa fluindo. Quando a fricção é alta, a massa fluindo próximo ás paredes assume uma velocidade menor do que a massa no centro do ferramental; umamassa nos cantos de um ferramental não circular fluirá mais lentamente do que a massaafastada dos cantos. Isto pode resultar numa alte-ração da forma do extrudado.

Redução da expansão

Em um material determinado a expansão pode ser reduzida pela diminuição da taxa deextrusão, pelo aumento da temperatura da massa, alongamento dos trechos paralelos doferramental, redução do ângulo de entrada do ferramental e pelo aumento da taxa deestiramento. Muitas vezes a adição de lubrificantes poderá reduzir a expansão. Uma resinade baixo peso molecular funciona como lubrificante, portanto alargando a distribuição do peso molecular de um material. Por exemplo, pela adição de peróxidos ao PE a expansãoserá reduzida.

Alteração de forma

O extrudado muitas vezes assume uma forma diferente em relação à forma do ferramental,

por exemplo, uma forma triangular é obtida num ferramental ou bocal redondo. A causadisso pode ser a expansão do parison, ou o fato da massa ter maior facilidade em sair deuma parte específica do ferramental, ou ainda porque estava fluindo em volta das ilhas dotorpedo. Um aumento de temperatura de uma parte do ferramental (ou cabeçote) podefacilitar o fluxo nesta região. Em muitos casos, porém, isso não renderá os resultadosdesejados, ou não é praticável, e a configuração do cabeçote terá de ser alterada. No casode um parison fora de forma, a utilização de um torpedo com ilhas deslocadas pode ser asolução esperada.

Ângulo de entrada do ferramental

Quando a massa de fluxo emerge da extremidade do cilindro de extrusão ou canhão, ela possui uma forma redonda, que deve ser alterada para a forma do extrudado, isto é, a formatubular. Este processo é iniciado no adaptador do cabeçote e completado no bocal. Amelhor maneira de conseguir a forma desejada é pela utilização de canais de fluxo comforma aerodinâmica, isto é, pela mudança gradual das direções de fluxo. Com maiorviscosidade da massa, transições mais suaves das seções transversais serão necessárias.Procure manter os comprimentos dos canais de fluxo em cada parte do cabeçote no mesmo



comprimento da região aerodinâmica, isto reduzirá alte-rações posteriores da forma doextrudado (veja também a seção Cabeçotes e Ferramentas).

Alteração da forma do parison

Quando um parison é produzido por extrusão contínua, ocorrerão dois efeitos competitivos.A expansão causará o encolhimento do parison no comprimento e o crescimento da áreatransversal. Por outro lado, o peso do parison sob a influência da gravidade provocará umaalteração no sentido longitudinal; o parison ficará mais comprido e mais fino. O efeito predominante depende da resina particular, das condições de processamento e do tempoenvolvido. É possível controlar a seção transversal, usando-se um bocal de aberturavariável. Em produtos grandes os efeitos do alongamento do parison podem serminimizados pela produção rápida do mesmo, por exemplo, utilizando um cabeçoteacumulador. Uma programação também ajuda a evitar alteração da forma do parison.

Espessura final da parede

A espessura de parede de um produto soprado circular, por exemplo, uma garrafa, pode sercalculada pelo conhecimento das dimensões do bocal, da taxa de expansão do material plástico e do diâmetro do molde no ponto particular considerado, pela fórmula a seguir:

T = (VS)3 G DBD

T = espessura de parede do frasco acabadoS = taxa de expansão do material plásticoG = fenda do bocal, isto é, (diâmetro do bocal - diâmetro do núcleo) /2

DD = diâmetro médio do bocal, isto é, o diâmetro no ponto central do bocalBD = diâmetro externo do frasco

Averiguando o ângulo de entrada do bocal

O ângulo de entrada do bocal para um material particular em extrusão às vezes pode serdeterminado, na prática, pela colocação de um bocal em forma de placa, que possui umaabertura apropriada, num suporte sem forma aerodinâmica. Passe omaterial pelo bocal, mude a cor, e após um tempo adequado remova o bocal e o suporte domesmo. Permita a refrigeração dos componentes, retire o material plástico frio e examine aseção transversal. As alterações de cor indicarão a forma aerodinâmica necessária. Em

materiais sensíveis ao calor (PVC), uma mudança de cor do material não será necessária.Também é possível usar um corante sensível ao calor para os materiais que não indicam asalterações de cor com facilidade.

ACABAMENTO E DECORAÇÃO DE ARTIGOS



Como em qualquer outro processo de produção em massa, a finalidade da moldagem porsopro deve ser a produção de componentes prontos para o uso. Às vezes, porém, esta metanão pode ser alcançada economicamente e, portanto um acabamento é necessário. Isto podeafetar o desempenho do componente e aumentar o custo significativamente.

Acabamento

As operações de acabamento poderiam incluir a remoção da rebarba do gargalo e do fundo,alargamento da abertura do gargalo e usinagem da face do selo; uma outra operação poderia ser necessária para remover o cavaco do recipiente. A operação de acabamento poderia afetar, portanto a selagem, a estabilidade do frasco (pode causar um balanço da base do frasco) e a riscada do frasco (riscos no gargalo). Quando um frasco é produzido a partir de um parison que é maior que o gargalo, os riscos no gargalo são difíceis de seevitar. A aparência final dependerá da configuração da área de esmagamento e da operação.Em casos onde riscos no gargalo são inaceitáveis, o recipiente deve ser produzido mediante

um parison que não seja maior do que o gargalo. Neste caso um alargamento e faceamento posterior serão necessários.

Rebarbagem do gargalo

O acabamento posterior ou a rebarbagem do gargalo pode causar queda de cavaco dentrodo recipiente. Para evitar isto, sistemas de pré-acabamento de frascos estão sendoutilizados. Com o sistema de pré-acabamento por golpe ou calibração, a face crítica deselagem no topo do gargalo é mantida plana. Imediatamente após o fechamento do molde o pino de sopro se desloca para a cavidade do molde, até a bucha de corte separar a rebarbado parison. O curso do pino de sopro é ajustado para terminar no momento em que o pino

tocar a placa de calibração, possibilitando uma se-paração fácil da rebarba acima dogargalo. Quando é exigido um diâmetro interno de gargalo muito preciso, um sistema derepuxo para cima pode ser utilizado. O pino de sopro possui uma ranhura usinada em voltada circunferência, para a qual o material plástico se desloca quando o pino é empurradodentro do gargalo; isto segura a rebarba no pino. Quando o pino é deslocado para cima arebarba é separada num canto vivo de uma placa de extração.

Remoção da rebarba

Muitos produtos soprados ainda estão com a rebarba do fundo presa no frasco quando omolde abre. A faixa de material que liga o produto com a rebarba pode ser muito fina (um

corte de faca é possível em PEBD), portanto a separação da rebarba deve ser fácil, mesmoem materiais de alto impacto. A zona de esmagamento deve ser configuradacuidadosamente e fabricada com precisão, de um material de alta qualidade. Velocidadesde fechamento controladas também auxiliam bastante na separação da rebarba. O corte, oua estampagem, enquanto o artigo está sendo segurado numa máscara, após a abertura domolde, é uma prática comum, particularmente para reci-pientes com alça. A rebarba cortadaé reciclada imediatamente para reduzir conta-minação. Para prevenir a contaminação do



recipiente com cavaco, o corte da rebarba do gargalo pode ser efetuado com o frascoinvertido.Os processos de moldagem por extrusão e sopro com remoção totalmente automática darebarba foram desenvolvidos para a produção em massa de todos os tamanhos e formas derecipientes. Os métodos utilizados para esta finalidade incluem a retirada da rebarba dentro

do molde, o corte dentro do molde, esmagamento durante a desmoldagem e a utilização dedispositivos de transferência e corte após a desmoldagem.

Usinagem

Em geral a usinagem de artigos moldados de plástico deve ser evitada quando possível.Mesmo que exista a possibilidade de processamento por usinagem, estas ope-rações podemser problemáticas, com grande consumo de tempo e gasto de material. A usinagem somenteterá sucesso quando as propriedades dos materiais plásticos estiverem sendo consideradas.Por exemplo, a baixa temperatura de distorção ao calor e o baixo módulo (maciez ealteração de forma), a recuperação após a exposição a uma carga e alto coeficiente de

expansão térmica. Os produtos moldados de plástico devem ser bem apoiados e firmadosantes do inicio da operação de usinagem. Todas as ferramentas devem ser limpas e bemafiadas para obter um corte limpo e não uma esfrega durante a usinagem. O cavaco domaterial plástico deve ser retirado e a área de corte deve ser mantida fria, mediante, porexemplo, a aplicação de um fluido de corte apropriado. O processo de usinagem não devedeixar cantos vivos, devido ao perigo de falha prematura no produto.

Juntar e soldar

Muitas vezes é mais simples, e em muitos casos mais barato, produzir um componente pelamontagem de vários componentes menores; mediante este procedimento os custos de

moldagem e tempos de produção podem ser reduzidos substancialmente. Os conjuntosmontados produzidos deste modo podem ser permanentemente juntados (não recuperáveis),ou juntados temporariamente (recuperáveis). A soldagem (por exemplo, com placasquentes), rebitagem e a colagem com adesivos são exemplos de juntas não recuperáveis. Autilização de conjuntos parafusados ou juntas com engates apresentam algumas que podemser separadas e portanto são chamadas de juntas recuperáveis. A colagem de materiaistermoplásticos semicristalinos, como poliolefinas em geral não é recomendada, estesmateriais devem ser juntados por soldagem. Com um material termoplástico amorfo, tanto acolagem por adesivos como a soldagem pode ser aplicada com sucesso, possibilitando queos problemas de rachaduras nas tensões ambientais e de alivio de tensões possam serresolvidos.

Impressão

A impressão é o método mais comum de se colocar uma legenda num produto moldado de plástico. De todos os métodos de impressão a serigrafia (silk screen) é o mais importante.Os outros métodos de impressão utilizados para seguir os contornos de um produtomoldado são a impressão letterflex e a impressão offset seca. Em virtude da falta de grupos polares ativos na superfície de poliolefinas, as tintas de impressão



têm pouca aderência, ou quase nenhuma na superfície de um material termoplásticosemicristalino, como PE ou PP. É possível ativar a superfície por métodos químicos oufísicos.A aplicação de chama é um método popular, já que é barato e efetivo. As chamas devemser altamente oxidantes e numa temperatura acima de 1000°C (1832°F). A taxa de mistura

de gás e ar, a quantia usada e a distância entre o produto e as chamas são fatores que devemser controlados. Os tempos de contato são muito curtos - menor que 0,1 segundos.Mantenha o tempo entre o tratamento preliminar e a impressão curto, e evite o manuseiodos produtos ao máximo possível; a impressão é efetuada em condições melhoresimediatamente após o tratamento preliminar.

Tabela 12 • Temperaturas utilizadas em moldagem por sopro (°C)

Abreviação Zona 1 Zona 2 Zona 3 Cabeçote Bocal Massa Molde

ABS 185 195 205 205 200 210 75PEAD 185 190 195 200 190 200 10PEBD 140 150 160 150 150 150 20PELBD 160 170 180 170 170 170 20PC 285 280 275 265 265 270 70PEEL 200 205 205 215 215 215 30PP-H 190 200 205 210 220 210 30PP-K 180 180 190 190 200 190 30UPVC 165 175 185 180 185 180 20

Capítulo 6Materiais específicos para moldagem por sopro

ABSTERMO QUÍMICO Acrilonitrila butadieno estirenoABREVIAÇÃO ABSTERMOS ALTERNATIVOS Estireno/misturas de copolímeros; ABS copolímerosALGUNS FORNECEDORES NOMES OU MARCAS COMERCIAISBASF Terluran

Bayer NovodurBayer Bayblend TC (ABC/PC)Borg Warner CycolacCdF Chimie/Orkem UgikralDow MagnumDSM RonfalinENI Chemicals Urtal e RavikralMonsanto Lustran



Monsanto Cadon (anidrido maléico modificado)Montedison EdisterOrkem UgikralRhone Poulenc AlcorylUSS Chemicals Arylon T (ABS polisulfono)

PROPRIEDADES DO MATERIAL. Plásticos de ABS foram fabricados originalmente pela mistura de borracha levemente reticulada (NBR) com copolímero de SAN. Agora,estes materiais normalmente são fabricados pela polimerização de estireno e acrilonitrilacom polibutadieno; a fase de polibutadieno resultante (fase de borracha) é fundida comestireno acrilonitrila (SAN) que apresenta a fase plástica. Neste estágio também sãoadicionados aditivos, como agentes estabilizadores, lubrificantes e corantes. A fase de SANapresenta mais de 70% de toda a composição. A fase de polibutadieno enxertado, que possui um conteúdo maior de borracha, também pode ser utilizada como modificador deimpacto para outros plásticos, como PVC.Pela variação da proporção monomérica, da maneira como eles são combinados, do

tamanho (e quantidade) das partículas de borracha, da densidade de reticulação das partículas de borracha e do peso molecular do SAN, é possível produzir uma larga gama demateriais que diferem na resistência ao impacto, facilidade de fluxo, cor etc. Geralmente,quando o peso molecular de SAN é maior, a resistência e a rigidez de ABS aumentam,enquanto um aumento do conteúdo de borracha diminui a resistência, dureza, resistência aocalor e rigidez do ABS. Em geral este material pode ser dividido em tipos ou grades paramoldagem por injeção e para extrusão, e cada uma destas divisões principais pode serdividida em subdivisões, como graus de impacto médio, alto e muito alto; além de outrosgraus, como alta resistência ao calor, para galvanização e retardante de chamas. Normalmente, porém, o ABS é um material duro e tenaz com boa resistência ao impacto,mesmo em baixas temperaturas. O material permite baixa absorção de água e é um bom

isolante elétrico, as propriedades elétricas não são afetadas pela alteração de umidade. Estematerial é disponível normalmente em cores opacas e os produtos moldados resultantes podem possuir alto brilho e boa estabilidade dimensional. A superfície é resistente aarranhões, porém o material possui pouca resistência quando exposto a intempéries. Outrasqualidades são: maior resistência ao calor e ao impacto do que TPS, maior módulo deflexão do que PP, e menor sensibilidade ao entalhes do que PC e PA.Pela mistura de ABS com outros plásticos é possível estender a gama de uso. A utilizaçãode policarbonato (PC), por exemplo, ou de copolímeros de estireno anidrido maleico(SMA) melhora a temperatura de distorção ao calor, e o uso de poli (cloreto de vinila)(PVC) melhora o grau de retardamento a chamas. Porém, todas estas ligas possuem maiorviscosidade do que ABS normal. Quando uma parte ou todo o estireno é substituído na

polimerização por um monômero, como a-metil estireno, um material com alta resistênciaao calor pode ser obtido. As ligas com SMA também fornecem tipos de alta resistência aocalor, com menor viscosidade da massa, a custos similares.Tipos ou grades transparentes de ABS podem ser fabricados pela utilização de metilmetacrilato (MMA) como quarto monômero, isto melhora a transparência, porque ajuda aequilibrar o índice refrativo dos outros monômeros. Agora existem tipos que permitem atéaproximadamente 80% de transmissão de luz e um nível de obscuridade de 10%, junto comoutras propriedades parecidas com os tipos normais de ABS de médio impacto. Pela



incorporação de polietileno clorado (PE) nos copolímeros de estireno acrilonitrila (SAN),materiais do tipo ABS conhecidos como ACS podem ser obtidos. Estes materiais possuemmelhor resistência a chamas, ao calor, como também a intempéries, e ao depósito de poeirado que ABS, porém menor estabilidade de processamento. A incorporação de elastômerosde olefinas em SAN resulta em um SAN modificado que apresenta melhores propriedades a

intempéries que o ABS.

FACILIDADE DE FLUXO. Os tipos para moldagem por injeção possuem umaviscosidade bem menor do que aqueles para extrusão; esta é obtida pela utilização de SANde baixo peso molecular e/ou o emprego de agentes de plastificação ou lubrificantes. O ponto de amolecimento Vicat (VST) de ABS é aproximadamente 103°C (218°F); com umaumento da resistência ao impacto, o ponto de amolecimento Vicat diminuirá, e o fluxo setornará mais rígido. Os tipos ou grades para a moldagem por sopro possuem altaviscosidade - bem mais alta que, por exemplo, PEAD.RESISTÊNCIA. O ABS é mais resistente aos produtos químicos orgânicos (por exemplo,tetracloreto de carbono) do que o poliestireno (PS). Também é resistente a manchas, álcalis,

ácidos (não ácidos oxidantes concentrados), sais, óleos e graxas, e a maioria de álcoois ehidrocarbonetos. Ácidos fosfóricos e hidroclóricos terão pouco efeito. A maioria dos produtos possuem uma boa resistência às tensões ambientais.

FALTA DE RESISTÊNCIA. O ABS não é resistente a hidrocarbonetos aromáticos eclorados, ésteres, éteres, cetonas, e vários hidrocarbonetos clorados, por exemplo, cloretode metileno, cloreto de etileno e tricloroetileno.

DETECÇÃO OU IDENTIFICAÇÃO DO MATERIAL. Com uma densidade de1,07g/cm3, o material (sólido sem carga) afundará em água e flutuará em cloreto demagnésio saturado. Como a cor básica natural é marfim ou branco, é possível obter uma

grande variedade de cores, dependendo do tipo de processo de polimerização e dosingredientes utilizados. A proporção de A:B:C é aproximadamente 20:30:50.O ABS começa a plastificar em torno de 175°C (350°F) e a viscosidade da massa diminuiconstantemente quando a temperatura sobe. Na temperatura de 290°C (550°F), o materialentra em decomposição mediante a despolimerização e reações de oxidação. Quando omaterial está sendo aquecido por chama, ele queimará com uma chama amarela,acompanhada de fuligem e soltará um odor ácido alcalino, acompanhado de cheiro de borracha. Ele queima com facilidade (seus tipos convencionais) e continua queimandoquando a chama é removida, enquanto pingos de partículas em chama estão sendoformados.Uma característica comum de todos os plásticos de estireno é sua resistência a meios

aquosos, como soluções salinas, ácidos de concentração média e álcalis. Oshidrocarbonetos alifáticos, heptano e ciclohexano facilmente atacam PS e TPS, porém nãoafetam SAN e ABS. O tetracloreto de carbono ataca SAN e ABS lentamente, mas ataca PSe poliestireno fortificado (TPS) de forma rápida. Portanto, o material pode ser distinguidode TPS pela melhor resistência ao tetracloreto de carbono, enquanto o TPS possui melhorresistência ao álcool metílico.



COLORAÇÃO. O ABS pode ser colorido por uma série de técnicas, como a coloraçãoseca, mediante masterbatches ou a coloração líquida. A utilização de corantes compostosfornecem resultado melhor e mais consistente. A coloração seca sempre foi consideradacomo sendo o tipo mais difícil de técnica de coloração para ABS, porém, isto não éverdade. Pode-se dizer que a coloração seca de ABS é um pouco mais difícil do que em

outros materiais comuns, porque o material apresenta todas as desvantagens em termos decoloração, isto é, absorção de umidade, variedade da cor básica, opacidade e umatemperatura de processamento bastante alta. Mesmo assim, pode-se obter resultadosexcelentes pelo equilíbrio da grade do ABS com um corante apropriado e utilizando os procedimentos corretos da secagem do material e da mistura do corante.Os concentrados de cor (masterbatches) utilizados para ABS são do tipo “universal”, ou dotipo baseado em ABS. Uma taxa de concentração típica do tipo “universal” é 1-2%,enquanto uma concentração de 3-7% é usada para um masterbatch baseado em ABS. Antesde utilizar um masterbatch “universal” será importante acertar sua compatibilidade com oABS. Tonalidades de cor pastel podem ser obtidas com maior facilidade devido àdisponibilidade de polímeros de cor básica mais clara. Corantes líquidos são usados para

ABS num nível de concentração entre 1 até 1,5%. Concentrações acima deste nível podemacarretar problemas, às vezes, como o deslizamento na rosca e variações no controle dociclo.

MANUSEIO DE MATERIAIS E COMPONENTES. Como muitos outrostermoplásticos de engenharia, estes materiais são higroscópicos e absorverão 0,2 até 0,35%de água em 24 horas, à temperatura ambiente. Este conteúdo de água não afetará muito as propriedades mecânicas, porém se estiver acima de 0,03% afetará seriamente o acabamentode superfície dos extrudados ou parisons. A umidade causará distorção, um acabamentoáspero da superfície ou redução da resistência da massa. Por este motivo, é aconselhávelsecar o material antes do uso, num forno de ar quente, por 2-4 horas a 85°C (185°F) ou

num dessecador por 1-2 horas a 85°C, mesmo se o material tiver absorvido uma pequenaquantidade de umidade. Um controle rigoroso de armazenamento (first in- first out) podeajudar a evitar operações de secagem extensas. Um preaquecimento do material tambémdeve melhorar as condições de processamento. Não permita a estagnação do material num funil de alimentação sem aquecimento emantenha o funil bem fechado. O material não deve permanecer na camada do topo do funil por mais de uma hora; caso isso aconteça, utilize um funil a vácuo ou efetue uma purgaçãodo espaço vazio com gás inerte. Um aquecimento do funil também reduzirá a absorção deumidade. O material recuperado tende a absorver umidade mais rápido do que o materialvirgem, portanto deve ser sempre secado antes do uso. As misturas de PC/ABS devem sersecadas a 100°C (212°F).

MÉTODOS DE PRODUÇÃO. Este material pode ser moldado pelos processos demoldagem por extrusão e sopro, e moldagem por extrusão e sopro com acumulação.

CONFIGURAÇÃO DE ROSCA E CANHÃO. Na utilização de roscas de um estágio, oscanhões devem possuir, no mínimo, uma relação de L/D de 24:1. Preferivelmente deve-seutilizar roscas de dois estágios em conjunto com um canhão ventilado. É recomendada aventilação por vácuo no canhão. Este tipo de máquina não é visto muitas vezes em áreas de



moldagem por sopro. A tabela a seguir apresenta valores típicos para uma rosca de doisestágios com a relação de L/D de 30:1. Nesta configuração a taxa de compressão, isto é, arelação da profundidade entre a segunda zona de equilíbrio e a primeira é 1,75. A taxa decompressão indica a capacidade de transporte do segundo estágio em relação ao primeiro.Quando esta relação é abaixo de 1,5 pode ocorrer uma sobrecarga no orifício de ventilação;

com uma taxa acima de 2 é possível uma mudança brusca no fornecimento do material.

DETALHES DAS ZONAS DIÂMETRO DA ROSCA63,5mm (2,5”) 88,9mm (3,5”) 14,3mm (4,

Profundidade zona de alimentação (6D) 10,9mm (0,43”) 14mm (0,55”) 15,2mm (0,Compressão (6D)Profundidade 1ª zona de equilíbrio (6D) 4,1mm (0,16”) 5,1mm (0,20) 5,8mm (0,23”)Descompressão (1D)Profundidade zona de ventilação (4D) 13,5mm (0,53”) 17,3mm (0,68”) 19,1mm(0,7Compressão (2D)

Profundidade 2ª zona de equilíbrio (5D) 6,9mm (0,27”) 8,9mm (0,35”) 10mm (0,40”)Obs.: Os números entre parênteses indicam o comprimento de cada zona por diâmetro darosca.

Na utilização de uma rosca de um estágio deve existir uma taxa de compressão entre 2,7 e3,0. A relação de L/D deve ser aproximadamente 24:1, com 4 a 6 diâmetros como zona dealimentação, 8 a 12 diâmetros como zona de transição e 8 a 10 diâmetros como zona deequilíbrio.

CONFIGURAÇÃO DO CABEÇOTE. Materiais do tipo ABS possuem tendência àdegradação. Por essa razão, os princípios de baixo volume da massa no cabeçote e canais

lisos de fluxo, que são aplicados em cabeçotes de PVC, também devem ser utilizados emcabeçotes para ABS. As faces internas em contato com a massa devem ser cromadas.

CONSIDERAÇÕES DE PRODUÇÃO DO PARISON. Tal como a maioria dostermoplásticos de engenharia, os materiais do tipo ABS não apresentam a mesma expansãodo parison como PEAD. Por isso, o ferramental ou bocal para um tamanho determinado de parison deve ser maior. O equipamento de moldagem por sopro deve ser configurado paraconsiderar este fato. A pressão necessária no cabeçote acumulador terá que ser mais altaque as pressões normalmente utilizadas, para obter uma alta velocidade de expulsão com bocais grandes. Deve existir uma configuração aerodinâmica bastante desenvolvida nocabeçote e adaptador, em conjunto com bons aspectos de confluência do material. Como no

trabalho com UPVC, o cabeçote deve ser configurado para evitar a estagnação do material.Os comprimentos dos trechos de transição devem ser mantidos curtos em comparação comPEAD, isto ajuda a manter as pressões em baixos níveis.

TEMPO DE PERMANÊNCIA NO CANHÃO. A estabilidade térmica do ABS não é domesmo tipo ou grade que a do PS. Nas altas temperaturas da massa podem ocorrer problemas de fumaça. Será necessário assegurar que uma extração adequada da fumaça, ouuma queima catalítica seja disponível por cima da saída do material (e também por cima



dos orifícios de ventilação em caso de um canhão ventilado). Em cores claras umaestagnação pode causar zonas sombreadas em produtos grandes. Em tipos de matériasretardantes à chama, uma parada pode causar problemas de degradação. Em caso deretardos imprevistos, reduza a temperatura do canhão para 120°C (248°F) e efetue uma purgação com ABS normal, antes de recomeçar a moldagem. Variações no tempo de

permanência dentro do canhão ou uma inconsistência do ciclo podem causar mudanças decor, que são observadas somente no armazenamento. Alguns produtos moldados de ABS podem aparecer satisfatórios na ejeção, mas podem desenvolver faixas amarelas oumarrons após o armazenamento; a provável causa disso pode ser um longo tempo de permanência dentro do canhão ou um sobreaquecimento.

CAPACIDADE DE PLASTIFICAÇÃO/INJEÇÃO. Utilize uma capacidade deaproximadamente 80%. Quando a capacidade de injeção for muito baixa, por exemplo,menos que 30%, poderá ocorrer uma degradação. Reduza o risco de decomposição oudegradação pela utilização de baixas velocidades na rosca e baixas temperaturas no canhão.Tente igualar o equipamento de moldagem com o tamanho do produto para reduzir os

tempos de permanência.

CONSIDERAÇÕES SOBRE MOLDES E FECHAMENTO. O encolhimento domaterial está entre 0,004 e 0,008 mm/mm (ou polegada/polegada), isto é, entre 0,4 e 0,8%.A adição de 20% de fibras de vidro aumentará a densidade para aproximadamente 1,20g/cm3, porém o encolhimento será reduzido para 0,2-0,4%. Um encolhimento posterior pode ser desconsiderado. O encolhimento de ABS é bem mais baixo do que aquele de poliolefinas. Velocidades maiores das placas de fechamento e forças maiores defechamento devem ser empregadas em termoplásticos de engenharia, como o ABS; isto porque, em estado quente, a resistência deste material é relativamente baixa. Forçasmaiores de fechamento serão necessárias na utilização de pressões mais altas de sopro e

áreas maiores de esmagamento. O uso de cobre-berílio na fabricação dos moldes não érecomendado com este material.

TEMPO DE CICLO. Devido ao baixo conteúdo de calor e à alta rigidez deste material podem ser obtidos tempos rápidos de ciclo.

CONSIDERAÇÕES SOBRE TEMPERATURAS E REMOÇÃO DE CALOR . Atemperatura sugerida no molde é 75°C (de 65 até 85°C, ou 149 até 185°F), o que possibilitaum bom acabamento de superfície, alta resistência da solda e uma redução das tensõesinternas congeladas. Normalmente, o encolhimento no molde aumenta com o aumento dastemperaturas do molde e/ou da massa. Porém, o encolhimento total, muitas vezes, diminui

com o aumento da temperatura do molde e, na prática, podem ser obtidos produtosdimensionalmente mais estáveis. Quando a temperatura do molde é muito alta, oencolhimento de pós-moldagem pode ser desconsiderado, mesmo em materiaistermoplásticos semicristalinos. Estas altas temperaturas do molde podem ser uma vantagemonde tolerâncias estreitas são necessárias. Deve-se considerar que, em geral, não é possível produzir componentes pela moldagem por sopro com as mesmas tolerâncias da moldagem por injeção.



Quando a temperatura da massa é 210°C (410°F) e a temperatura do molde 75°C (167°F), aquantia máxima de calor a ser removido, para cada grama da massa, será 277 Joules (J). Nafaixa de temperatura indicada o calor específico é de aproximadamente 2050-J/kgK.Observe que a temperatura da massa é o fator mais importante. As temperaturas indicadasna tabela a seguir e na Tabela 12, são apenas ajustes iniciais sugeridos. A temperatura do

óleo hidráulico, do bloco do funil e a temperatura do material também não devem variarexcessivamente. O controle da temperatura do molde é extremamente importante, por estemotivo estas temperaturas devem ser verificadas regularmente.

Zona Localização Temperatura em °C Temperatura em °Fde para de para

1 Canhão parte traseira 180 190 356 374(final do funil)

2 Canhão centro 185 200 364 3923 Canhão centro 190 205 374 4014 Canhão frente 195 210 383 410

5 Adaptador (bocal) 200 215 392 4196 Acumulador 200 215 392 4197 Molde 66 85 149 185

Massa 190 220 374 428

As temperaturas utilizadas podem ser diferentes de um grade para outro. Os tipos ou gradesresistentes a chamas, por exemplo, e também as ligas de ABS/PVC devem ser moldados atemperaturas mais baixas do que os tipos normais. Tipos de alto calor, como também asligas de ABS/PC e ABS/SMA devem ser moldados a temperaturas mais altas da massa,devido à maior viscosidade da massa. Os tipos previstos para a galvanização também sãomoldados em temperaturas mais altas.

INÍCIO DE OPERAÇÃO. O início de operação normalmente não deve apresentar problemas especiais. Quando a máquina não foi purgada, mas contém ABS, não a deixe emtemperaturas de operação por mais de 20 minutos, antes de começar a extrusão lentamente.Verifique as pressões, a corrente do motor e a temperatura do extrudado.

FIM DA OPERAÇÃO. Os tipos ou grades resistentes a chamas devem ser purgados primeiro com um grade normal de ABS. Caso as temperaturas tenham sido reduzidasimediatamente, o material pode ficar retido na extrusora e no cabeçote. Nos casos em que oequipamento tenha sido mantido na temperatura por um tempo indeterminado, uma purgação com GPPS deve ser efetuada. Isto também é recomendado antes de uma limpeza.

REPROCESSAMENTO. Quando este material estiver sendo recuperado é recomendávelnão misturar mais que 30% dele com material virgem. Os devidos cuidados são necessáriosna adição de material reciclado, porque o ponto de amolecimento Vicat e as propriedadesde impacto ficam reduzidas, dependendo da porcentagem adicionada. Serão necessáriosmoinhos de alta potência. A introdução de material incompatível deve ser evitada, porque oresultado seria uma delaminação e fragilidade do componente extrudado. O materialrecuperado deverá sempre ser secado.



ACABAMENTO E DECORAÇÃO. O material pode ser soldado por ar quente,ferramenta aquecida, fricção e soldagem ultra-sônica. Metil-etil cetona e cloreto demetileno podem ser utilizados para dissolver soldas. Os produtos podem ser decorados porimpressão, estampagem e metalização após um tratamento apropriado da superfície, por

exemplo, removendo o brilho por eletrogalvanização ou eliminação de estática para aimpressão. O ABS pode ser facilmente usinado, ou seja, furado, fresado, torneado e serradoetc., em máquinas convencionais para a usinagem de metais. As ferramentas de cortedevem ser similares àquelas usadas para ligas não-metálicas (latão, bronze etc.). Devido à baixa condutibilidade térmica é importante refrigerar os produtos com ar ou líquido durantea usinagem, para alcançar um acabamento de superfície e/ou precisão desejada. Os produtos devem ser manuseados com cuidado e/ou embrulhados para evitar arranhões; ocavaco gerado durante a usinagem pode causar riscos.

OUTROS COMENTÁRIOS. Os grades transparentes normalmente são fornecidos comtingimento, pelo fato de que, no estado natural, uma cor leitosa é muito aparente. Tipos

reforçados com fibras de vidro são disponíveis.

PRODUTOS TÍPICOS. Os produtos de ABS podem ter propriedades úteis emtemperaturas de -40°C até 100°C (-40 até 212°F). O material possui, por exemplo, altaresistência ao impacto em entalhes, uma temperatura de distorção ao calor até 100°C, boarigidez, ótima possibilidade de processamento, aparência de alto brilho, custo moderado etambém pode ser galvanizado com sucesso. Produtos de ABS moldados por injeção sãoutilizados freqüentemente na indústria automotiva, tais como, em carcaças para espelhos,calotas para pneus, dutos de ar e painéis de instrumentos. Uma das maiores vantagens destematerial é a possibilidade de configurar as propriedades necessárias para satisfazer asexigências específicas de um cliente (por exemplo, resistência ao calor, resistência ao

impacto etc.). Os tipos disponíveis são materiais com cores firmes e resistentes a chamas. Na indústria automotiva (principal mercado para ABS) existe interesse em tipos ou gradesde baixo brilho - isto é, materiais com acabamento fosco -, uma vez que estes materiais nãonecessitam de pintura posterior. Uma área de aplicação crescente são máquinas deescritório e o setor de produtos eletrônicos para o consumidor, onde este material éutilizado em carcaças de computadores, processadores de texto e máquinas copiadoras.Componentes que oferecem uma blindagem eletromagnética podem ser fabricados pelaincorporação de materiais condutivos, como fibras de carbono, fibras de grafite ou lâminasde alumínio ao material básico. A aplicação de ABS em mancais de carga cresce devido asua estabilidade dimensional e à baixa tendência de rastejamento.Misturas de PC/ABS sãoutilizadas onde a resistência do ABS ao calor não é suficiente, por exemplo, em secadores

para cabelos, ferros de passar roupas e cafeteiras elétricas. Tipos transparentes de ABSconcorrem diretamente com PC, onde propriedades moderadas de impacto e transparênciasão necessárias.Existe na indústria automotiva o interesse em utilizar produtos de ABS moldados porsopro, pelo fato de que estes processos oferecem a oportunidade de absorver característicasdo projeto que não podem ser facilmente incorporadas ou baixo custo pela moldagem porinjeção. Uma aplicação futura deste material é a utilização na fabricação de itens grandes,como spoilers ou assentos.



PC

TERMO QUÍMICO Policarbonato

ABREVIAÇÃO PCTERMOS ALTERNATIVOS Bisfenol-A policarbonatoALGUNS FORNECEDORES NOMES OU MARCAS COMERCIAIS Atochem (SP & C Ltd) DurolonAtochem (SP & C Ltd) PolykemiBayer MakrolonGeneral Electric Plastics LexanMobay Chemicals MerlinDow CalibreEnichem SinvetBayer Bayblend PC/ABS

Bayblend PC/ASAMacroblend PC/PBT

PROPRIEDADES DO MATERIAL. O policarbonato é um tipo de poliéster no qual osgrupos de éster carbonatos são ligados por grupos aromáticos. Esta estrutura fornece ummaterial com alta viscosidade da massa e excelente resistência a altas temperaturas. Omaterial é forte, rígido, duro, tenaz, transparente e mantém as propriedades dentro de umaampla gama de temperaturas. PC é considerado como material que queima lentamente(tipos resistentes à chama são V1 e podem ser V0), possui propriedades razoáveis deisolamento elétrico, porém não é recomendado para ser usado na presença de arcoselétricos. Durante o processamento serão necessários devidos cuidados, porque pequenos

vestígios de água podem causar degradação. Componentes feitos deste material podem terresistência limitada a entalhes, produtos químicos e luz ultravioleta. O material é suspeito arachaduras, quando sob tensão, e isso desvaloriza a resistência excelente ao rastejamento. Aresistência ao impacto é boa, especialmente a baixas temperaturas, e o PC é resistente aocalor até temperaturas de 135°C (275°F). Tipos resistentes às chamas e reforçados comfibras de vidro são disponíveis.O PC possui pesos moleculares de 20.000 a 30.000 para moldagem por injeção e até 60.000 para a extrusão. Os polímeros para moldagem por sopro também apresentam altaviscosidade pela introdução de ramificações nas cadeias; eles possuem um número deviscosidade ISO de aproximadamente 70.Misturas de PC com outros polímeros também são utilizadas em certas circunstâncias. A

utilização de PC na indústria automotiva, por exemplo, é impedida por resistência limitadaà gasolina, comportamento em baixas temperaturas e resistência à hidrólise.Misturas modificadas de PC e PBT com borracha são constantes a -50°C, possuem altaresistência ao calor, combustíveis e intempéries e também podem ser pintadas e soldadas por ultrasom. A resistência ao fogo é melhorada pela mistura do material com polifosfonato(POP). O PC é utilizado em misturas com ABS, estas misturas podem ser coloridasfacilmente, são fortes, possuem boa resistência à luz e altas temperaturas e são mais fáceisde serem moldados por processos, como a moldagem por injeção.



FACILIDADE DE FLUXO. PC é um material de fluxo rígido, processado em altastemperaturas para compensar esta característica. Nestas temperaturas a decomposição oudegradação por hidrólise pode ser severa, portanto assegure-se de que o material esteja bemseco antes de colocá-lo no canhão. Os lubrificantes possíveis para este material incluem

estearil estearato, estearato de cálcio e ésteres de montano. Como em todos os lubrificantes,os níveis devem ser mantidos o mais baixo possível, por exemplo, abaixo de 1%.

RESISTÊNCIA. PC é resistente a ácidos inorgânicos e à maioria dos ácidos orgânicosdiluídos; hidrocarbonetos alifáticos, hidrocarbonetos cíclicos saturados, agentes deoxidação e redução, graxas, óleos, álcoois (exceto metanol) e detergentes, também possui boa resistência à radiação ionizante.

FALTA DE RESISTÊNCIA. PC não é resistente a água quente, evite o contato com águaem temperaturas acima de 60ºC (140ºF). Também não é resistente a aminas, soluçõesalcalinas e à amônia. Este material fica inchado por benzeno, clorobenzeno, acetona,

tetracloreto de carbono e é solúvel em solventes, como cloreto de metileno, cloreto deetileno, clorofôrmio, tricloretano e metacresol. O PC, em geral, não é resistente a basesfortes, hidrocarbonetos aromáticos e clorados, ésteres e cetonas. Como o PC fica inchado por benzeno, é suspeito a rachaduras sob tensão quando em contato com combustíveisaromáticos; as misturas de PC/PBT resistem a este tipo de combustível, como também acombustíveis à base de metanol.

DETECÇÃO OU IDENTIFICAÇÃO DO MATERIAL. Os policarbonatos baseados em bisfenol-A possuem uma densidade de aproximadamente 1,3 g/cm3, portanto afundamrapidamente em água; eles flutuam numa solução de cloreto de magnésio saturado. Osvapores da pirólise são neutros e o material carboniza e forma bolhas numa chama. São

componentes difíceis de acender e se apagam automaticamente quando removidos dachama; um odor fraco de fenol (sabão carbólico) fica aparente. A chama é amarela, brilhante e fuliginosa. O material começa a amolecer a aproximadamente 150°C (300°F),entra em estado de plastificação a 220°C (430°F), e pode ser utilizado até 135°C (275°F).Os materiais do tipo PC possuem um conteúdo muito alto de carbono e dão um espectromuito característico de absorção infravermelha. PC é solúvel em solvente, como cloreto demetileno, cloreto de etileno, clorofôrmio, tricloretano e metacresol.

COLORAÇÃO. PC é fornecido em tipos ou grades transparentes, translúcidas e opacas. Édisponível em uma variedade de cores normalizadas. PC pode ser colorido na máquina pormasterbatches, porém é necessário evitar a contaminação através de poeira e água. É

recomendado testar os corantes por compatibilidade e resistência ao calor antes dautilização. A tintura da superfície deste material é muito difícil; resiste a manchas por bebidas.

MANUSEIO DO MATERIAL. A secagem de materiais de PC é essencial. Qualquer traçode umidade causará uma perda das qualidades óticas ou a perda da resistência ao impacto.O conteúdo de umidade deve ser reduzido para menos que 0,02% (o aquecimento de uméster na presença de água inverte o processo de polimerização, causando a produção dos



materiais básicos pelo sistema). Em alguns casos a perda de resistência somente ficaaparente durante o serviço. Mesmo se o material for embalado seco, ainda é recomendadocolocá-lo num funil pré-aquecido para minimizar a absorção da água. A temperatura dofunil deve ser de aproximadamente 80°C (194°F); não mantenha o aquecimento por maisde 10 horas. Um procedimento melhor é a secagem do material a 120°C (248°F) num

dessecador por aproximadamente 3 horas e colocá-lo, em seguida, num funil aquecido.O teor de umidade no granulado pode ser avaliado mediante teste num indicador de voláteisThomasatti (TVI). Aqueça aproximadamente 6 grãos de PC por um minuto, numa gavetade vidro coberta a 290°C (554°F), e aqueça outra gaveta ao lado da primeira. Retire da placa quente e coloque a segunda gaveta aquecida em cima dos grãos e aperte-a até osgrãos ficarem chatos, com um diâmetro de aproximadamente 12 mm. Permita arefrigeração do conjunto. Bolhas aparecerão em material úmido, em quantidade relacionadaao conteúdo da água. Quando somente um ou dois dos discos possuírem bolhas, ocorreu, provavelmente, um enclausuramento de ar. Caso todos os discos possuam bolhas, omaterial está úmido. Algumas bolhas pequenas indicam que o PC provavelmente contém de0,02 a 0,03% de água. A presença de uma grande quantidade de bolhas mostra que o

material possui um conteúdo de umidade de aproximadamente 0,05 até 0,1%. A presençade muitas bolhas grandes indica um conteúdo de umidade acima de 0,1%.As misturas de PC/PBT devem ser aquecidas a 110°C (230°F) até o teste TVI não indicarmais bolhas a 260°C (500°F). Este teste não é apropriado para misturas de PC/ABS. Estasmisturas devem ser secas a 110°C por uma hora, no mínimo.

MÉTODOS DE PRODUÇÃO. Este material pode ser moldado pelos processos demoldagem por extrusão e sopro (EBM), por extrusão e sopro com acumulação (AEBM) e por coextrusão e sopro.

CONFIGURAÇÃO DE ROSCA E CANHÃO. É recomendada uma rosca com taxa de

compressão entre 2:1 e 3:1. Com uma rosca com taxa de 2,2:1 podem ser obtidos resultadosrazoáveis. A profundidade dos filetes da rosca não deve ser maior que 3 até 4,5 mm(dependendo do diâmetro). Uma relação alta de L/D é recomendada, por exemplo, 24:1 nomínimo, com aproximadamente 8D na zona de alimentação, 10D na zona de transição e 6Dna zona de equilíbrio. Roscas fabricadas de Xaloy, ou revestidas de cromo duro, devem ser preferidas a roscas nitretadas; elas possibilitam uma estabilidade melhor da resina. Nãoutilize uma máquina com canhão ranhurado, uma rosca com pinos misturadores ou umarosca com zonas de mistura de alta compressão. Estes sistemas podem gerar calorexcessivo com PC, e podem dificultar o controle do parison.CONFIGURAÇÃO DO CABEÇOTE. Todos os canais de fluxo devem ser configurados deforma bastante aerodinâmica; um torpedo de duas ilhas permite um fluxo equilibrado de

material. Cantos vivos e rebaixos causam regiões de parada de material. O bocal e a pinoladevem possuir uma superfície bastante lisa e altamente polida, e devem ser isentos dequalquer imperfeição, já que este impede a transparência perfeita esperada. O núcleo e o bocal devem terminar no mesmo nível. É recomendado um comprimento do trecho reto de10 a 15 vezes da abertura do bocal, porém não ultrapasse o comprimento de 25 mm (1”).Raios de aproximadamente 0,5 mm são recomendados para os cantos de abertura do bocal.Com este material é possível uma programação do parison. É recomendado para o corte do parison, um corte quente (faca aquecida até a cor vermelha) ou barras de esmagamento.



CONSIDERAÇÕES DE PRODUÇÃO DO PARISON. O policarbonato normalmente é processado em máquinas sopradoras equipadas para a produção de PVC. Este material possui uma resistência muito alta de fluxo, que é quase totalmente controlado pelatemperatura. Portanto, fique atento. Quando o parison fica enrolado, por exemplo, saindo

do bocal, as temperaturas do bocal e núcleo estão incorretas. O PC possui a tendência defluir em direção à superfície próxima mais fria, portanto pode fluir em direção ao bocal ouem direção ao núcleo. A falha deve ser corrigida pelo controle de temperatura e não peloreajuste (ou centragem) do bocal.O parison pode ser cortado mediante um dispositivo de corte quente (faca vermelha) ou umdispositivo de corte com facas refrigeradas com água. A zona de alimentação da rosca deveser refrigerada com água para prevenir flutuação e/ou entupimento. Somente parisonsrelativamente curtos podem ser produzidos por extrusão contínua, por exemplo,aproximadamente 180 mm de comprimento. Para componentes mais compridos o processoAEBM é mais apropriado. Devido à alta resistência de fluxo, forças maiores para a ejeçãodo parison serão necessárias. Mantenha os canais de fluxo em forma bastante aerodinâmica,

caso o fluxo sofra uma interrupção pela mudança das seções transversais, a superfície dosartigos pode parecer defeituosa. Devido à baixa expansão do parison com PC, a fenda do bocal deve ser próxima ao valor real da espessura. Portanto, a fenda do bocal será igual àespessura da parede necessária, multiplicada pela taxa de sopro. Nem sempre a ausência de bolhas no parison indica ausência de umidade no materialalimentado; somente no pior caso as bolhas podem aparecer.

CAPACIDADE DE PLASTIFICAÇÃO/ INJEÇÃO. Por causa das altas temperaturasenvolvidas no processamento, a máquina não deve ser operada na capacidade máxima. Nãoexceda mais do que 80% da capacidade. Como PC é um material termoplástico amorfo e pouca mistura será necessária ao sistema, os requisitos de potência não serão

excessivamente altos. Provavelmente estarão na faixa utilizada para UPVC e PEAD,aproximadamente 0,25 kW, para cada quilograma de material extrudado.

VELOCIDADE DA ROSCA. A rotação da rosca deve ser mantida a valores baixos, porexemplo, 40 a 60 rpm. Não exceda uma velocidade periférica da rosca de 0,5 m/s. Érecomendado utilizar um sistema de acionamento que desenvolva um alto torque em baixasvelocidades.

TEMPO DE PERMANÊNCIA NO CANHÃO. Um excesso de tempo de permanênciacausará a decomposição ou degradação, o material soltará dióxido de carbono e tambémficará amarelado. Mantenha o material em movimento, através da máquina, para evitar

aumento da taxa de calor. Uma degradação nas temperaturas de processamento seráindicada por uma cor levemente amarela, isto pode ser evitado pela utilização de fosfitos oufosfonítos, em quantias mínimas, por exemplo, 0,05 a 0,15%. Um composto de epóxitambém pode fazer parte de um pacote de estabilizadores.

CONSIDERAÇÕES SOBRE MOLDE E FECHAMENTO. O encolhimento no moldedeste material é de 0,006 a 0,008 mm/mm ou 0,6 a 0,8%. As misturas de PC/PBT encolhemaproximadamente de 0,8 a 1,0%. Um molde com uma superfície lisa dará um recipiente de



boa qualidade, possibilitando que o molde seja bem ventilado. Em casos onde umacabamento de alto brilho não seja necessário, este deve ser substituído de preferência porum acabamento com jateamento fino de areia. Como este material é muito rígido devem serevitados rebaixos. Uma taxa de expansão por sopro de 1:4 pode ser obtida evitando cantosvivos, gravações e cantos fundos. Estes cantos vivos e rebaixos devem ser evitados, porque

as possibilidades de formação/deformação de PC são limitadas, mesmo se estasconfigurações fossem desejadas elas não poderiam ser realizadas. Use raios generosos, porexemplo, de 2 mm, se isso for possível. Para assegurar uma solda de boa qualidade, a áreade esmagamento deve incluir um ângulo de 30 a 45°, e a área do topo deve ter uma largurade 0,2 até 1 mm, dependendo do tamanho do componente e dos requisitos.

TEMPOS DE CICLO. O PC adquire forma de maneira rápida, portanto, os tempos deciclo podem ser curtos.

CONSIDERAÇÕES SOBRE TEMPERATURAS E REMOÇÃO DE CALOR . Atemperatura recomendada para o molde é 70°C (faixa de 50 a 90°C, ou 172 -194°F). A

utilização de altas temperaturas no molde possibilita um bom acabamento de superfície, boa resistência da solda e redução das tensões internas congeladas. Normalmente, oencolhimento no molde aumenta pelo aumento da temperatura do molde, ou da massa, porém o encolhimento total muitas vezes fica menor com o aumento da temperatura domolde, e na prática produtos dimensionalmente mais estáveis podem ser obtidos. Caso atemperatura do molde seja muito alta, o encolhimento de pós-moldagem pode serdesconsiderado, mesmo em materiais termoplásticos semicristalinos. As altas temperaturasdo molde podem ser uma vantagem quando há pouca tolerância. Deve-se observar, porém,que não é possível produzir componentes na moldagem por sopro com as mesmastolerâncias como na moldagem por injeção.Quando uma temperatura da massa de 250°C (482°F) é usada em conjunto com uma

temperatura do molde de 70°C (158°F), a quantia máxima de calor que deve ser removida para cada grama injetada é 315 Joules (J). Considerando a faixa de temperatura indicada, ocalor específico será aproximadamente 1750 J/kgK.Uma vez em operação, ajuste as temperaturas na zona de alimentação para 285°C, na detransição para 280°C, na de equilíbrio para 275°C, adaptador 275°C e cabeçote para 265°C.Observe que a temperatura da massa é a mais importante e as temperaturas indicadas sãoapenas ajustes iniciais sugeridos. As temperaturas do óleo hidráulico, do bloco do funil e atemperatura do material não devem variar excessivamente. A temperatura do molde éextremamente importante, por isso, verifique-a regularmente.As temperaturas utilizadas podem ser diferentes de um tipo de material para outro. Porexemplo, as ligas de ABS/PC devem ser moldadas com temperaturas mais altas, devido a

maior viscosidade da massa.

INÍCIO DE OPERAÇÃO. As temperaturas no início da operação devem seraproximadamente 20°C mais altas do que as temperaturas normais de operação, para prevenir a geração de pressões excessivas causadas pela alimentação de material frio, ecompensar a ausência de geração de calor por fricção. Estas temperaturas podem serreduzidas até o nível das temperaturas de operação, quando um parison satisfatório foi produzido. Caso uma purgação da máquina com PS ou PMMA tenha sido efetuada, uma



outra purgação com PC deve ser realizada para reduzir a contaminação com outro material plástico.

FIM DA OPERAÇÃO. Esvazie a máquina completamente e abaixe as temperaturas paraaproximadamente 150°C (302°F), efetue uma purgação com PS, para assegurar que todo o

PC foi removido do sistema. Em seguida, a máquina deve ser desmontada e limpa. Evite ouso de maçaricos de calor intenso para a finalidade de limpeza, estes podem destruir assuperfícies nitretadas e causar deformações. Aqueça os componentes num forno até 400°Ce efetue a limpeza mediante uma escova de arame. Não é aconselhável purgar com PEBD,ABS ou PA, porque estes materiais contaminarão o PC; a purgação deve ser feita com PSou PMMA (chapa acrílica moída é um bom material para a purgação, porque é baseado emmaterial de alto peso molecular).Caso a produção seja interrompida, reduza as temperaturas para aproximadamente 170°C(340°F), mas não desligue o aquecimento completamente, caso contrário, pontos de cormarrom escuro ou remendos podem aparecer nos produtos moldados no início de uma novaoperação; o material retira todas as impurezas do canhão durante a refrigeração.

REPROCESSAMENTO. Material recuperado deve ser submetido a uma boa secagem, por exemplo, a 120°C (248°F) por 6 horas. Misture até 20% de material recuperado, porém,não utilize material poeirento ou degradado e sujo. Em caso de qualquer dúvida sobre areutilização de um material é melhor rejeitá-lo e guardá-lo para fins de purgação.

ACABAMENTO E DECORAÇÃO. O PC pode se tornar firme com soluções de PC emcloreto de metileno. Resinas de epóxi ou adesivos fundidos à quente baseados em PA podem ser usados para etiquetas. Os produtos podem ser decorados por serigrafia (silkscreen), folhagem à quente ou pulverização. A resistência à luz ultravioleta pode sermelhorada pela aplicação de um absorvente de luz UV, porém a melhor resistência é obtida

pela utilização de tipos especiais. O material pode ser soldado por alta freqüência ou porsolda ultra-sônica.

OUTROS COMENTÁRIOS. O PC é muito sensível à hidrólise por água quente em altastemperaturas. Em caso de uso de insertos, os mesmos devem ser aquecidos. A resistênciade PC a riscos pode ser melhorada pela utilização de siloxano, contendo vernizes secos.

.PRODUTOS TÍPICOS. PC é um material termoplástico de engenharia que combina umalto nível de propriedades mecânicas, óticas e térmicas. Este material possui um ponto deamolecimento Vicat (VST) de 150° (302°F) e uma faixa de utilização em temperaturas de -

40 até 135°C. Porém, uma boa resistência ao impacto somente será possível quando o produto for produzido de um material bastante secoO PC foi utilizado como substituto do vidro, ele possui transparência, brilho, facilidade delimpeza e uma resistência adequada a temperaturas para muitas aplicações. Pode ser usadotanto em recipientes de monocamada, como recipientes de multicamada. Estes frascos têma aparência de vidro, porém possuem alta resistência ao impacto e um peso bem inferior aodo vidro, portanto, reduzem as quebras e os custos de transporte.



Em recipientes de monocamada o PC foi usado para mamadeiras de bebês, frascosespeciais, recipientes grandes para leite e recipientes para água mineral (quando usadocomo recipiente para leite, o PC pode ser tingido de ouro, este dará uma proteção contraradiação ultravioleta, causada, por exemplo, por luz fluorescente, evitando deste modo umaalteração do gosto e dos níveis da vitamina do leite).

Devido ao custo deste material, estes recipientes muitas vezes são reutilizados, porexemplo, recipientes de devolução para leite ou outras bebidas. Estes frascos de espessuragrossa oferecem resistência ao esmagamento e possibilidade de empilhamento, devido às propriedades mecânicas deste tipo de material. Poucas modificações em relação a linhas deenchimento de vidro serão necessárias. PC já foi usado para a fabricação de luminárias à prova de vapor.O PC é utilizado na camada externa de recipientes coextrudados, como frascos usados paracatchup. Uma estrutura de cinco camadas pode ser aplicada, por exemplo,PP/TL/EVOH/TL/PC. Uma combinação desse tipo dá uma melhor estética, possibilidadede enchimento a quente, excelente resistência ao impacto em baixas temperaturas e a possibilidade de esterilização até 132°C (270°F). Quando utilizado em recipientes de

multicamada, a propriedade de alta permeação a vapores úmidos é aproveitada para oescape de vapores úmidos presos, após a penetração da camada de barreira (EVOH). Oescape restaura a eficiência da camada de barreira e protege o produto. Estes recipientessão utilizados na embalagem de molhos, catchup, picles e alimentos infantis.

PEEL

TERMO QUÍMICO Elastômero poliéter ésterABREVIAÇÕES PEEL; COPE; YBPO; TEEETERMOS ALTERNATIVOS Copolímeros de grupos poliéter éster; Poliéter éstertermoplástico; grupo de poliéter éster; Copoliéter éster; Elastômero de copoliéter éster;

Elastômero termoplástico de poliéster.ALGUNS FORNECEDORES NOMES OU MARCAS COMERCIAIS Akzo Arnitel EDu Pont Hytrel

PROPRIEDADES DO MATERIAL. Estes materiais são copolímeros (baseados porexemplo, em tereftalato de butileno e tereftalato de glicol politetrametileno) e sãofabricados de (1) dimetil tereftalato, (2) um poliglicol (tereftalato de glicol politetrametileno) e (3) um diol de curta cadeia (como butanodiol).Os materiais apresentam uma classe de borrachas termoplásticas ou elastômeros, que sãodisponíveis numa variedade de dureza de 38 a 82 Shore D. Cada cadeia molecular destes

grupos de polímeros consiste em segmentos, dos quais alguns podem cristalizar emconjunto (baseados em tereftalato de butileno). Estes segmentos “duros” de regiõescristalinas se juntam às cadeias por estruturas de redes reversíveis por energia térmica. Osoutros segmentos “macios” se juntam com os segmentos “duros” pela ligação de ésteres, ossegmentos macios são responsáveis pelo comportamento elastomérico.A estrutura é composta de uma rede cristalina imposta numa rede amorfa. Como asestruturas cristalinas possuem um alto ponto de fusão, estes materiais resistem atemperaturas relativamente altas, por exemplo, até 150°C (302°F). Os tipos ou grades mais



macios são mais elásticos, mas possuem menor resistência à ruptura que os mais duros; elestambém absorvem mais água e tem maior elongação. A resistência ao impacto é excelenteem todas os tipos, mesmo a 40°C negativos. Os materiais também possuem uma altaresistência à tração, resistência à ruptura, boas possibilidades de coloração e resistência àabrasão. Pela incorporação de estabilizantes apropriados, é possível a fabricação de

materiais com maior resistência ao calor, luz e raios ultravioletas.O material compete tanto na indústria de borracha como na indústria de plásticos. Naindústria de borracha, por exemplo, a sua utilização simplifica as técnicas de processamento e reduz o número de compostos a serem processados; a eliminação deestágios de processo reduz os custos de produção.

FACILIDADE DE FLUXO. O comportamento destes materiais é similar ao doselastômeros convencionais reticulados em uma ampla faixa de temperatura, porém elesamolecem e fluem como termoplásticos mais convencionais em temperaturas elevadas. Ataxa de fluxo depende do tipo ou grade. Os mais usados para a moldagem por sopro, porém, possuem durezas de, por exemplo, 45 ou 53 Shore D, e a taxa de fluxo do material está em

torno de 2 até 4 (medido a 230°C). A taxa de fluxo para grades de moldagem por sopro émais alta do que aqueles usados em moldagem por injeção.

RESISTÊNCIA. PEEL é resistente a temperaturas muito baixas (até 55°C negativos) semficar quebradiço, como também a maioria dos óleos e solventes. As resinas mais duras sãomais resistentes do que as mais macias. O material pode ser aplicado em concentrações deácidos e bases diluídos ou médios, hidrocarbonetos, álcoois, cetonas, ésteres, solventes baseados em gasolina, óleos e fluidos hidráulicos. É resistente à hidrólise, e esta resistênciaaumenta com o aumento do módulo da resina básica. Estes materiais são resistentes àexposição contínua a graxas, lubrificantes automotivos, fluidos de freio e sais de estrada;eles resistem a tais produtos químicos dentro de uma ampla faixa de temperatura.

FALTA DE RESISTÊNCIA. O PEEL é atacado por ácidos e bases quentes concentrados,solúvel em fenol, glicol, cresol e alguns solventes cloretados, como clorofôrmio.

DETECÇÃO OU IDENTIFICAÇÃO DO MATERIAL. No estado natural estesmateriais são sólidos opacos, de cor branco-creme, e os produtos moldados têm um toquemacio parecido com borracha. Eles afundarão quando postos em água; a densidade é maiordo que um (1,12 a 1.27). Os grades mais duros possuem densidades e temperaturas maioresde plastificação (190°C para 40 Shore D, e 221°C para 74 Shore D).Os produtos não possuem um toque tão “ceroso” como polietileno; as características defricção são aproximadamente a metade daquelas para PE e para borracha tradicional (em

tipos mais macios). Os artigos podem ser cortados com faca e altas elongações são possíveis - 700% para 40 Shore D, e 350% para 74 Shore D. O material possui boaresistência a produtos químicos, porém queimará quando posto numa chama. De cor azul,com cantos amarelos, a chama emite fumaça com um cheiro doce desagradável.

COLORAÇÃO. Devem ser utilizados concentrados de cores (masterbatches) baseados em poliéster termoplástico (aromático), já que uma dispersão eficiente é essencial para a boaresistência a intempéries. Outros polímeros usados como base para os pigmentos podem



prejudicar as propriedades. A indústria automotiva utiliza a maioria das aplicações demoldagem por sopro onde os tipos ou grades pretos predominam - normalmente compostosescurecidos possuem melhor resistência às intempéries. Estes materiais já são fornecidoscomo compostos.

MANUSEIO DE MATERIAIS. Estes materiais são higroscópicos e devem serarmazenados de acordo. Uma estratégia de first in - first out (o que entra primeiro - sai primeiro) deve ser adotada, e as embalagens à prova de umidade somente devem ser abertasquando o material alcançar a temperatura do ambiente da fábrica. Feche as embalagensimediatamente após a retirada do material, e caso tenha sido absorvida umidade submeta omaterial a uma secagem por 2 a 4 horas num dessecador a 120°C. O conteúdo de umidadedeve ser mantido abaixo de, por exemplo, 0.1% para o tipo 53D, e abaixo de 0,03% para otipo 45 D. Se for possível utilize um funil aquecido após a secagem, mas de qualquer modouse uma tampa de boa selagem e não encha o funil exageradamente. A utilização dematerial recuperado é comum, mas é necessário bastante cuidado para assegurar que omesmo seja bem limpo e seco. Não efetue misturas com material ácido (valor pH menor

que 7), porque estes causarão uma degradação durante o processamento. Algumas argilastem um valor pH de 5. A resistência à hidrólise deste tipo de material pode ser melhorada pela mistura com 2% de masterbatch de policarbodiimido. Seja cuidadoso na utilizaçãodeste material; ele pode soltar fumaças irritantes quando superaquecido. Trate as fumaçascomo tolueno diisocianeto (TDI) e providencie bastante ventilação.

MÉTODOS DE PRODUÇÃO. Este material pode ser moldado pelos processos demoldagem por extrusão e sopro (EBM), por extrusão e sopro com acumulação (AEBM), e por injeção e sopro (IBM). Processos combinados, como moldagem por injeção, extrusão esopro, também são possíveis.

CONFIGURAÇÃO DE ROSCA E CANHÃO. Um equipamento especial não seránecessário - utilize uma rosca (L/D aproximadamente 24:1), com uma zona de transiçãogradual (similar àquelas usadas para PE). Não utilize uma rosca com uma zona decompressão curta, o calor de fricção resultante pode causar degradação. Quando uma pontamisturadora for usada na rosca, aumente a folga na ponta para cerca de 1,35mm - numaextrusora de 90 mm -, para reduzir aquecimento por cisalhamento.

CONFIGURAÇÃO DO CABEÇOTE. É necessário um controle preciso de temperatura para evitar uma refrigeração e/ou degradação do material. Esta degradação pode causaraltas e perigosas pressões de gás. Uma decomposição também pode ocorrer, devido atempos de permanência excessivos (estagnação), ou devido a uma resistência excessiva do

fluxo. Configure o cabeçote do mesmo modo como no processamento de PVC, isto é, com baixos volumes da massa e canais de fluxo aerodinâmicos.

CONSIDERAÇÕES DE PRODUÇÃO DO PARISON. Os tipos ou grades utilizados para a moldagem por sopro são de alta viscosidade, para facilitar a produção do parison deum material conhecido como macio e grudento. A expansão será relativamente pequena.Velocidades altas da rosca podem ser usadas, porém geralmente a velocidade deve sermantida a mais baixa possível, para evitar a falta de homogeneidade de temperatura e/ou



aquecimento excessivo por cisalhamento. Caso exista um problema de aquecimento porfricção, aumente as temperaturas nas zonas centrais levemente.

TEMPO DE PERMANÊNCIA NO CANHÃO. Os materiais possuem boa estabilidadetérmica, porém um sobreaquecimento (por exemplo, para 300°C em grades macios)

provoca a produção de tetrahidrofurano (THF). Como esta substância é tóxica e inflamável,é aconselhável não permitir o “cozimento” deste tipo de material no canhão, e as áreas demoldagem devem ser ventiladas adequadamente. Desligue o aquecimento, caso a paradaseja maior do que 10 minutos, e efetue uma purgação de limpeza. A temperatura máximada massa (para um tempo de permanência de 10 minutos) é 230°C, para grades macios namoldagem por sopro. Os sinais de perigo (degradação) são a aparência da espuma,cuspidos, odores fortes, material descolorido e componentes deformados.

CAPACIDADE DE PLASTIFICAÇÃO/INJEÇÃO. Utilize uma capacidade de plastificação de aproximadamente 30% abaixo da capacidade máxima da máquina, se for possível. Isto dará uma plastificação adequada, com tempos de permanência aceitáveis

dentro do canhão.

CONSIDERAÇÕES SOBRE MOLDE E FECHAMENTO. O encolhimento do produto pode ser minimizado pela utilização de baixas temperaturas no molde (a espessura da parede e a temperatura do molde exercem grande influência sobre o encolhimento). Emgeral o encolhimento está na faixa de 0.004 a 0,016mm/mm, isto é 0,4 a 1,6%. Os moldesdevem ser ventilados na linha divisória; use fendas de ventilação largas e rasas. Para a produção de sanfonas, é recomendada uma temperatura do molde de 30°C (86°F). Deacordo com cada tipo de borracha a remoção do artigo deve ser feita puxando-o e nãoempurrando-o.

TEMPOS DE CICLO. Borrachas de policloroprene (CR) eram os materiaistradicionalmente utilizados para a fabricação de sanfonas ou foles, resistentes ao óleo; porém, para alcançar as propriedades desejadas, este material necessitava de um tempo devulcanização (cura) bastante prolongado (aproximadamente 15 minutos). Os elastômerostermoplásticos ou TPE’s, como PEEL, não necessitam deste estágio. Eles são formados porrefrigeração, portanto as velocidades do ciclo são bem maiores. Em comparação com as borrachas tradicionais, CR, os TPE’s, inicialmente mais caros, podem oferecer umaeconomia significativa, uma vez que o custo total de produção é mais baixo.

CONSIDERAÇÕES SOBRE TEMPERATURAS E REMOÇÃO DE CALOR . Atemperatura recomendada para o molde é 30°C. Caso uma temperatura de massa de 220°C

seja usada para um tipo de material de 45D ou 53D, a quantia máxima de calor que deve serremovida por grama de material injetado é 342 Joules. Na faixa de temperatura indicada, ocalor específico é aproximadamente 1800 J/kgK.Observe que a temperatura mais importante é a da massa; as temperaturas indicadas abaixoe na Tabela 12 são apenas ajustes iniciais sugeridos. As temperaturas do óleo hidráulico, do bloco do funil e a do material também não devem variar excessivamente. O controle datemperatura do molde é extremamente importante, por isso verifique regularmente.



Zona Localização °C °F45 D 53 D 45 D 53 D

1 Canhão parte trás 200 205 392 401(final do funil)

2 Canhão centro 205 210 401 4103 Canhão centro 205 210 401 4104 Canhão parte diant. 205 210 401 4105 Adaptador 215 220 419 4286 Cabeçote 215 220 419 4287 Molde 30 30 86 86

Massa 215 220 419 428

INÍCIO DE OPERAÇÃO. O início de operação não deve apresentar qualquer problemaespecial. Verifique se a máquina está adequadamente aquecida, antes de começar a extrudarem velocidade lenta, e verifique também as pressões, a corrente do motor e as temperaturas.

FIM DA OPERAÇÃO. Normalmente não é necessário purgar a máquina para paradasnoturnas - reduz o calor enquanto está esvaziando o canhão. Uma purgação pode serefetuada com PEBD (de baixo índice de fluxo, como 0,25) ou com PEAD, em caso demudança para um outro material.

REPROCESSAMENTO. O material recuperado pode ser processado em equipamento para PE. Faça a mistura com o polímero virgem, mas mantenha a proporção do recuperadoo mais baixo possível (máximo 10%), se alta qualidade é exigida. Dependendo dasexigências do serviço, porém, até 50% de material recuperado pode ser usado. Devido àgrande quantidade de rebarbas na moldagem por sopro de componentes na indústria

automobilística, é usada regularmente uma proporção de 40% de material recuperado. Éimportante lembrar, que isto é um material caro que deve ser mantido seco. É essencialmanter a casa em ordem.

ACABAMENTO E DECORAÇÃO. A remoção da rebarba é relativamente fácil, uma vezque estes materiais são bastante macios. Uma pintura, folhagem ou estampagem pode serusada para a decoração, porém não é aplicada normalmente, devido ao tipo de serviçodestes componentes.

OUTROS COMENTÁRIOS. Na utilização em ambientes externos os materiais devem ser protegidos por um absorvente de raios ultravioletas ou por um material negro-de-fumo.

Normalmente estes materiais já são fornecidos em compostos para a moldagem por sopro.Mas, podem ser adicionados pela incorporação de um masterbatch apropriado, ou ummasterbatch preto (disponível nos fornecedores do material). Este tipo de masterbatch é baseado num grade macio de um material similar.

PRODUTOS TÍPICOS. Assim como na maioria dos elastômeros de alto desempenho(materiais resistentes a calor e óleo), a utilização deste material está relacionadaintimamente à indústria automotiva. Quando existe uma mudança neste aspecto, os



elastômeros (ou borrachas) deste ramo também mudam. As temperaturas embaixo do capôaumentamconstantemente com a redução dos tamanhos dos carros, e o compartimento do motor ficamais fechado, por exemplo, para reduzir ruídos. Quando os intervalos de serviçoaumentam, óleos devem ser alterados, por exemplo, para compensar os períodos maiores,

com a adição de agentes contra o envelhecimento. O uso de tais misturas em altastemperaturas pode causar um sério inchamento em muitos compostos de elastômeros.Devido a uma série de propriedades atraentes (estes materiais possuem uma boaflexibilidade em baixas temperaturas, resistência à abrasão, resistência a altas temperaturase resistência à fadiga sob flexão) estes materiais são empregados para proteger as partes domotor em movimento (como eixos de acionamento), componentes telescópicos, eixos dedireção e amortecedores. Um dos componentes mais utilizados é a proteção da articulaçãode velocidade constante. Esta sanfona deve parar a entrada de sujeira enquanto evita oescape do lubrificante, e este é baseado normalmente em bisulfeto de molibdênio. Ascondições de utilização de uma sanfona deste tipo são extremamente árduas e exigem bastante do componente e do material de fabricação. A moldagem por sopro possibilita

uma maneira econômica de produção destes componentes nas quantidades necessárias.Muitos carros utilizam quatro destas sanfonas, cada uma pesando, por exemplo, 90 gramas. Numa aplicação deste tipo o alto custo da matéria-prima é justificado pela facilidade evelocidade do processamento; sendo um material termoplástico, não é necessária umavulcanização .As sanfonas devem ser configuradas para não dobrar durante a flexão e evitar uma falha prematura. O esticamento excessivo também deve ser evitado - é melhor deixá-lo abaixo de20%. O comprimento em estado moldado deve ser o comprimento máximo estendido. Assanfonas devem ser projetadas com paredes laterais planas e pequenos raios nas pontasmais altas. É recomendado diminuir a espessura da parede ao máximo possível, istoreduzirá o tempo de ciclo, o custo e também as tensões à dobra nas camadas externas. Para

reduzir a quantia de material recuperado é sensato melhorar o controle da espessura de parede. E para permitir a produção econômica de sanfonas cônicas estão sendo utilizados processos combinados. Um deles é a moldagem por injeção, extrusão e sopro (IEBM). Ogargalo do artigo é moldado por injeção mediante um acumulador, em seguida, o parison éformado pela extrusão num sentido ascendente. Enquanto o parison está sendo produzido,ele é estirado. A taxa de estiramento e a velocidade de extrusão podem ser controladas,independentemente, para adaptação à espessura de parede necessária em cada ponto. Apóso sopro o componente é transferido para uma estação de fresagem de topo para o corte da base do artigo.

PEBD OU LDPE

TERMO QUÍMICO Polietileno de baixa densidadeABREVIAÇÕES PEBD/LDPETERMOS ALTERNATIVOS Politeno; Polietileno de baixa densidade; Polieteno;Poli(metileno); Polietileno de alta pressão.ALGUNS FORNECEDORES NOMES OU MARCAS COMERCIAIS Anic RibleneAnic Eraclene



Atochem LacqteneBayer BaylonBASF LupolenBP Novex LDCdF Chimie/Orkem Lotrene

Chemie Linz Duplen PEBDDow Dowlex PEBDDu Pont AlathonDSM Stamylan LDEastman Chemicals Tenite polyethyleneENI Chemicals EracleneExxon EscoreneMontedison Fertene Neste Neste LDPoliteno PolitenoShell Carlona PE

Statoil Statoil polyethylene PEBDUSI Petrothene

PROPRIEDADES DO MATERIAL.Quando o etileno é aquecido em altas pressões (até 3000 bar) e temperaturas de 100 a300°C (212 até 572°F) na presença de um elemento radical, é produzido o plásticoconhecido como polietileno de baixa densidade. Este material é um termoplásticosemicristalino e como tal não é disponível como produto moldado transparente. A sua cornatural é um branco leitoso e o material possui um toque macio, parecido com cera. Devidoà ramificação das cadeias, o grau de cristalinidade é baixo e o material possui umadensidade relativamente baixa, por exemplo, 0,92g/cm3. Pela variação das condições de

polimerização é possível produzir materiais comerciais com densidades de 0,915 até0,94g/cm3. São presentes tanto ramificações de cadeias longas como de cadeias curtas, ecomo moléculas ramificadas de cadeia longa são compactas, o material flui relativamentefácil. Este material é tenaz, porém tem uma resistência à ruptura moderada e é sujeito aorastejamento; para fins de projeto somente 5% de deformação podem ser utilizados comolimite de operação. A resistência ao impacto, resistência a produtos químicos e às propriedades de isolamento elétrico são excelentes.

Como em todos os tipos de PE, a permeabilidade de vapor de água neste tipo de PEtambém é baixa. O PE é permeável a gases e vapores (permite a passagem), porém PELBDe PEAD são menos permeáveis a gases e vapores do que PEBD. A permeabilidade avapores orgânicos é menor para álcoois e aumenta na ordem indicada a seguir: de ácidos

para aldeídos e cetonas, ésteres, éteres, hidrocarbonetos e hidrocarbonetos halogenados (a permeabilidade diminui com a densidade).Com uma densidade de 0,910 até 0,925g/cm3, o material é conhecido às vezes como Tipo1; na densidade de 0,926 até 0,940g/cm3, como Tipo 2; e PEAD, com uma densidade de0,940 até 0,965g/cm3, como Tipo 3.Pela copolimerização com olefinas do tipo alpha é possível produzir uma série de materiaisde densidade muito baixa (VPEBD), de 0,88 até 0,91g/cm3. Estes podem ser utilizadoscomo alternativa a elastômeros termoplásticos e para modificações de materiais, por



exemplo, para melhorar a resistência ao impacto de PP. Materiais de maior densidadetambém são usados na moldagem por injeção. Pela copolimerização de etileno com monó-xido de carbono é possível produzir um material que é biodegradável; com o aumento donível de monóxido de carbono a fragilidade cresce. Este material pode ser feito mais biodegradável do que papelão.

FACILIDADE DE FLUXO. PEBD é um material que flui com facilidade. A facilidade defluxo é indicada pelo índice de fluxo (MFI) ou pela taxa de fluxo (MFR); como o pesomolecular é mais alto, um número menor indica uma maior rigidez do fluxo. Natemperatura de 200°C (392°F), um plástico com um MFR de 20 teria aproximadamente odobro do comprimento de fluxo espiral de um plástico com um MFR de 2. Materiais com baixo MFR possuem melhor resistência a tensões ambientais (ESCR), melhor resistência asolventes e maior resistência ao impacto. Polímeros de densidades diferentes, porém com omesmo índice de fluxo, não possuem o mesmo peso molecular. PEBD é mais pseudoplástico que PELBD; isto é, porque possui uma distribuição mais ampla do pesomolecular. Quando um PEBD de uma determinada taxa de fluxo for comparado com um

PELBD com a mesma taxa de fluxo, o resultado será um polímero linear com umaviscosidade maior na taxa de cisalhamento de processo. Tipos de baixo MFR são utilizados para a moldagem por sopro, por exemplo, 0,2 até 2,0 com uma densidade de 0,918 até0,922. As taxas de expansão destes materiais estão na faixa de 35 até 65%.

RESISTÊNCIA. PEBD é resistente à maioria de solventes em temperatura ambiente, porémhidrocarbonetos aromáticos e clorados causarão um inchamento. O material é poucoafetado por solventes polares, como álcoois, fenóis, ésteres e cetonas, como também poróleos vegeteis, água, álcalis, a maioria dos ácidos concentrados em temperatura ambiente eozônio (na ausência de raios ultravioletas). A absorção de água é muito baixa, mesmo apóstempos prolongados de imersão, por exemplo, após um ano a 20ºC (68°F) o acréscimo de

peso pode ser menor que 0,2%. A adição de negro-de-fumo para melhorar a resistência àsintempéries aumentará a absorção de água. A absorção de outros líquidos, como acetona e benzeno será maior em PEBD do que em PEAD. A melhor resistência a produtos químicosé encontrada no PEAD e PE reticulado.

FALTA DE RESISTÊNCIA. O material não é resistente a ácidos nítricos e ácidossulfúricos fumegantes, e é atacado lentamente por halogênios e agentes de cloretação, comoácido clorosulfônico e fosgênio (flúor, um halogênio usado para reduzir a permeabilidadede recipientes moldados por sopro). O PEBD está associado com rachaduras sob tensõesambientais, isto ocorre quando um material é submetido a tensões ou tensões internas na presença de líquidos polares ou a vapores destes líquidos. Estas rachaduras também

ocorrem com detergentes ou fluídos de silicone, porém muitos outros agentes deste tipoexistem, por exemplo, clorofórmio, xileno e parafina. Numa densidade determinada, umíndice de fluxo menor melhora a resistência a rachaduras sob tensões ambientais. Para obteros melhores resultados de produção, deve ser escolhido um material plástico com melhorresistência, compatível com a aplicação. A resistência à luz, ou a raios ultravioletas érelativamente baixa, a maneira mais barata de melhorar isso é através da incorporação denegro-de-fumo. PEBD possui resistência limitada a oxigênio em elevadas temperaturas;



agentes antioxidantes são usados para proteção, caso contrário as propriedades elétricasserão diminuídas.

DETECÇÃO OU IDENTIFICAÇÃO DO MATERIAL. Com a densidade deaproximadamente 0,92g/cm3, o material (material sólido sem carga) flutuará tanto em água

como em cloreto de magnésio saturado. Este material não é solúvel na temperaturaambiente, porém em temperaturas mais altas (aproximadamente 55°C) é solúvel emhidrocarbonetos e hidrocarbonetos clorados, por exemplo, xileno e tricloroetileno. Abaixode 60°C o PE é insolúvel em todos os solventes orgânicos, porém sofrerá um inchamentoem hidrocarbonetos alifáticos, aromáticos e clorados; uma densidade menor resulta emmaior inchamento.A cor natural do material é branco leitoso, portanto é possível uma série de cores. Quando omaterial é aquecido numa chama, ele acende com facilidade e queima com uma chamaazul, com ponta amarela, soltando pouca fumaça. Pingos acesos são formados, e quando achama é extinta é percebido um cheiro, como graxa de cera. As temperaturas de plastificação para PEBD são 110-125°C (230-257°F), para PELBD são 115-128°C (239-

262°F), para PEAD são 130-135°C (266-275°F) e para PP são 165-175°C (329-347°F).Quando aquecido na ausência de uma chama, o material amolecerá e fundirá para cederlugar a um líquido transparente, devido à destruição das estruturas cristalinas. O material éestável na ausência de ar até 300°C (572°F); a decomposição resulta em hidrocarbonetosde baixo peso molecular (PE reticulado não fundirá, mas ficará com a consistência de borracha a 115°C). O material pode ser cortado com faca e riscado com a faca ou com asunhas.

COLORAÇÃO. Como a cor natural deste material é próxima ao branco, é possível umaquantidade considerável de cores, exceto cores transparentes. A matéria-prima é vendidatanto em cores já compostas como em estado natural, para a coloração na máquina de

moldagem por técnicas como, coloração a seco, aplicação de masterbatch e coloraçãolíquida. A coloração na própria área é uma técnica utilizada freqüentemente. Corantesorgânicos não devem ser utilizados na coloração de PEBD para evitar o problema desangria ou absorção de cores. Para a maioria dos processos de coloração é preferível o usode pigmentos orgânicos e inorgânicos. Na coloração seca de PEBD são usados normalmente níveis de corantes até 1%. Agentesumedecedores são usados em conjunto com corantes secos, mais para manter a limpeza daárea de moldagem, que para a dispersão do corante. Masterbatches do tipo universaltambém são utilizados com PEBD a níveis de concentração de 1%, porém para obter umacor mais uniforme no produto moldado o nível pode ser aumentado para 3-5%. Quando auniformidade de cor é muito importante, masterbatches na base de PEBD são preferidos. Se

uma opacidade da cor é necessária, existe a tendência de se usar pigmentos inorgânicos. Narealidade não existem limitações para o uso de corantes líquidos para PEBD. Os níveis deadição do corante devem ser mantidos os mais baixos (máximo 3%), caso contrário podeocorrer um deslizamento da rosca.A maciez e a facilidade de fluxo deste material devem ser consideradas na coloração dePEBD. Para melhorar a dispersão dos pigmentos dentro da massa é necessário criar ummecanismo de mistura e moagem no canhão da máquina. Para conseguir isto, muitas vezes



é necessário reduzir as temperaturas para valores mais baixos, que ainda permitem uma produção dos componentes na qualidade desejada.

MANUSEIO DO MATERIAL. O material absorverá menos que 0,02% de água, em 24horas, na temperatura ambiente. Isto significa que uma secagem normalmente não será

necessária. Caso necessário, efetue uma secagem num forno de ar quente, por 3 horas, a65°C (149°F), ou num dessecador, por 1-1 1/2 horas, a 80°C (176°F).PEBD normalmente é fornecido em grãos e esta é a forma mais fácil de alimentação para aextrusão. Neste caso, o tipo de funil mais simples é satisfatório. Raras vezes o PEBD édisponível em forma de pó. Em caso de alimentação de rebarbas regranuladas, em conjuntocom material virgem em concentrações bastante altas, pode ser necessário empregar umaunidade de agitação no funil da extrusora.

MÉTODOS DE PRODUÇÃO. Este material em geral é moldado por extrusão contínua esopro e pela moldagem por extrusão e sopro (EBM), em produtos relativamente pequenos.

CONFIGURAÇÃO DE ROSCA E CANHÃO. PEBD é extrudado com roscas de umarelação L/D de 20:1 ou de 24:1. A configuração típica de uma rosca de 24:1 é a seguinte:Comprimento útil 24 DComprimento da zona de alimentação 6 DComprimento da zona de compressão 10 DComprimento da zona de equilíbrio 8 DProfundidade do canal, zona de alimentação 0,1 - 0,15 DTaxa de compressão 3 - 4Largura dos filetes 0,1 DPasso dos filetes 1 D (ângulo de inclinação dos filetes 17,7°)

As roscas configuradas de acordo com as especificações acima são apresentadas na tabela aseguir, o comprimento de cada zona é indicado entre parênteses.

ZONA DIÂMETRO DA ROSCA63,5mm (2 1/2”) 88,9mm (3 1/2”) 114,3mm (4 1/2”)

Alimentação (6D) 8,9mm (0,35”) 12,7mm (0,50”) 14,2mm (0,56”)Compressão (10D)Equilíbrio (8D) 2,23mm(0,09”) 3,3mm (0,13”) 3,8mm (0,15”)

É bastante comum haver, em roscas para polietileno, uma zona de mistura após a zona deequilíbrio. Esta zona tem um comprimento de aproximadamente 2D e consiste em umasérie de pinos arranjados de forma apropriada em volta do núcleo da rosca. Na passagem damassa pela cabeça misturadora ela é recortada e cisalhada pelo pinos em rotação. Isto provoca a mistura, e portanto a uniformidade da massa de maneira bastante eficiente.Observe que a potência do motor necessita de um acréscimo quando uma zona de mistura éutilizada.



Roscas de barreira já foram utilizadas com sucesso com PEBD, porque possibilitam umatemperatura mais equilibrada da massa. Para maiores produções, no caso de um diâmetrode canhão determinado, os canhões podem ser fornecidos com zonas de alimentaçãoranhuradas. As ranhuras correm paralelamente ao eixo longitudinal da extrusora e forçamos grãos sólidos ao longo da rosca. A produção com a utilização de canhões ranhurados

depende da temperatura na zona ranhurada. Para melhorar a produção, esta zona érefrigerada evitando a fundição dos grãos neste estágio. Com uma zona de alimentaçãoranhurada também é necessário utilizar uma cabeça misturadora.As extrusoras de canhão ranhurado possibilitam uma produção maior, porém os requisitosde potência também serão maiores do que numa extrusora de configuração convencional domesmo tamanho. Um desgaste maior do canhão pode ser outro problema com um sistemade ranhuras.

CONFIGURAÇÃO DO CABEÇOTE. Um defeito nos lábios do bocal do cabeçote podecausar marcas de linhas no produto, que são especialmente visíveis em produtos de paredesfinas. Espátulas de metais macias devem ser usadas para remover qualquer bloqueio de

material dos lábios do bocal. Estas espátulas devem ser de cobre ou latão, mas não de aço.Uma espátula de configuração especial que caiba dentro da fenda do bocal é útil para possibilitar lábios limpos no início da operação. Em um bocal simples, isto é, sem a possibilidade de ajuste da espessura da parede, o bocal não deve terminar abaixo da alturada ponta do núcleo. Caso isto aconteça, a massa adere de preferência no bocal e ficaenrolada do lado externo, adquirindo a forma de rosquinha. O comprimento do trecho retono bocal deve estar na proporção de aproximadamente 10:1 em comparação com a largurada fenda.PEBD não é um material que se danifica com facilidade, caso a configuração do cabeçote e bocal estejam corretas. E quando não existe vazamento é possível manter a produção porvárias semanas sem a necessidade de desmontagem e limpeza do equipamento. PEBD

fundido deve ser removido quando o bocal está quente.

CONSIDERAÇÕES DE PRODUÇÃO DO PARISON. A formação do parison comPEBD é relativamente fácil, por ser este material estável em temperaturas de processamento. Cabeçotes de alimentação lateral podem ser utilizados.

TEMPO DE PERMANÊNCIA NO CANHÃO. Como em todas as poliolefinas o tempode permanência deve ser mantido o mais curto possível. O problema da estabilidade emPEBD é maior, porque não é possível utilizar grandes quantias de estabilizantes. Para evitara eflorescência no produto a quantia de estabilizantes deve ser mantida abaixo de 0,1%.Longos tempos de permanência em temperaturas de processamento podem provocar

reticulação e a formação de gel.

CAPACIDADE DE PLASTIFICAÇÃO/INJEÇÃO. As capacidades típicas de produçãode uma série de extrusoras são apresentadas abaixo, para mostrar as maiores produções possíveis de um canhão ranhurado, em comparação com um canhão liso (a rosca é equipadacom uma zona misturadora).

PRODUÇÃO (Lbs/h)



Tamanho da Extrusolra Canhão Liso Canhão Ranhurado

1 1/2 Polegadas 100 1802 1/2 Polegadas 370 5503 1/2 Polegadas 680 920

4 1/2 Polegadas 1140 1340

PRODUÇÃO (Kg h)Tamanho da Extrusolra Canhão Liso Canhão Ranhurado

45 mm 70 13060 mm 140 23075 mm 240 33090 mm 320 440

120 mm 450 550

CONSIDERAÇÕES SOBRE MOLDE E FECHAMENTO. O encolhimento destematerial está em torno de 0,02 a 0,05 mm/mm, ou polegada/polegada, isto é, 2 até 5%quando a densidade é 0,910 a 0,925g/cm3. Com uma densidade do material de 0,926 a0,940g/cm3, o encolhimento está em torno de 0,015 a 0,04 mm/mm, ou polegada/polegada,1,5 a 4%. Devido a ampla faixa de encolhimento de PEBD é muito difícil prever o valornecessário para se obter as dimensões desejadas de um produto particular. Por este motivo,são particularmente valiosas as informações sobre as condições de produção em artigossimilares (por exemplo, temperaturas, espessuras, pressões e tempos de ciclo). Os valoresde encolhimento obtidos a partir desses componentes ou de amostras de cavidades podemser utilizados no dimensionamento da cavidade para o produto.

Na moldagem de PEBD, deve ser dada atenção especial ao projeto dos circuitos derefrigeração dentro do molde. Para prevenir grandes variações de encolhimento e/oudeformações de produtos com largas superfícies ou variações da espessura de parede, deveser verificada a necessidade de circuitos separados de refrigeração na mesma metade domolde. Cada circuito deve possuir um controle independente, a uma temperatura específica.Pela utilização de temperaturas diferentes na superfície do molde, a taxa de refrigeraçãogeral do produto pode ser mais uniforme, para dar melhor estabilidade dimensional. A posição do canal de fluxo de água em relação à superfície da cavidade do molde é muitoimportante no projeto para o processamento de PEBD. Devido às grandes quantias de calora serem removidas do molde, para conseguir tempos de ciclo econômicos, os diâmetros doscanais de refrigeração para a água não devem ser menores que 8 mm, e a distância da face

interna do molde até o canto do canal de refrigeração deve ser 1,5 vezes o diâmetro docanal. Na área de esmagamento deve existir uma face plana de aproximadamente 0,63 mm ou0,25”; uma inclinação entre 13 e 30° também é recomendada. As áreas de ventilação devemter uma profundidade inicial de 0,05 até 0,1 mm (0,002-0,004”) e uma largura até 12,5 mm(0,5”), depois de 12,5 mm (0,05”) estas áreas rasas podem ser aumentadas para 2 mm(0,08”).



TEMPO DE CICLO. PEBD é um material muito macio e facilmente deformável comgrande conteúdo de calor. Para obter tempos curtos de ciclo, é recomendado o uso defluidos de refrigeração bastante frios, porém devidos cuidados serão necessários para nãocausar condensação ou instabilidade do produto. É melhor circular as quantidades corretasde água numa velocidade apropriada. A rigidez de produtos de PEBD está relacionada à

densidade, isto é, maior rigidez é obtida com maior densidade. Utilizando-se um material plástico de maior densidade, pode-se produzir um artigo com maior economia de peso e detempo do ciclo.

CONSIDERAÇÕES SOBRE TEMPERATURAS E REMOÇÃO DE CALOR . Umatemperatura sugerida para o molde é 20°C. Na utilização de uma temperatura da massa de150°C, a quantia máxima de calor que deve ser removida é de 413 Joules (J), para cadagrama de material injetado. Dentro da faixa de temperatura indicada, o calor específico éaproximadamente 3180 J/kgK.As temperaturas do canhão e do cabeçote interagem com a configuração e velocidade darosca e a reologia do material para determinar a temperatura da massa.

Observe que a temperatura mais importante é a temperatura da massa; as temperaturasindicadas na Tabela 12 são apenas ajustes iniciais sugeridos. Cada zona de temperatura poderia estar em 20°C mais alta ou mais baixa, dependendo do grade do material. Um tipocom alta taxa de fluxo poderia ser processado em temperaturas mais baixas, e outro com baixa taxa de fluxo poderia ser processado em temperaturas mais altas. As temperaturas doóleo hidráulico, do bloco do funil e do material também não devem variar excessivamente.O controle da temperatura do molde é extremamente importante, por este motivo estastemperaturas devem ser verificadas regularmente.

INÍCIO DE OPERAÇÃO. Um período de tempo adequado deve ser dedicado aoaquecimento da extrusora e do cabeçote, e posteriormente para a fundição do polietileno

residual nos canais de fluxo. Isso normalmente leva uma hora. Durante este tempo o blocodo funil de alimentação deve ser refrigerado com água; é recomendado limitar o ajuste detemperatura da zona de alimentação da extrusora, para evitar a aderência da massa na zonade alimentação da rosca e, portanto, um bloqueio de fluxo. No início de operação pode-seaumentar a temperatura da zona de alimentação para o valor nominal começar a extrusãoem baixa velocidade.

FIM DA OPERAÇÃO. PEBD é um material relativamente estável, por este motivo não hánecessidade de se efetuar uma purgação do equipamento. O material degrada sob ainfluência do ar e este processo é acelerado em altas temperaturas. Portanto, qualquer procedimento para terminar a operação deve ter a finalidade de eliminar o ar do material e

de reduzir o tempo de exposição do mesmo a altas temperaturas. Isto pode ser feito pelaredução da rotação da rosca para um valor muito baixo, mantendo o material emmovimento sem gastar muito, e pela redução das temperaturas da extrusora para cerca de150°C (300°F). Continue com este procedimento por um curto período de tempo e emseguida desligue a máquina e reduza as temperaturas o mais rápido possível. Deixe o PEBDdentro da extrusora. As temperaturas somente não podem ser reduzidas no final de umaoperação de limpeza, porque o material deverá estar em estado fundido quando o cabeçoteestiver sendo desmontado e a rosca retirada do canhão. Neste caso todos os restos do



polímero deverão ser removidos das superfícies metálicas, antes da nova montagem doequipamento.

REPROCESSAMENTO. Quando este material estiver sendo recuperado recomenda-seque somente até 25% sejam misturados com o material virgem. Em certos casos até 100%

de material recuperado podem ser usados, porém depende do produto e das exigências deuso final.Um dos maiores problemas na utilização de material recuperado é a dificuldade em manteruma alimentação constante de material para unidade do canhão. Polietileno regranulado éleve e fofo por natureza, por isso tende à formação de pontes dentro do funil dealimentação, causando problemas de fluxo. Material virgem é acrescentado ao recuperado para adicionar peso (corpo) à mistura do material recuperado e virgem e vencer o problemade formação de pontes. Quando material recuperado é misturado com outro virgem, éessencial que o recuperado utilizado seja da mesma densidade e/ou taxa de fluxo do polímero virgem; caso contrário ocorrerá uma deterioração das propriedades físicas domaterial resultante.

ACABAMENTO E DECORAÇÃO. Este material não pode ser juntado com outro domesmo tipo pela utilização de solventes, porque não é solúvel à temperatura ambiente. Porcausa de sua superfície inerte também não pode ser colado com bons resultados pelo uso deadesivos; o sucesso com adesivos de contato ou de fundição a quente é limitado. Quando asuperfície é polarizada, por exemplo, mediante uma chama ou descarga elétrica, estematerial pode ser colado com metais pela utilização de epóxis ou adesivos nitrilo-fenólicos;estes tratamentos também melhoram a possibilidade de impressão. O material pode sersoldado normalmente por técnicas, como placa ou sapata quente. A usinagem deste plásticoé difícil devido a sua natureza macia e elástica. Não aplique muita pressão na usinagem, pode ocorrer distorção. A rebarbagem é fácil devido à maciez e à flexibilidade do plástico.

OUTROS COMENTÁRIOS. PEBD pode ser reticulado por radiação de alta energia ou pela incorporação de peróxidos. A adição de negro-de-fumo possibilita um reforço domaterial, como também maior resistência à luz.

PRODUTOS TÍPICOS. A moldagem por sopro em grande escala se estabeleceu, em primeiro lugar, pela utilização de PEBD. Os motivos eram a facilidade de moldagem, o baixo custo e a disponibilidade deste material. Na maioria das aplicações, as propriedadesexcelentes de isolamento elétrico e a resistência deste material à água não foramaproveitadas, e somente a flexibilidade foi utilizada para produzir, por exemplo, frascos para detergentes que poderiam ser apertados. Hoje em dia, este material não é mais

utilizado em grande escala; somente perto de 5% do material utilizado no mercado de soproé PEBD ou PELBD. Ambos são utilizados na maioria dos casos em filmes. O PEADsubstituiu o PEBD em muitas das aplicações de moldagem por sopro, uma vez que estematerial pode ser produzido em seções mais finas e mais rápido, pela maior rigidez doPEAD. As aplicações de PEBD são aquelas que ainda tiram vantagem de sua maciez eflexibilidade, por exemplo, em embalagens flexíveis para medicamentos de animais.Alguns dos tipos mais flexíveis são copolímeros de etileno com pequenas proporções(<5%) de EVA; estes materiais são flexíveis em temperaturas muito baixas, e são usados



para a fabricação de dutos em carros, cones de trânsito e recipientes para cubos de gelo.PEBD, em certos casos, é utilizado em conjunto com PEAD para obter a rigidez ouflexibilidade desejada. Para minimizar o acúmulo de poeira, causado por estática, utilizeaditivos antiestáticos e mantenha o material e os artigos sempre cobertos.PEBD é mais permeável a gases e vapores do que PELBD ou PEAD. Esta propriedade foi

aproveitada na embalagem de adesivos que não podem endurecer dentro do recipiente pelainfluência de oxigênio no ar; este difundiu e evitou um endurecimento prematuro.O PEBD pode ser utilizado para fabricar tampas ou selos para outros recipientes moldados por sopro; também para fechos de frascos e fechos para rasgar. Estes itens são feitos pelamoldagem por injeção. Em geral tolerâncias estreitas são difíceis na moldagem destematerial, e difíceis de manter em serviço devido ao alto coeficiente de expansão térmica e àtendência de rastejamento. Porém a maciez do material facilita o uso em alguns aplicações;esta maciez também pode permitir o ataque por insetos ou animais. Já são disponíveisaditivos para tornar este material biodegradável por fotodesintegração, por exemplo,Ecolyte, que não contém metais pesados ou aditivos de goma. Uma adição de 5% destasubstância pode provocar um período de deterioração de 9 semanas.

PELBD OU LLDPE

TERMO QUÍMICO Polietileno linear de baixa densidadeABREVIAÇÕES PELBD; LLDPE; PEBDLTERMOS ALTERNATIVOS Linear baixo; Polietileno linear de baixa densidadeALGUNS FORNECEDORES NOMES OU MARCAS COMERCIAISAtochem Lacqtene HXBP InnovexDow Chemicals DowlexDSM Stamylex

Exxon Escorene Neste Neste LPLDPoliteno Politeno; LintechOrkem LotrexUSI Petrothene

PROPRIEDADES DO MATERIAL. Este material foi desenvolvido por volta de 1950, porém somente nos últimos anos adquiriu relevância. Este plástico, na realidade, é umcopolímero feito pela polimerização de etileno com uma pequena porcentagem de umaolefina mais alta, por exemplo, octeno ou buteno. Materiais do tipo buteno podem serfabricados por qualquer dos processos atualmente disponíveis e são mais baratos, enquanto

os materiais do tipo octeno possuem propriedades mecânicas levemente melhores. Quandoestes materiais foram introduzidos, o preço mais favorável forçou a sua utilização; o produto normal baseado em buteno na realidade foi usado como carga para PEBD.Com catalisadores apropriados (complexos metálicos isentos de halogênio), apenas baixas pressões e temperaturas são necessárias para a fabricação, e a eficiência de polimerização éalta. É possível produzir PE dentro de uma série de densidade de 0,89 até 0,955g/cm3.Também é possível produzir materiais que possuem um peso molecular particular; estes



materiais têm uma distribuição estreita do peso molecular (uma desvantagem do ponto devista da moldagem por sopro).O comonômero introduz ramificações de cadeias curtas na estrutura molecular (mais quePEAD), deste modo é possível produzir um material que é similar, em alguns aspectos, aoPEBD, porém sem a necessidade de altas pressões de polimerização. Estas ramificações de

cadeias curtas interferem na concentração das cadeias, e por este motivo a cristalização nãoé tão evidenciada como no PEAD, e os materiais possuem menor densidade do que oPEAD (o termo “linear” significa que existe uma ausência de ramificações longas).Materiais comerciais possuem uma densidade na faixa de 0,89 a 0,955g/cm3, e possuemuma distribuição do peso molecular mais estreita do que PEBD. Contém uma quantiamenor de material de baixo peso molecular e mais moléculas de peso molecular médio; ocomprimento médio da cadeia molecular é maior. Para um determinado peso molecular, oPELBD terá melhores propriedades mecânicas em temperaturas baixas, como 40°Cnegativos, e em temperaturas altas, melhor resistência sob tensões ambientais e maiorviscosidade da massa do que PEBD. O material pode ser mais forte e mais tenaz quePEBD. A distribuição estreita do peso molecular possibilita a produção de artigos isentos

de distorção.Um aumento do conteúdo do comonômero também aumentará a flexibilidade, a resistênciaao impacto e à ruptura, a resistência a tensões ambientais e a facilidade de selagem eimpressão. Porém, a rigidez, a resistência ao escoamento, a dureza, o ponto de amole-cimento Vicat e o ponto de fundição diminuem proporcionalmente. Menor densidade oucristalinidade também aumentarão a flexibilidade, a resistência ao impacto e à ruptura, aresistência a tensões ambientais e a facilidade de selagem e impressão, enquanto a rigidez,a resistência ao escoamento, a dureza, ponto de amolecimento Vicat e ponto de fundiçãosofrerão uma diminuição proporcional.Espécies maiores de olefinas do tipo alpha (HAO) do PE são copolímeros ou terpolímeros,que contém até 10% de octeno, 4-tetrametilpenteno-1, ou propileno. O termo VPEBD,

também conhecido como UPEBD, significa densidade muito baixa, ou ultra baixa, estesmateriais podem ter densidades de 0,88 até 0,91g/cm3. São levíssimos, quase nãoapresentam cristalinidade e são materiais do tipo borracha. Eles podem receber altas cargase ser usados como outros materiais termoplásticos, ou podem ser utilizados para destacarcertas propriedades em outras poliolefinas (por exemplo, resistência a rachaduras).

FACILIDADE DE FLUXO. Este material é menos pseudoplástico do que PEBD; quandoum PEBD de uma determinada taxa de fluxo é comparado com um PELBD de mesma taxa,fica evidente que o polímero linear tem maior viscosidade na taxa de cisalhamento de processo.Substitua um tipo de PEBD, com um MFR (taxa de fluxo) de 7 a 10, por um tipo de

PELBD, com um MFR de 20 a 50 (polímeros de densidades diferentes, porém com amesma taxa de fluxo não têm o mesmo peso molecular). As taxas de MFR podem chegaraté 100. Em PEBD podem chegar até 250. Estes materiais com tanta facilidade de fluxo nãosão usados para a moldagem por sopro, a qual exige um material plástico de alto pesomolecular (baixo MFR) e uma larga distribuição do mesmo. Materiais de alguns fabricantessão mais apropriados neste aspecto que os de outros.



RESISTÊNCIA. PE está associado a fraturamento sob tensões ambientais, que ocorrequando um material é submetido a tensões, ou tensões internas, na presença de líquidos polares ou dos vapores destes líquidos. O fraturamento sob tensões ambientais também estáassociado a detergentes ou fluidos de silicone, apesar de existirem muitos outros agentesdeste tipo, como clorofórmio, xileno e parafina. O material possui uma resistência melhor

ao fraturamento que PEBD. Os tipos de alto peso molecular são mais resistentes aofraturamento.Todos os tipos de PE apresentam uma baixa permeabilidade a vapor de água. Em geral é permeável a gases e vapores, porém o PELBD e o PEAD são menos permeáveis a gases evapores que o PEBD. A permeabilidade a vapores orgânicos é menor para álcoois eaumenta na seqüência indicada a seguir: de ácidos para aldeídos e cetonas, ésteres, éteres,hidrocarbonetos e hidrocarbonetos halogenados (a permeabilidade diminui com adensidade). Alguns tipo de PELBD são aceitos como materiais para recipientes de óleo egasolina e já foram usados para tanques de combustível. Em alguns casos os recipientesmoldados não necessitam de alterações químicas para alcançar uma alta permeabilidade domaterial aos combustíveis.

FALTA DE RESISTÊNCIA. A resistência à luz e a raios ultravioletas é baixa e similaràquela do PEBD. A maneira mais barata para melhorar este aspecto é pela incorporação denegro-de-fumo. Por exemplo, 2% dessa substância pode melhorar a resistência aintempéries em doze vezes. O material possui resistência limitada a oxigênio emtemperaturas elevadas; antioxidantes são usados para proteção, evitando que as propriedades elétricas também sofram.

DETECÇÃO OU IDENTIFICAÇÃO DO MATERIAL. Com uma densidade na faixa de0,90 a 0,94g/cm3, o material (sólido sem carga) flutuará tanto em água, quanto em cloretode magnésio saturado.

Não é solúvel na temperatura ambiente. Em temperaturas mais altas, por exemplo, 55°C(131°F), pode ser dissolvido em hidrocarbonetos e hidrocarbonetos clorados, como xileno etricloroetileno. Abaixo de 60°C (140°F), este PE não é solúvel em solventes orgânicos, porém sofre um inchamento em hidrocarbonetos alifáticos, aromáticos e clorados. Oinchamento fica maior com menor densidade do material.A cor natural deste material é um branco translúcido. Quando aquecido numa chama, omaterial acende facilmente e queima com uma chama azul de cantos amarelos, soltando pouca fumaça. Pingos acesos são formados e quando a chama é apagada pode ser percebidoum odor, como graxa de cera. Este material pode ser distinguido de outras poliolefinas peladensidade e ponto de fundição. PEBD possui um ponto de fundição de 110-125°C (230-257°); PELBD um ponto de 115-128°C (239-262°F); PEAD um ponto de 130-135°C (266-

275°F) e PP um ponto de fundição de 165-175°C (329-347°F).Quando aquecido na ausência de uma chama, o material amolecerá e fundirá para formarum líquido transparente, devido à destruição das estruturas cristalinas. O plástico é estávelaté uma temperatura de 300°C (572°F) na ausência de ar, e na decomposição étransformado em hidrocarbonetos de baixo peso molecular (PE reticulado não fundirá, masse transformará numa substância parecida com borracha a aproximadamente 115°C). Omaterial pode ser cortado facilmente com uma faca e também riscado com a faca e asunhas.



COLORAÇÃO. Como a cor natural deste material é um tipo de branco, uma série de cores pode ser incorporada, exceto cores transparentes. Este material é comercializado tanto emcores já compostas, como na cor natural, para a coloração na máquina de moldagem, portécnicas como a coloração a seco, incorporação de masterbatch e coloração líquida. A

maioria dos plásticos é colorida na própria área de trabalho. Na coloração a seco será necessário controlar precisamente os tempos de mistura. Umtempo muito curto resultará numa dispersão e adesão inadequada, enquanto um períodomuito longo de mistura pode causar a compactação dos pigmentos. A escolha do pigmentoapropriado é importante; alguns tipos de pigmentos aumentam a sensibilidade à fratura sobtensão e/ou deformação. Na coloração de PELBD, o uso de corantes orgânicos em geralnão é aconselhável, devido ao problema de absorção ou sangria de cores. Na maioria dos processos de coloração é preferida a utilização de pigmentos orgânicos e inorgânicos.Geralmente são utilizados níveis de corantes até 1%. Em conjunto com corantes secos,agentes de adesão (umedecedores) estão sendo usados, principalmente, para manter alimpeza na área, e menos para auxiliar na dispersão do corante.

Muitas vezes masterbatches do tipo universal, ou baseados em PEBD, são usados nacoloração de PELBD, em níveis de concentração de 1%, porém para obter melhoruniformidade no produto moldado, o nível terá que ser, às vezes, aumentado para 3-5%.Masterbatches baseados em PELBD são escolhidos, em muitos casos, quando anecessidade de cor e o desempenho de uso final são particularmente importantes. Para seobter uma cor opaca, a tendência é a utilização de pigmentos inorgânicos. Na realidade, não existem limitações para o uso de corantes líquidos em PELBD, porém osníveis de adição devem ser mínimos (isto é , no máximo 3%), caso contrário pode ocorrerum deslizamento da rosca. A maior viscosidade da massa do PELBD, em comparação comPEBD, possibilita uma melhor dispersão do corante, mesmo em tipos mais antigos demáquinas de moldagem. Para aumentar a eficiência de dispersão, porém, será necessário

criar um mecanismo de mistura e moagem dentro do canhão da máquina. Isto pode seralcançado pela redução das temperaturas da máquina para o valor mais baixo possível, queainda permita uma produção dos artigos na qualidade requerida. Na utilização de negro-de-fumo como corante seco deve ser evitada a absorção de umidadedurante o armazenamento; caso contrário o polímero colorido terá que ser secado antes douso.

MANUSEIO DE MATERIAIS E COMPONENTES. PELBD absorverá menos que0,02% de água, em 24 horas, na temperatura ambiente. Isto significa que uma secagemnormalmente não será necessária. Caso contrário, efetue a secagem num forno de ar quente por 3 horas, a 65°C (149°F), ou num dessecador por 1-1 1/2 horas a 85°C (185°F).

Quando a alimentação é efetuada em forma de grãos não existirá problema, porém aalimentação de PELBD em forma de pó poderá acarretar dificuldades. Neste caso pode sernecessário usar um funil vibratório, ou uma segunda rosca de alimentação no funil.

MÉTODOS DE PRODUÇÃO. Em termos de moldagem por sopro, este material pode sermoldado pelo processo de extrusão e sopro (EBM) e por moldagem por extrusão e soprocom acumulação (AEBM).



CONFIGURAÇÃO DE ROSCA E CANHÃO. Quando PELBD for processado numequipamento destinado ao processamento de PEBD, a potência necessária para PELBDcom a mesma rotação da rosca seria consideravelmente maior. Os motivos são a maiorviscosidade do PELBD e as maiores taxas de cisalhamento na extrusora. Em conseqüência,

será necessária uma potência maior do motor. A aplicação de mais energia terá comoresultado temperaturas mais altas da massa e uma maior dependência da temperatura damassa em relação à velocidade da rosca. Para providenciar um melhor controle detemperatura, uma série de configurações de roscas, diferentes das roscas para PEBD, foramtestadas e comprovadas com sucesso.A configuração básica da rosca de uso geral (descrita no capítulo sobre PEBD) é alterada,com profundidade maior nas zonas de alimentação e equilíbrio. Os aumentos de potência etemperatura da massa exigidos podem ser reduzidos pelo aumento da fenda entre o topodos filetes da rosca e o canhão na zona de equilíbrio.As configurações melhoradas incluem uma ponta de cisalhamento tipo Maddock na zonade equilíbrio e o aumento da profundidade na zona de equilíbrio, em direção ao final da

rosca. Uma rosca com um diâmetro de 63,5 mm (2 1/2”) baseada nesta configuração teriaas seguintes características:

Profundidade Comprimento

Zona de alimentação 8,9mm (0.35”) 7 DZona de compressão variável 6 D1ª zona de equilíbrio 5,8mm (0,23”) 6 DZona de cisalhamento 2 D2ª zona de equilíbrio 8,9mm (0,35”) 8 D

Uma rosca deste tipo, na rotação de 150 rpm, possibilitaria uma produção deaproximadamente 99 kg/h, ou 220 lbs./h.A Union Carbide (Estados Unidos) desenvolveu roscas de “passo decrescente” para autilização com PELBD, nos diâmetros de 1/4” (19 mm) até 8” (203 mm). A compressão éalcançada pela redução do passo da rosca ao invés da alteração da profundidade do canal.Esta configuração está possibilitando uma alta produção em baixo torque e menor desgasteque o normal. Uma rosca deste tipo com um diâmetro de 63,5 mm (2 1/2”), e uma relaçãoL/D de 18:1 possibilita uma produção de 179 kg/h (395 lbs./h) na rotação de 100 rpm.Por outro lado, roscas com passo crescente também já foram usadas com sucesso. Estasconfigurações também aumentam a fenda entre o topo dos filetes da rosca e a parede docanhão e reduzem a largura dos filetes, abaixo da largura normal de 0,1D.

Canhões com zonas de alimentação ranhuradas podem ser utilizados com PELBD. Estesoferecem maior produção sem acréscimo na temperatura da massa, porém necessitam mais potência do motor e estão submetidos a um desgaste maior. A eficiência pode sermelhorada pela intensa refrigeração da zona de alimentação com água.

CONFIGURAÇÃO DO CABEÇOTE. Experiências recentes na produção de filmesindicam que o ferramental deve ser projetado para permitir a geração de uma contrapressãorelativamente baixa (menos que 210 bar, ou 3000 psi). A reologia da massa de PELBD



permite uma boa distribuição de espessura de parede, mesmo em baixas pressões, e autilização destas pressões causará menos problemas na extrusora. Para reduzir a fratura damassa, é utilizada uma fenda maior do bocal, que a fenda usada com PEBD.

CONSIDERAÇÕES DE PRODUÇÃO DO PARISON. O PELBD é mais pseudoplástico

do que o PEBD. Outro aspecto de fluxo do PELBD, que é diferente do fluxo de PEBD, é aextensão do fluxo da massa. Este fluxo ocorre quando uma amostra fundida é estirada sobtensão e fica mais fina durante o estiramento (este tipo de fluxo acontece depois da saída damassa do ferramental, quando adquire a forma). Quando isto acontece fica evidente que émais fácil estirar o PELBD, do que o PEBD (o primeiro é mais macio). O PELBD também pode ser estirado bem mais do que o PEBD, antes de quebrar. A diferença de extensão dofluxo da massa significa que um parison de PELBD tem a tendência de ser mais instável,do que um parison de PEBD, porém é possível obter seções mais finas com PELBD, do quecom PEBD.A ocorrência de fratura da massa em altas taxas de produção é normal em massas plásticas.O efeito será uma superfície áspera do extrudado. Isto acontece quando a tensão de

cisalhamento no polímero fundido excede um valor crítico (observe que a tensão decisalhamento é relacionada com o gradiente de pressão na saída do bocal). No caso dePELBD, a tensão crítica de cisalhamento está em torno de 1,4 bar (20 psi), e, devido a suaalta viscosidade nas condições de processamento, a fratura da massa na extrusão de PELBD pode ocorrer facilmente. Isto pode ser reduzido pela modificação das dimensões do bocalou pela modificação da sua superfície. Na extrusão de filmes, por exemplo, foi utilizadoum metal diferente para a face do bocal (latão do tipo alpha aplicado com sucesso). Asfaces de bocais de aço também já foram modificadas mediante a aplicação de um materialde fluorcarbono. Estes materiais podem ser depositados nas faces metálicas do bocal pelaincorporação dos mesmos no PELBD como aditivo. Eles são conhecidos como materiaisauxiliares para o processamento de polímeros (PPA), e a sua utilização melhorou a

produção em aproximadamente 15%. O material auxiliar deve ser misturado com PELBD,numa proporção que mantenha a camada correta da superfície do bocal, para eliminar afratura da massa. Alternativamente, este material poderia ser usado de vez em quando emconcentrações mais altas para produzir um revestimento que, gradualmente, terá umdesgaste na superfície metálica. Quando isso acontece, um novo lote de aditivo concentradoterá que ser utilizado para revestir as superfícies novamente.

TEMPO DE PERMANÊNCIA NO CANHÃO. Como em qualquer outra poliolefina otempo de permanência deve ser mantido o mais curto possível. No uso de PELBD o problema é mais grave, porque não é possível usar grandes quantias de estabilizantes. Paraevitar a eflorescência no produto, essa quantia deve ser mantida abaixo de 0,1%. Os

estabilizantes utilizados são similares àqueles usados para PP e PEBD, isto é, combinaçõesde um fosfito com um estabilizante térmico de longo prazo.

CAPACIDADE DE PLASTIFICAÇÃO/INJEÇÃO. A capacidade de plastificação serálevemente menor do que com PEBD.

CONSIDERAÇÕES SOBRE MOLDE E FECHAMENTO. O encolhimento destematerial está em torno de 0,015 a 0,030 mm/mm, ou polegada/polegada, isto seria, 1,5 até



3%. Mediante a melhoria das condições de moldagem para PELBD é possível obtermenores taxas de encolhimento do que com PEBD e PEAD. Com isso, o problema dedistorção dos componentes pode ser reduzido consideravelmente em comparação comPEAD e PEBD. Como conseqüência, a configuração do circuito de refrigeração do molde para PELBD não é tão crítica como com PEBD e PEAD. A maior rigidez de PELBD

também permite a ejeção do produto do molde em temperaturas mais elevadas, sem o riscode distorção. Na produção de artigos com grandes áreas de superfície, ou espessuras grossas de parede, pode ser necessário o emprego de circuitos de refrigeração separados para cada metade domolde. Cada circuito deve ser controlado, separadamente, numa temperatura específica.O emprego de temperaturas diferentes na superfície do molde possibilita um efeito geralmais uniforme de refrigeração do artigo, reduzindo deste modo a distorção e melhorando aestabilidade dimensional.O diâmetro dos canais de refrigeração por água não deve ser menor do que 8 mm, e adistância da face interna do molde até o canto do canal de refrigeração não deve ser maiordo que 1,5 vezes o diâmetro do canal de refrigeração (1,5 D).

Em artigos que possuem tanto seções finas, como mais grossas, a distância do canal derefrigeração para as seções mais grossas deve ser menor (por exemplo, 1,0-1,1D), do que para as mais finas. Para obter um melhor efeito de refrigeração, particularmente em artigosde parede grossa, certas áreas do molde devem ser feitas do cobre-berílio, possibilitandouma dissipação mais rápida de calor.

TEMPO DE CICLO. Devido à rigidez deste material em comparação com PEBD, osartigos podem ser feitos com menor espessura de parede; a temperatura mais alta decristalização possibilita uma aquisição mais rápida da forma. Ambas as consideraçõesresultam em tempos de ciclo significativamente mais rápidos.

CONSIDERAÇÕES SOBRE TEMPERATURAS E REMOÇÃO DE CALOR . Umatemperatura sugerida para o molde é 20°C (86°F). Se a temperatura da massa for 170°C(338°F), a quantia máxima de calor que deverá ser removida será 481 Joules (J) para cadagrama de material injetado. Na faixa de temperatura indicada, o calor específico seráaproximadamente 3206 J/kgK.As temperaturas indicadas na Tabela 12 são apenas ajustes iniciais sugeridos. Atemperatura do óleo hidráulico, do bloco do funil e do material também não deve variarexcessivamente. O controle da temperatura do molde é extremamente importante, portanto,deve ser verificado regularmente. De acordo com o grau do material, as temperaturasutilizadas podem variar de um tipo para outro.INÍCIO DE OPERAÇÃO. O início de operação não deve ser problemático. Caso PEBD

seja utilizado para purgar a extrusora, as temperaturas no início de operação devem serajustadas para 120°C (250°F), enquanto a extrusora estiver aquecendo. Em seguida, pode-se começar a purgar com PELBD em baixa velocidade da rosca, aumentando astemperaturas até as temperaturas de operação simultaneamente. Ao alcançar as condiçõesde operação será possível aumentar lentamente a rotação da rosca até o valor desejado.

FIM DA OPERAÇÃO. Existe evidência de que este material possui maior tendência àdegradação por oxidação do que PEBD. No fim da operação o PELBD deve ser purgado



com PEBD, e em seguida as temperaturas da extrusora e do cabeçote devem ser abaixadas,enquanto a extrusora está operando em velocidade baixa. Quando as temperaturasatingirem abaixo de 130°C (265°F), o motor da extrusora deve ser desligado e a energia dasresistências interrompida.

REPROCESSAMENTO. Quando este material é recuperado, sugere-se que até 25% delesejam misturados com material virgem. Em alguns casos até 100% de material recuperado podem ser utilizados, porém isto depende exclusivamente do produto e dos requisitos deuso final. Um dos problemas principais na utilização de material recuperado é a dificuldadeem manter uma alimentação constante de material para o conjunto do canhão. Polietilenoregranulado é leve e fofo por natureza, e devido a esta característica tem a tendência deformar pontes no funil, criando problemas de alimentação. Em muitos casos materialvirgem é acrescentado ao recuperado para providenciar peso (corpo) para a mistura derecuperado/virgem e vencer os problemas de formação de pontes. Quando o materialrecuperado é acrescentado ao material virgem, não é tão crítico que o recuperado seja damesma densidade, ou do mesmo índice de fluxo como o material virgem, como no caso de

PEBD.

ACABAMENTO E DECORAÇÃO. A superfície deste material pode ser preparada parareceber tintas ou adesivos através de um pré tratamento, utilizando um tratamento coronaou descarga de ozônio. A rebarba deste material é retirada relativamente fácil devido a suanatureza flexível. Uma solda é feita normalmente por técnicas como placa ou sapataquente; neste caso é comum revestir as placas ou sapatas com PTFE para evitar a adesão domaterial fundido às faces metálicas quentes. A usinagem deste plástico pode ser realizada por métodos convencionais, porém altas velocidades de corte e baixos avanços devem serusados para se obter faces usinadas exatas. Utilize bastante fluido de corte para refrigerar asfaces usinadas e evitar a acumulação de calor. Uma retífica da superfície de PELBD é

extremamente difícil e somente pode ser realizada por processos especialmentedesenvolvidos.

OUTROS COMENTÁRIOS. Uma reticulagem do material é possível por radiação de altaenergia ou por incorporação de peróxidos; o uso de negro-de-fumo possibilita um reforçodo material e também melhora a resistência à luz.

PRODUTOS TÍPICOS. A fabricação de filmes é o principal mercado para este material.Dada a sua rigidez e maior elongação à quebra, como também resistência à perfuração emcomparação com PEBD, os filmes extrudados podem ser feitos com menor espessura, istoé, podem ser produzidos em bitolas mais finas. Considerações similares podem ser

aplicadas à moldagem por sopro. As temperaturas mais altas de cristalização significamtempos mais curtos de formação e ciclos mais rápidos.Alguns tipos de PELBD são apropriados para recipientes de óleo e gasolina. Eles já foramusados, por exemplo, para tanques de combustível. Em alguns casos, os recipientes produzidos não necessitam de modificações químicas; isto é feito para tornar o materialquase impermeável a combustíveis. O material também pode ser moldado por sopro paraartigos como flutuadores para a pescaria.



Produtos de moldagem por injeção possuem alto brilho, boa resistência ao impacto efraturamento sob tensões ambientais. Por essas qualidades, além da estabilidadedimensional e a capacidade de retenção de torque, tampas com rosca e selos são fabricadosde PELBD, particularmente na indústria farmacêutica.Misturas de PELBD com outros polietilenos são utilizadas muitas vezes em outros ramos

da indústria plástica, por exemplo, em produtos para filmes. Misturas de PEAD e PELBDestão sendo consideradas como recipientes para tintas industriais. A adição de PELBD aoAPM-PEMD (polietileno de alto peso molecular e média densidade), melhora a resistênciaa fraturamento sob tensão, devido a uma leve interrupção da estrutura cristalina destematerial termoplástico semicristalino. Numa determinada taxa de fluxo e densidade, oPELBD possui um ponto de amolecimento Vicat mais alto (10-15°C, ou 50-59°F) emenores tensões internas do que o PEBD. Isto significa que pode ser utilizado paracomponentes submetidos a temperaturas elevadas. Como o material também possui boas propriedades em baixas temperaturas, ele pode ser usado para recipientes dearmazenamento a frio e brinquedos. A adição de PE de baixíssima densidade (VPEBD)dará maior elasticidade, melhorando também a resistência ao impacto em baixas

temperaturas. O material está sendo usado de maneira crescente na fabricação de tampas para caixas redondas ou retangulares, devido à planicidade necessária (para a decoração datampa) e devido ao baixo custo do produto, sendo possível a formação de seções maisdelgadas.

PEAD OU HDPE

TERMO QUÍMICO Polietileno de alta densidadeABREVIAÇÕES PEAD; HDPETERMOS ALTERNATIVOS Polietileno de alta densidade; poli(metileno) de altadensidade; polietileno de baixa pressão; polietileno linear de alta densidade.

ALGUNS FORNECEDORES NOMES OU MARCAS COMERCIAISAllied PaxonAmoco Amoco High Density PolyethyleneAtochem Lacqtene HDBASF Lupolen HDBP Rigidex PEADDow Dow PEADDSM Stamylan HDHoechst HostalenHuls Vestolen AMontedison Moplen RO

Neste NestePoliteno PolitenoPhillips MarlexStatoil Statoil PEADUnion Carbide PEADUSI (Quantum) Petrothene



PROPRIEDADES DO MATERIAL. Sob condições de temperaturas e pressõesrelativamente baixas, o etileno pode ser polimerizado para produzir um material (PEAD),que é substancialmente isento de ramificações. Isto pode ser realizado pela utilização decatalisadores estereoespecíficos, por exemplo, do tipo Ziegler-Natta, que direcionam omonômero em formação e possibilitam um crescimento da cadeia do polímero, de maneira

ordenada. Devido a esta regularidade e à ausência de ramificações este material possui ummaior nível de cristalinidade do que o PEBD. Esta característica resulta em tipos que possuem maior densidade, rigidez, resistência à tração, dureza, temperatura de distorção aocalor, resistência química, viscosidade e impermeabilidade, porém a resistência ao impactoé mais baixa. Este material tem boa resistência à fadiga dinâmica, porém não chega nonível de PP. Como em todas as poliolefinas a resistência a intempéries é satisfatória, mas pode ser melhorada, por exemplo, com a adição de negro-de-fumo. Em comparação aohomopolímero de PP, o PEAD possui melhor resistência ao impacto em baixas tempera-turas e à oxidação. PP possui um ponto maior de amolecimento Vicat, melhor resistência aflexões, maior dureza e resistência à tração e maior elongação; o brilho em produtosmoldados pode ser bem melhor com alguns tipos de PP. A permeabilidade a vapor de água

deste tipo de PE é baixa, como em todos os tipos de PE.O PE é permeável a gases e vapores (permite a passagem), porém o PELBD e o PEAD sãomenos permeáveis a gases e vapores do que o PEBD. A permeabilidade a vaporesorgânicos é menor para álcoois e aumenta na seqüência a seguir: de ácidos para aldeídos ecetonas, ésteres, éteres, hidrocarbonetos e hidrocarbonetos halogenados (a permeabilidadediminui com a densidade). Alguns tipos de PEAD, aqueles com alto peso molecular(APM), são aceitos como sendo apropriados para recipientes de óleo e gasolina; eles jáforam usados para tanques de combustível. Em alguns casos, os recipientes foram alte-rados quimicamente por fluoração ou sulfonação, para torná-los quase impermeáveis acombustíveis. PEAD resiste à deformação por água fervendo. As propriedades de PEADsão controladas significativamente por seu peso molecular, densidade e taxas de

distribuição do peso molecular. Tipos de PEAD para moldagem por injeção são fabricadoscom distribuição estreita do peso molecular em comparação com os tipos utilizados namoldagem por sopro.Quando a densidade está em torno de 0,910-0,925g/cm3, um material do tipo PE éconhecido às vezes como sendo do Tipo 1; na densidade de 0,926-0,940g/cm3 é referidocomo sendo do Tipo 2, e o PEAD com uma densidade de 0,940-0.965g/cm3 é conhecidocomo Tipo 3. Tipos que possuem uma densidade abaixo de 0,96g/cm3 são produzidos,utilizando-se um segundo monômero em baixas proporções (<0,1%). No sentido exato,estes na realidade são copolímeros de PE com outra poliolefina do tipo alpha, por exemplo, buteno-1 ou hexeno-1. A utilização de um segundo monômero reduz a densidade, pelaintrodução de uma ramificação lateral curta. Estes materiais são conhecidos como PEMD

(polietileno de média densidade). A utilização de PEAD/PEMD representaaproximadamente 55% de todo o plástico utilizado na moldagem por sopro.

FACILIDADE DE FLUXO. Devido ao fato de que a resistência ao impacto do PEAD pode ser baixa na utilização de grades de baixo peso molecular, a maioria dos gradesnormalmente usada possui peso molecular alto, isto é, baixo valor de índice de fluxo (o peso molecular de um grade de APM para a moldagem por sopro, medido pela viscosidadede solução pode ser 150.000 e aquele para um grade para moldagem por injeção, ou para



produtos pequenos de moldagem por sopro pode ser 75.000). Na medição da taxa de fluxo pelo método de peso de 2,16kg a 190°C, grades de PEAD para a moldagem por sopro dealto peso molecular (APM) possuem valores baixos, por exemplo, abaixo de 0,3 (os demédio peso molecular muitas vezes ficam abaixo de 0.6). Para facilitar a distinção entreeles, o teste da taxa de fluxo em APM é realizado com um peso maior, por exemplo,

21,6kg. Um grade para a moldagem por sopro pode apresentar um valor de 2 até 10 nestaescala. No caso a mesma temperatura de 190°C (374°F) é usada, isto é, a taxa de fluxo(MFR 190°C/21,6kg) pode estar na faixa de 2 até 10.A resistência ao impacto decresce com o aumento da taxa de fluxo (o fluxo se torna maisfácil), e o plástico fica mais sensível a entalhes. Tipos ou grades de APM em forma degrãos ou pó são usados para recipientes soprados grandes (>20l), e os de médio pesomolecular em forma de grãos são usados para recipientes menores.

RESISTÊNCIA. PEAD não é solúvel em solventes conhecidos na temperatura ambiente,somente em hidrocarbonetos e hidrocarbonetos aromáticos, em temperaturas acima de60°C. Estes materiais também podem sofrer um inchamento na temperatura ambiente, já

que o plástico é permeável a estas substâncias. O PEAD também fica inchado com álcool branco e tetracloreto de carbono, neste aspecto o PEAD é melhor do que o PP. Este tipo deinchamento pode causar uma alteração das dimensões e uma possí-vel deformação das paredes de um recipiente, diminuindo também a resistência ao rastejamento. O efeitodepende do tempo e da temperatura de exposição. Teoricamente este material é menosresistente à oxidação do que PEBD, porém na prática eles se comportam de maneirasimilar, provavelmente pela existência de resíduos do catalisador.

FALTA DE RESISTÊNCIA. PE está associado com fraturamento sob tensões aoambiente, isto ocorre quando um material é submetido a tensões ou a uma tensão interna na presença de líquidos polares ou a vapores destes líquidos. Este fraturamento sob tensões ao

ambiente também está associado com detergentes, ou fluidos de silicone, apesar deexistirem muitos outros agentes deste tipo, por exemplo, clorofórmio, xileno e parafina. Oefeito deste fraturamento pode minimizado pela redução das tensões residuais no produto, pela configuração cuidadosa do componente e pela utilização do índice de fluxo mais baixo possível num nível particular de densidade.A resistência à luz ou a raios ultravioletas pode ser satisfatória, a maneira mais econômicade melhorá-la é através da incorporação de negro-de-fumo. Compostos de PEAD comcarga de negro-de-fumo estão sendo utilizados para aplicações onde é necessária aresistência a intempéries a longo prazo. O material possui pouca resistência ao oxigênio emtemperaturas elevadas; agentes antioxidantes estão sendo aplicados para proteção. Se estenão for o caso, as propriedades elétricas também sofrerão. A resistência a hidrocarbonetos

aromáticos e clorados é maior do que em PEBD.

DETECÇÃO OU IDENTIFICAÇÃO DO MATERIAL. Com a densidade de 0,94 a0,965g/cm3, o mate-rial (sólido sem carga) flutuará tanto em água como em cloreto demagnésio saturado. Não é solúvel na temperatura ambiente, mas sim em temperaturas maisaltas (aproximadamente 55°C) em hidrocarbonetos e hidrocarbonetos clorados, comoxileno e tricloroetileno. Abaixo de 60°C (140°F), o PE não é solúvel em solventes



orgânicos, mas fica inchado em hidrocarbonetos alifáticos, aromáticos e clorados; quantomenor a densidade, maior o inchamento.A cor natural deste material é um branco leitoso, portanto é possível uma série de cores.Produtos transparentes não podem ser fabricados. Quando o material é aquecido numachama ele acenderá com facilidade e queimará com uma chama azul de bordas amarelas,

soltando pouca fumaça. Pingos acesos serão formados e quando a chama é apagada, ficaráevidente um odor como graxa de cera. O PEBD possui um ponto de fundição de 110-125°C(230-257°F); o PELBD fundirá a 115-128°C (221-262°); o PEAD a 130-135°C (266-275°F), e o PP a 165-175°C (329-347°F).Quando aquecido sem a utilização de uma chama, o material amolece e entra em estado defundição na temperatura em torno de 135°C (275°F), transformando-se num líquidotransparente, devido à destruição das estruturas cristalinas. Este material é estável naausência de ar, a até aproximadamente 300°C (572°F); na decomposição será transformadoem hidrocarbonetos de baixo peso molecular. PE reticulado não entra em estado defundição, mas adquire a consistência de borracha numa temperatura de 115°C (239°F).Pode ser facilmente cortado com uma faca, ou riscado com a faca ou as unhas.

COLORAÇÃO. Como a cor natural deste material é um tipo de branco, ele pode sercolorido numa série de cores, exceto cores transparentes. O material é comercializadotanto em cores já compostas como na cor natural para a coloração posterior na máquina demoldagem, por técnicas como a utilização de masterbatch, coloração seca e coloraçãolíquida. No processo da coloração à seco, os tempos de mistura devem ser controlados precisamente, pelo fato de que um tempo muito curto de mistura resultará numa dispersão eadesão inadequada dos pigmentos, e um tempo de mistura prolongado pode causar acompactação dos pigmentos. Não exceda uma concentração de pigmentos deaproximadamente 0,4%; concentrações mais altas podem ser obtidas a partir de compostoscoloridos. A esco-lha do pigmento adequado é importante, porque alguns deles aumentam a

sensibilidade ao fraturamento sob tensão e/ou possibilitam a deformação dos produtos(alguns pigmentos orgânicos agem como agentes de nucleação para PEAD). Consulte umespecialista em co-loração sobre o tipo de pigmento recomendado para PEAD. Nautilização de negro-de-fumo como corante seco será necessário prevenir a absorção deumidade durante o armazenamento, caso contrário o polímero colorido terá que ser secadoantes da moldagem.

MANUSEIO DE MATERIAL. Este material absorverá menos que 0,01% de água em 24horas na temperatura ambiente. Isto significa que uma secagem normalmente não seránecessária. Caso seja, pode ser seco num forno de ar quente por 3 horas a 65°C (150°F). Omaterial é disponível tanto em forma de grãos como em forma de pó. A forma de pó é mais

barata, porém pode acarretar problemas de manuseio e alimentação de material, porexemplo, a formação de pontes no funil de alimentação. Neste caso é recomendado utilizarum funil para pó, isto é, um funil estreito e alto com ângulos de inclinação acentuados;mantenha o nível de material constante, isto afetará a produção na utilização de pó emmáquinas grandes. A forma de alimentação por grãos é muito mais fácil para manusear, porque fluirá pelo peso próprio. Às vezes, podem ocorrer problemas na mistura do materialcom masterbatch, devido à possibilidade de separação do masterbatch no funil da máquina.



MÉTODOS DE PRODUÇÃO. O PEAD é moldado principalmente pela moldagem porextrusão contínua e sopro, por extrusão e sopro (EBM), como também pela moldagem porextrusão e sopro com acumulação.

CONFIGURAÇÃO DE ROSCA E CANHÃO. Devido a alta viscosidade deste material

em condições de processamento por extrusão podem ocorrer problemas em altasvelocidades da rosca, com um aumento inaceitável de temperaturas, causado por calor decisalhamento. As roscas estão configuradas para confrontar este problema. A profundidadedo canal na zona de equilíbrio é relativamente grande e a velocidade da rosca não deve seraumentada excessivamente. No projeto de roscas convencionais deve existir uma zona decompressão relativamente curta de aproximadamente 0,5D, e uma taxa de compressão de3:1. A relação de comprimento/diâmetro (L/D) é 20:1, ou 24:1, é utilizado um passoconstante de 1D. Algumas dimensões de roscas (mm) são indicadas na tabela a seguir:

DIÂMETRO LARGURA DO FILETE PROFUNDIDADE PROFUNDIDADEDA ROSCA ZONA DE ALIMENTAÇÃO ZONA DEEQUILÍBRIO

45 6 6 260 8 10 3.390 10 13.5 4.5120 12 15.75 5.25

Roscas do tipo barreira também já foram usadas com sucesso, com PEAD. Uma roscatípica de barreira com um diâmetro de 114 mm (4 1/2”) terá uma relação L/D de 24:1, e pode ser operada até 100 rpm. Canhões com zonas de alimentação ranhuradas, em conjuntocom roscas de compressão zero, são utilizados largamente com este material, tanto naforma de pó como na forma de grãos. Quando buchas de inserto com ranhuras estão sendoutilizadas na zona de alimentação do canhão, elas devem ser refrigeradas intensamente pelacirculação de bastante água, por exemplo, com um volume de 1m/s (uma extrusora com120 mm de diâmetro pode necessitar 2000 l/hora de água na zona de alimentação). Não permita um aumento de temperatura acima de 100°C (212°F), mantenha a temperatura amais fria possível; isto melhorará a eficiência de alimentação.Uma extrusora de 60 mm (aproximadamente 2,4”) poderia ter 6 ranhuras de uma profundidade inicial de 4 mm (0,16”), e uma largura de 8 mm (0,32”). Uma extrusora de120 mm (cerca de 4,8”) pode ter 12 ranhuras de uma profundidade inicial de 4 mm e umalargura de 10 mm (0,4”). As buchas de inserto com ranhuras se estendem até 3 1/2D, alémda abertura de alimentação. A compactação de pó pode ser melhorada, quando o canhão éalargado na região do funil em até 4 mm (0,16”) e o passo da rosca é 0,8D. O ângulo detransição entre esta bolsa e o diâmetro normal do canhão não deve ser menor que 7°.Para uma zona de alimentação ranhurada, são recomendadas roscas de maior comprimento,incorporando zonas de cisalhamento e mistura. As dimensões das ranhuras devem seradaptadas ao tamanho dos grãos do material processado.Este material necessita de unidades de acionamento de alta potência (motores e mancaisaxiais), o valor de potência requerido - por quilograma de produção - é aproximadamente odobro daquele para um material termoplástico amorfo.



CONFIGURAÇÃO DO CABEÇOTE. Cabeçotes com alimentação central do fluxo sãoutilizados principalmente para produtos moldados pequenos, e cabeçotes do tipo pinola para produtos maiores. Os cabeçotes devem ser configurados para possibilitar um fluxouniforme de calor para o material, como também uma taxa de cisalhamento e temperatura

uniforme da massa. Para alcançar estes objetivos, o cabeçote pode incorporar váriascaracterísticas de projeto, por exemplo, distribuidores de fluxo ou canais. O material queentra primeiro no cabeçote deve ser o primeiro a sair, para evitar problemas dedecomposição ou degradação. Normalmente são usados controladores de espessura de parede no processo de moldagem por extrusão e sopro com acumulação.

CONSIDERAÇÕES DE PRODUÇÃO DO PARISON. A instabilidade da massa deveser evitada ou mi-nimizada. Isto pode ser alcançado mediante a escolha de condições de processamento (por exemplo, operando em temperaturas corretas) e mediante aconfiguração apropriada dos canais de fluxo no cabeçote. Em cabeçotes com possibilidadede variação da abertura do bocal, utilizados muitas vezes na moldagem por extrusão e

sopro com acumulação, os li-mites entre uma região de fluxo e outra, não devem serultrapassados. Devido aos múltiplos movimentos envolvidos e às altas taxas de produçãodo parison, isto pode acontecer facilmente, se não forem tomados os devidos cuidados noestágio de projeto do cabeçote.Em cabeçotes maiores podem ser empregados tanto o controle axial, como o controle radialda espessura de parede. Estes controles podem ser associados a um sistema chamado de“controle parcial de espessura de parede”, ou PWDS. Um “calçamento” ou aumento parcialde espessura também é usado.Em altas taxas de produção, as temperaturas da massa podem ficar consideravelmente maisaltas do que as temperaturas ajustadas; por este motivo deve ser verificada regularmente,devido ao seu efeito no tempo de ciclo e aos problemas de corte do parison. Caso a

temperatura seja muito alta, um corte limpo não pode ser obtido. A faca de corte deve semovimentar com velocidade mínima de 0,7 m/s. Também pode existir a necessidade de seutilizar ar de apoio controlado para a inflação de parisons grandes. Este tipo de ar de pré-sopro é usado também para dar uma forma preliminar ao parison.

TEMPO DE PERMANÊNCIA NO CANHÃO. Quando processado em baixastemperaturas, o tempo de permanência normalmente não apresenta problemas. Estematerial é mais estável do que PP em temperaturas de processamento.

CONSIDERAÇÕES SOBRE MOLDE E FECHAMENTO. Este é um materialtermoplástico semicristali-no, por este motivo o encolhimento no molde é alto; está na faixa

de 0.015 a 0,04 mm/mm, ou polegada/polegada, isto é, 1,5 a 4%; o encolhimento podeaumentar para 5% em produtos de seção grossa.Devido à grande possibilidade de encolhimento do PEAD, é difícil determinar exatamenteo valor necessário de encolhimento, com a finalidade de conseguir as dimensões desejadasde um componente particular. Este valor depende do grau de orientação e cristalinidade queocorre no componente moldado. Outro fator que deve ser levado em consideração é o graude pós-encolhimento que ocorre com PEAD. Isto significa, que as amostras moldadasdevem ser deixadas sob condicionamento por vários dias, antes de serem medidas. As



temperaturas do molde utilizadas com este material podem ser baixas, por exemplo, de 6 a18°C (42-64°F). O emprego destas baixas temperaturas pode significar que o ponto deorvalho do ar pode estar passado, podendo ocorrer uma condensação da superfície domolde, resultando em produtos rejeitados. A temperatura do molde também tem grandeefeito no encolhimento, portanto deve ser controlada precisamente.

No projeto do circuito de refrigeração, a quantidade de calor que deve ser removida, porgrama de material injetado, deve ser levada em consideração. O valor de 692 Joules/g (vejaa seguir) significa que o molde necessita o dobro da capacidade de refrigeração pararemover o seu calor para PEAD, do que seria necessário na moldagem de PVC. Moldescom pouca capacidade de refrigeração necessitam de tempos de ciclo prolongados paraevitar a deformação dos artigos na ejeção (o molde está sendo usado como dispositivo derefri-geração, ao invés de trocador eficiente de calor).Para prevenir grandes variações de encolhimento e/ou a ocorrência de deformações nosartigos de superfícies grandes, ou naqueles com espessuras diferentes de parede, pode sernecessária a incorporação de circuitos de refrigeração separados para cada metade domolde. Cada circuito deve ser controlado separadamente numa temperatura específica. Pela

utilização de temperaturas diferentes na superfície do molde, a taxa geral de refri-geraçãodo artigo fica bem mais uniforme, possibilitando uma melhor estabilidade dimensional.Para obter um efeito melhor de refrigeração, particularmente na moldagem de componentesde seções grossas, certas áreas do molde devem ser fabricadas de cobre-berílio, com afinalidade de dissipar o calor mais rápido. Para obter um bom contato no molde, e portantouma boa refrigeração, a superfície da cavidade do molde não deve ser altamente polida, ela pode ser trabalhada com lixa fina, ou jateada com areia para acabamentos menos exigentes.Muitas vezes os moldes são fabricados de alumínio duro (empregado na aviação), porserem mais leves que moldes de aço e possuírem melhor condutividade térmica. Um pesomenor é muito importante quando moldes grandes devem ser acelerados e desaceleradosrapidamente. Porém, eles são mais frágeis e mais difíceis de consertar.

A posição do canal de refrigeração em relação à superfície interna do molde é muitoimportante no projeto de moldes para PEAD. Alguns moldes utilizam a refrigeração porfluxo direto, o molde é esculpido para fazer com que o fluxo de água siga o contorno domesmo. Para garantir o sucesso deste sistema, o fluxo de água nos canais deve sercontrolado cuidadosamente para se obter um fluxo turbulento. Na utilização de canaiscirculares de refrigeração (furados ou tubos fundidos), o diâmetro dos canais não deve sermenor que 8 mm, e a distância da face interna do molde, até o canto do canal de refrige-ração, não deve ser maior do que 1,3 vezes o diâmetro do canal (1,3D), para se obtertempos econômicos de ciclo. Em artigos que possuem tanto seções mais finas como seçõesmais grossas, a distância do canal de refrigeração deve ser menor nas áreas das seções maisgrossas (por exemplo, 0,9 a 1,0D), do que nas áreas das seções mais finas.

Os moldes devem ser ventilados adequadamente para acompanhar as taxas de inflação;dimensões típicas são uma profundidade de 0,1 a 0,3 mm (0,004-0,012”) e uma largura de 6até 10 mm (0,236-0,395”) quando possível.

TEMPOS DE CICLO. Apesar do alto conteúdo de calor de PEAD é possível obter temposrápidos de ciclo com alguns produtos quando, por exemplo, a espessura da parede pode serreduzida. Isto é possível devido à alta rigidez deste material. A rigidez do frasco para umaespessura de parede determinada é proporcional à raiz cúbica do módulo de rigidez deste



material. Nesta base, um frasco produzido de um material de 0,96g/cm3 de densidade, podeter 50% da espessura de parede de um frasco feito a partir de um material com umadensidade de 0,92g/cm3.

CONSIDERAÇÕES SOBRE TEMPERATURAS E REMOÇÃO DE CALOR . Uma

temperatura sugerida para este material é 10°C (50°F). Caso uma temperatura da massa de200°C (392°F) seja usada para um tipo de alto peso molecular, o conteúdo máximo de calorque deve ser removido para cada grama de material injetado é 692 Joules (J). Na faixa detemperatura indicada, o calor específico é aproximadamente 3640J/kgK. Para PEMD umatempe-ratura de 170°C, ou 338°F, pode ser usada; neste caso, a quantia máxima de calorque deve ser removida é 582 J para cada grama de material injetado.É bastante comum se utilizar um perfil de temperatura de pouca inclinação para se obteruma plastificação rápida e para evitar a danificação do material por cisalhamento. Oobjetivo deve ser produzir a uma temperatura final da massa mais baixa possível dentro dafaixa indicada. Para PEAD de alto peso molecular, a faixa de temperatura da massa podeser de 180 até 220°C (356-428°F). Para PEMD a temperatura da massa pode ser de 170 a

180°C (338-356°F), porém nunca maior do que 220°C.Quando as temperaturas da massa são muito altas, o parison pode ser extremamente brilhante, possuir uma superfície aderente, soltar fumaça e alongar excessivamente.Quando as temperaturas da massa são muito baixas, o parison pode ficar desfigurado e/ou possuir um acabamento áspero da superfície. Por isso é importante observar que atemperatura da massa é a mais significativa; aquelas indicadas na Tabela 12 são apenasajustes iniciais sugeridos. As temperaturas do óleo hidráulico, do bloco do funil e domaterial também não devem variar excessivamente. O controle da temperatura do molde émuito importante, e por este motivo estas temperaturas devem ser verificadas regularmente.

INÍCIO DE OPERAÇÃO. Não existem problemas especiais no início de operação com

PEAD. Siga os procedimentos indicados para PEBD, tomando cuidados para que o materialnão entre em estado de plastificação na zona de alimentação, antes do início da extrusão, emantendo as temperaturas em baixos valores até a região do início da rosca.

FIM DE OPERAÇÃO. O fim de operação também não deve apresentar problemasespeciais, porém para a limpeza da extrusora e do cabeçote é útil efetuar uma purgação comPEBD. Para evitar oxidação deixe o polímero no equipamento de extrusão e reduza astemperaturas o mais rápido possível, quando existir a intenção de iniciar a operaçãonovamente, mais tarde, sem limpar o equipamento no período de descanso.

REPROCESSAMENTO. Na utilização de material recuperado, é recomendado que até

25% do mesmo sejam misturados com o material virgem.

ACABAMENTO E DECORAÇÃO. Este material não pode ser jacoplado a outro domesmo tipo pela utilização de solventes. Devido a sua superfície inerte e inaderente,também não pode ser colado com muito sucesso por adesivos, a não ser com adesivos decontato, ou de fusão a quente. Quando a superfície é polarizada, por exemplo, utilizandouma chama ou uma descarga elétrica, o material pode ser juntado com metais, usandoepóxis ou adesivos nitrilo-fenólicos; este tratamento também melhorará a possibilidade de



impressão. A aplicação de chama é bastante popular; para assegurar uma adesãosatisfatória, a tensão da superfície após o tratamento deve ser menor que 44 MN/m; isto é possível pela utilização de uma chama oxidante em temperaturas acima de 1000°C; ostempos de contato são muito curtos, aproximadamente alguns centésimos de segundo.O material pode ser soldado normalmente por técnicas como placa ou sapata quente. A

usinagem deste plástico é difícil devido a sua natureza macia e elástica. Não aplique muita pressão na usinagem para evitar a distorção do material.

OUTROS COMENTÁRIOS. Os efeitos das alterações no peso molecular, densidade edistribuição de peso molecular (MWD) são os seguintes:

Propriedade: Um aumento do seguinte causará:MFR Densidade MWD

Pseudoplasticidade AumentaLimite de escoamento AumentaResistência à ruptura Diminui Aumenta

Elongação na ruptura Diminui DiminuiResistência ao impacto Diminui Diminui levemente DiminuiMódulo AumentaTransparência DiminuiResistência à carga a longo prazo AumentaResistência ao fraturamento (ESCR) Diminui DiminuiTemperatura de amolecimento AumentaResistência da massa Diminui AumentaElasticidade da massa Diminui AumentaTendência de fraturamento da massa Diminui DiminuiBrilho Diminui

O PEAD pode ser reticulado por radiação de alta energia ou pela incorporação de peró-xidos. A incorporação de negro-de-fumo possibilita um reforço destes materiais e aumentaa resistência à luz.

PRODUTOS TÍPICOS. Recipientes grandes ou tambores (por exemplo, com volume de180 litros), brinquedos e componentes para automóveis (tanques de combustível e spoilers)são aplicações típicas, produzidas pela moldagem por extrusão e sopro com acumulação. OPEAD é utilizado nestas aplicações devido a sua alta resistência ao impacto e devido aofato de que pode manter as propriedades em baixas temperaturas, por exemplo, a 18°C ne-gativos. Uma falha da resistência ao impacto pode ocorrer quando existe uma área fraca

localizada ou uma concentração de tensões, que podem ser causadas por mudanças abruptasde seção, linhas de soldas, linhas do cabeçote, linhas do molde ou falta de homogeneidade.Para se obter as propriedades desejadas no produto acabado (por exemplo, resistência aoimpacto e rastejamento), muitas vezes é necessário usar um material de alto peso mo-lecular, conhecido como APM PEAD ou PEAD APM. A maioria dos PEAD’s comerciais possuem pesos moleculares na faixa de 50.000 até 250.000. O peso molecular de APM émais alto; em torno de 250.000 até 1 milhão. Os materiais de ultra alto peso molecular (co-nhecidos como UAPM-PEAD ou PEAD-UAPM), possuem pesos moleculares acima de 1



milhão. Estes materiais possuem excelentes propriedades, porém são muito difíceis demoldar.Existe uma aplicação grande para materiais do tipo APM na fabricação de recipientes para

o transporte de produtos perigosos, pelo processo de AEBM. Certas especificações sãoestabelecidas para estes recipientes, por exemplo, o recipiente deve ter um desempenho

satisfatório (não deve vazar) em testes de queda, estanqueidade, pressão e empi-lhamento.Estes testes são muito exigentes e envolvem testes de queda em baixas tempe-raturas, porexemplo, a -18°C.Tipos de menor peso molecular que os de APM podem ser conhecidos como PEAD demédio peso molecular (MPM PEAD), e estes copolímeros tendem a ser utilizados pararecipientes menores, abaixo de 20 litros, onde as resistências ao impacto em baixastemperaturas não são necessárias e onde a facilidade de processamento é requerida. PEADde médio peso molecular é utilizado para produzir uma grande série de recipientes efrascos.Exemplos: (a) recipientes para cosméticos, como, talco e após barba, (b) detergentes e

frascos para amaciantes de roupa, (c) recipientes para óleo e fluidos anti-congelantes, (d)

recipientes para produtos químicos domésticos, por exemplo, desinfetantes, (d) recipientes para produtos ou produtos químicos de jardinagem, como, frascos para pulverização. Omaterial é utilizado porque tem aparência atraente, possui boa resistência à quebra sobtensões ambientais (ESCR) e estabilidade dimensional.Materiais plásticos podem ser produzidos de tipos biodegradáveis, por exemplo, pelautilização de aditivos ou pela fabricação de polímeros especiais. Mediante acopolimerização de etileno com monóxido de carbono é possível produzir um material biodegradável; o aumento do conteúdo de monóxido de carbono resulta em maiorfragilidade. Este material pode ser feito mais biodegradável do que papelão.

PP

TERMO QUÍMICO PolipropilenoABREVIAÇÕES PP; PPR; PPN; PP-H; PP-K; PP-C; PP-HO; PP-CO

(também usado sem hifenização)TERMOS ALTERNATIVOS Polipro; Polipropileno; Poli(propileno);Polimetiletileno.ALGUNS FORNECEDORES NOMES OU MARCAS COMERCIAISAmoco Amoco PPApryl AprylAtochem Lacqtene PBamberger Polymers Bergaprop

BASF NovolenBP NaprylHuls Vestolen PChemie Linz Daplen PPDSM Stamylan PEastman TeniteEl Paso RexeneHimont Moplen



Himont ValtecHoechst Hostalen PPICI PropatheneLaporte Industries Eltex P Neste Neste PP

Petrofina FinapropPhillips Petroleum Ltd. MarlexSchulman PolyflanShell Shell PPSoltex FortileneSolvay Eltex PStatoil Statoil PP

PROPRIEDADES DO MATERIAL. Pela utilização de catalisadores do tipo Ziegler- Natta, o PP (principalmente PP isotáctico) pode ser produzido do monômero propileno, istoé, um homopolímero formado de cadeia longa (PP-H ou PPH), possui grupos laterais

ordenados de forma estereotípica (todos os grupos de metil estão dispostos de um lado dacadeia). O PP-H, como o PE, é um plástico linear de hidrocarbonetos, porém é mais rígido,duro e possui um ponto mais alto de plastificação (PP isotáctico puro não é fabricadocomercialmente como material de moldagem; este material tem um ponto de plastificaçãomaior que 170°C, e uma densidade de aproximadamente 0,91). PP-H possui alta resistênciae rigidez, porém baixa resistência ao impacto a entalhes. O material fica muito quebradiçoem aproximadamente 0°C e por este motivo copolímeros de bloco com etileno, muitasvezes, são preferidos (são fabricados tanto copolímeros aleatórios, com 1 a 4% de etileno,como copolímeros de bloco, que contém proporções mais altas de etileno).Os copolímeros do bloco etileno-propileno estão sendo usados tradicionalmente no lugar dehomopolímeros. Estes materiais de copolímeros de bloco podem ser conhecidos como

polialómeros, ou copolímeros de propileno e estão sendo referidos como PP, ou PP-K, ouPP-C, ou ainda como PP-B. O “K” simplesmente significa copolímero e é usado invés de“C”, devido ao fato, que em alguns círculos “C” pode significar cloração. PP-B significacopolímero de bloco. Por este motivo o termo PP pode apresentar tanto um homopolímero,como um copolímero (PP-H e/ou PP-K e/ou PP-B). Os copolímeros possuem uma tempe-ratura mais baixa de distorção ao calor (HDT), menor transparência, menor brilho e menosrigidez, porém maior resistência ao impacto. Um aumento da proporção de etileno possibilitará maior maciez e rigidez.PP (isto é, PP-H e PP-K) pode ter uma dureza de aproximadamente 90 na escala Rockwell-R, uma densidade de 0,90 g/cm3, um ponto de amolecimento Vicat de apro-ximadamente150°C e uma temperatura de distorção ao calor de aproximadamente 100°C (copolímeros

aleatórios possuem valores mais baixos).Os produtos moldados podem resistir às água fervendo e esterilização por vapor, e nãoestão sujeitos a problemas de quebra sob tensões ambientais (ESCR); a temperatura má-xima de serviço está acima de 100°C, por exemplo, 110°C. As propriedades de isolamentoelétrico são boas e é possível uma superfície de alto brilho, resistente a riscos.PP pode ser modificado extensamente pela adição de fibras de vidro, cargas minerais, borrachas termoplásticas ou uma combinação destes materiais. A rigidez, dureza e atemperatura de distorção ao calor de PP podem ser melhoradas significativamente, por



exemplo, pela agregação de talco. A incorporação de borracha melhora a resistência aoimpacto em baixas temperaturas (tanto em PP-H como em PP-K) com alguma redução derigidez.O desenvolvimento de PP e a criação de novos mercados é um processo contínuo devido àversatilidade deste material. Uma nova tecnologia de polimerização permite a produção de

tipos macios, polimerizados diretamente, que competem com o PP modificado comelastômeros (RRPP). Valtec é um material do tipo PP que não é sujeito ao comportamentotérmico tradicional de massas compostos de PP. As partículas esféricas (1 até 4 mm) sãorevestidas na superfície após a produção e elas entram em estado de fundição mais rápido, porque não são cristalinas (em estado fornecido). Copolímeros aleatórios estão sendoutilizados para aplicações de moldagem por sopro, por serem materiais transparentes comalto brilho e ter um ponto de amolecimento Vicat (VST) de aproximadamente 128°C (uns20°C mais baixo do que PP-H). A resistência ao teste de queda é mais alta, porém aresistência ao empilhamento é mais baixa, porém estes materiais são um pouco mais carosque os tradicionais.

FACILIDADE DE FLUXO. Materiais para a moldagem por extrusão e sopro podem possuir uma taxa de fluxo (MFR 230°C/21,6 N ou 2.16 kg) entre 0,4 e 4. Os valores mais baixos se re-ferem a materiais com alta resistência ao impacto, e os valores mais altos amateriais com características de facilidade de fluxo. Um aumento do peso molecular de PP(diminuição do MFR) reduz a resistência à ruptura e à rigidez, porém aumenta a resistênciaao impacto, pelo fato, de que um material de alto peso molecular é mais difícil paracristalizar. Este material é mais sensível à temperatura e ao cisalhamento do que PE. O PP-K é mais tenaz do que o PP-H com a mesma taxa nominal de fluxo. Estes materiaisoferecem vantagens para aplicações em baixas temperaturas. Eles são mais utilizados namoldagem por sopro, apesar dos copolímeros aleatórios transparentes terem futuro promissor; a taxa de fluxo de tais materiais está em torno de 0,7 a 1,4.

RESISTÊNCIA. PP é resistente a uma grande variedade de solventes e líquidos orgânicoscomuns. A resistência a água quente e a produtos químicos é excelente. Os materiais demoldagem somente são dissolvidos em temperaturas elevadas, por exemplo, porhidrocarbonetos aromáticos como o xileno, e são pouco afetados por soluções aquosas,inclusive ácidos e álcalis relativamente fortes. Devido ao inchamento em temperaturaambiente não é recomendado ser utilizado com hidrocarbonetos aromáticos (benzeno) ehidrocarbonetos clorados (tetracloreto de carbono, clorobenzeno, clorofórmio etricloroetileno). Também fica inchado com ésteres (DBP ou DOP), éteres (éter dietílico),asfalto, óleo de cânfora e vários agentes oxidantes aquosos (por exemplo, ácido nítricodiluído e permanganato de potássio).

FALTA DE RESISTÊNCIA. PP não é resistente a ambientes externos, exceto quando protegido mediante, por exemplo, negro-de-fumo ou estabilizadores para luz ultravioleta. Omate-rial é dissolvido por hidrocarbonetos aromáticos e clorados em temperaturas elevadas,em torno de 85°C, e degradado por agentes oxidantes fortes, como óleum e ácido nítricofumegante (especialmente quando quente). Altas temperaturas e contato com cobre ou ligascuprosas causarão uma decomposição rápida, porém existem certos tipos de estabilizantes



que contém térmicos para reduzir efetivamente este problema de degradação. Este materialnão é tão resistente à oxidação como PE.

DETECÇÃO OU IDENTIFICAÇÃO DO MATERIAL. Materiais tradicionais paramoldagem são materiais termoplásticos semicristalinos translúcidos com uma densidade de

0,9 g/cm3. O material (sólido sem carga) flutuará tanto em água como numa solução decloreto de magnésio saturado. Também flutuará em isoforeno, mas afundará numa misturade 80:20 (por volume) de álcool e água. A cor natural deste material é um branco marfimtranslúcido. Os componentes normalmente têm um toque duro e seco; alguns podem ter umacabamento de alto brilho (melhor do que PEAD neste aspecto). Faces moldadas não podem ser riscadas ou arranhadas com facilidade e os produtos são praticamenteinquebráveis, caso não sejam cortados. Copolímeros aleatórios são materiais transparentesmais macios e com ponto de amolecimento mais baixo.Quando este material é aquecido numa chama, ele amolece e funde em aproximadamente170°C (tipos PP-K ou PP-H), queimando facilmente com uma chama azul pouco luminosa,de pontas amarelas. Existirão poucos resíduos e cintilação; pingos acesos serão formados

em conjunto com um odor parecido com cera. Quando aquecido na ausência de uma chama,o material fundirá em aproximadamente 170°C e a decomposição começará em torno de300°C, com a evolução de hidrocarbonetos de baixo peso molecular.Eles podem ser acesos por chama ou uma fonte de calor, e uma vez aceso o materialcontinuará queimando (mesmo se a fonte de calor for removida); a queima é acompanhada por pingos derretidos acesos. Este material pode ser distinto de outras poliolefinas por suadureza, densidade e alto ponto de fusão. O PEBD possui um ponto de fusão de 110 a125°C; PELBD de 115 a 128°C; PEAD de 130 a 135°C e PP um ponto de fusão de 165 a175°C. O PP isotáctico puro, mesmo não sendo produzido comercialmente como materialde moldagem, possui um ponto de fusão maior que 170°C e uma densidade deaproximadamente 0,91. PP isotáctico é insolúvel em heptano ou outros hidrocarbonetos

(como xileno), enquanto PP atáctico é solúvel. A porcentagem de material insolúvel emheptano é conhecida como índice isotáctico e é utilizado para qualificar os graus de PP, junto com a taxa de fluxo.

COLORAÇÃO. Como a cor natural deste material é um branco-marfim translúcido, é possível a coloração numa série de cores. Sendo um material termoplástico semicristalino,a produção de artigos transparentes normalmente não é possível, a partir de PP tradicional(PP aleatório é muito mais transparente). Os melhores resultados pode ser obtidos commateriais completamente compostos. A utilização de corantes secos e masterbatches podeapresentar muitas vezes a aparência de faixas listradas, por problemas de dispersão.Quando vários sistemas de coloração estão sendo empregados, é recomendado tentar

igualar o tamanho das partículas ou forma granular do polímero, com o do sistema de co-loração. Deve-se utilizar, por exemplo, corantes concentrados de pó ou corantes secos, emconjunto com PP em forma de pó, e masterbatches com tamanho de partículas similares aosgranulados do plástico, em caso de uma forma de alimentação por grãos. Mas, nem sempreé o caso. O uso de PP em forma de pó em conjunto com um corante seco pode necessitar deum tempo de mistura bastante prolongado (até 1 1/2 horas), para dispersar o coranteadequadamente.



Certos tipos de pigmentos azuis e verdes (por exemplo, tipos ftalocianinas) podemaumentar o grau de cristalinidade num produto moldado de PP. Este efeito aumenta as propriedades de rigidez do PP, porém reduz a resistência ao impacto e pode causar umadeformação do produto durante a refrigeração.Quando PP é utilizado em aplicações de ambiente externo, ele necessita de alguma forma

de estabilização contra raios ultravioletas. Um negro-de-fumo bem disperso naconcentração de 2,5% é particularmente indicado para ambas as funções, isto é, coloração e proteção a intempéries. Em geral as cores opacas também podem oferecer alguma proteção para o PP contra os efeitos de intempéries, porém elas não oferecem a mesma proteção queo negro-de-fumo. Estabilizantes contra raios UV baseados em níquel não devem ser usadosem conjunto com pigmentos que contém traços sulfúricos na formulação, de-vido à possibilidade de descoloração do corante. O grupo mais comum de pigmentos que reagemdesta maneira são os tipos de amarelo, laranja e vermelho baseados em cádmio. Autilização do estabilizante de luz da classe de aminas (HALS) evita a ocorrência desses problemas de descoloração. Vários tipos de masterbatches sólidos são utilizados com PP,como aqueles baseados em PE, em PP e o tipo universal. Altos níveis de adição (3% ou

mais) de masterbatches baseados em PE podem resultar na fraqueza da solda e separaçãode camadas, devido à falta de dispersão ou homogeneidade do PE no PP. Níveis típicos deconcentração, como 1 até 2% são mais apropriados. Uma concentração do nível demasterbatch do tipo universal de 1 até 2% também é recomendada, caso contrário, podemocorrer problemas similares àqueles encontrados com masterbatches baseados em PE. Nautilização de um de PP com alta taxa de fluxo pode ser necessário PP masterbatchesespeciais para assegurar que seja obtida a densidade correta da cor; estes normalmente são produzidos à base de um polímero de PP com a mesma taxa de fluxo do material demoldagem.

MANUSEIO DE MATERIAL. Este material é disponível tanto em forma de pó, como em

forma de grãos e, normalmente, é estabilizado para proteger o material contradecomposição ou degradação durante o processamento; PP possui maior tendência àoxidação do que PEAD. Este plástico absorverá aproximadamente 0,02% de água em 24horas na temperatura ambiente. Isto significa, que uma secagem normalmente não seránecessária. Caso o material absorva uma pequena quantidade de umidade devido a umarmazenamento prolongado, é recomendado secá-lo num forno de ar quente por 2 horas, a80°C (176°F). Este tempo pode ser reduzido na utilização de temperaturas mais altas, porexemplo, 1 a 2 horas com 105°C (203°F), ou pela secagem num dessecador por 1 a 1 1/2horas, na temperatura de 90°C (194°F).Quando o material contém negro-de-fumo ou um retardante de chamas, a absorção de umacerta quantia de água é provável, se o material foi exposto a mudanças abruptas de

temperaturas ou foi armazenado por um longo tempo. Adote uma estratégia rigorosa decontrole de circulação (o que entra primeiro, sai primeiro), e caso contrário, efetue umasecagem. Quando aparecer apenas um pouco de água condensada na superfície dogranulado, o uso de um funil aquecido pode ser suficiente.Funis de alimentação por gravidade são adequados para grãos, porém material em pó podeformar pontes. Isto pode ser resolvido pelo uso de funis de alimentação forçada, porvibração ou agitação do material.



MÉTODOS DE PRODUÇÃO. Este material pode ser moldado por sopro, utilizando-se asseguintes técnicas: moldagem por extrusão e sopro (EBM), por extrusão e sopro comacumulação (AEBM), por injeção e sopro (IBM), por extrusão e sopro com estiramento e pelo processo de moldagem por injeção e sopro com estiramento.

CONFIGURAÇÃO DE ROSCA E CANHÃO. O comprimento dos canhões no processamento de PP deve ser entre 20 e 33 vezes o seu diâmetro, de preferência pelomenos 24D. As roscas são projetadas com uma taxa de compressão de 3:1, como indicadona tabela a seguir.

DIMENSÕES TÍPICAS DE ROSCASZona Comprimento Profundidade

Alimentação 10D 0,13DCompressão 5D transiçãoEquilíbrio 6D 0.04D

Mistura 3D 0.04D

A largura do filete da rosca normalmente é 0,1D e o passo é 1D; isto resulta num ângulo deinclinação do filete de 17,7°. A rosca e o canhão devem ser fabricados de um aço nitretado;às vezes um revestimento de aço resistente ao desgaste é utilizado. PP possui menorcondutividade térmica do que o PEAD, é importante que o calor seja introduzido de forma bastante uniforme. Por este motivo, algumas roscas utilizadas para PP possuem elementosde mistura/cisalhamento num estágio anterior. Com roscas relativamente curtas de pequenoaté médio diâmetro, é necessário dar atenção especial a um controle rigoroso detemperatura do sistema. Pela utilização de um perfil de temperatura de pouca inclinação ouaté revertido, podem ser obtidas melhores produções e maior resistência da massa.

Para uma produção maior, é recomendada a utilização de extrusoras com um insertoranhurado e refrigerado na zona de alimentação do canhão. Estas extrusoras podemapresentar um rendimento maior do que 80%, em comparação com uma máquinaconvencional do mesmo tamanho. O canhão possui uma relação de L/D deaproximadamente 30:1. Ranhuras de uma profundidade de 4 mm (0,16”) são dispostasnum espaçamento de cerca de 33 mm (1,25”) na parte interna da zona de alimentação docanhão. É muito importante manter a seção ranhurada bem refrigerada (veja PEAD). Namudança de material, de PEAD para PP, a produção pode cair bastante; a densidade agranel de PP é menor (0,51 g/cm3 contra 0,54 g/cm3). Com uma rosca convencional a produção pode cair em 25% e com uma máquina de canhão ranhurado a produção pode ser10% mais baixa. Quando estes materiais são plastificados, a suas densidades são parecidas

(1,76 g/cm3), por este motivo a profundidade da zona de equilíbrio deve ser a mesma.

CONFIGURAÇÃO DO CABEÇOTE. PP em estado quente é decomposto ou degradado pelo contato com cobre e suas ligas. Portanto, tome cuidado para assegurar que estematerial não seja utilizado em forma de bronze ou latão. Utilize um cabeçote previsto parao processamento de poliolefinas, por exemplo, para PEAD que possui ilhas deslocadas.Para gerar pressão dentro do cabeçote e fazer a junção do fluxo separado pelas ilhas, a áreatransversal da fenda de saída deve ser reduzida para aproximadamente 1/5 do máximo. O



comprimento da parte reta de saída deve ser em torno de dez vezes o valor da fenda do bocal.

CONSIDERAÇÕES DE PRODUÇÃO DO PARISON. Devido à firmeza de PP, o uso defacas quentes é mais recomendado do que facas frias (em temperaturas de

aproximadamente 300°C). Para evitar um colapso do parison, o mesmo pode ser pré-inflado antes de entrar no molde; isto é muito útil com PP, e para minimizar umalongamento do parison é recomendado usar um material de alto peso molecular (baixoíndice de fluxo). A taxa de expansão do parison deste material está na faixa de 1,1 a 1,4,enquanto no PEAD esta faixa gira em torno de 1,5 a 2,1.

TEMPO DE PERMANÊNCIA NO CANHÃO. Com maior tendência à oxidação do queo PEAD e menor condutividade térmica, é importante equilibrar a extrusora com a estaçãode sopro, considerar a sensibilidade ao calor e minimizar a estagnação do material dentroda extrusora.

CAPACIDADE DE PLASTIFICAÇÃO/INJEÇÃO. Como este material possui um altoconteúdo de calor, é recomendado que a capacidade de injeção não seja maior do que 75 a80% da capacidade máxima, porém uma capacidade mínima abaixo de 30% também nãodeve ser utilizada, para evitar problemas de tempos excessivos de permanência.Em geral, tempos prolongados de permanência são encontrados muitas vezes em áreas demoldagem, causando mais problemas por decomposição ou degradação do que qualqueroutro. Isto é provocado por um equilíbrio inadequado entre a extrusora e a estação desopro. Em comparação ao PEAD, a capacidade de plastificação requerida será a mesma oumenor; a aplicação necessária de calor é similar, porém, como os produtos feitos de PP podem ser mais leves e finos (por causa da maior rigidez do material), a capacidade de plastificação pode ser menor.

CONSIDERAÇÕES SOBRE MOLDE E FECHAMENTO. Este é um materialtermoplástico semicrista-lino, portanto o encolhimento é alto. Está na faixa de 0,018mm/mm, ou polegada/polegada, isto é 1,8%, e pode chegar a 2,5%, em seções maisgrossas. O material apresenta um encolhimento mais uniforme do que PEAD; a diferençade encolhimento em direçõesdiferentes normalmente pode ser ignorada, ela é pequena, por exemplo, 0,2%.Aproximadamente 85% do encolhimento total acontece nas primeiras 24 horas; do restante,98% acontece na primeira semana, e o resto pode levar até 3 meses. Quando os produtosmoldados são colocados em água fervendo, o encolhimento pode terminar em 1 hora.Como o encolhimento é diferente do de PEAD (em PEAD é 25% maior), novos insertos de

molde podem ser necessários, caso este molde fosse previsto para PEAD.Uma alteração da temperatura do molde pode alterar o grau de cristalinidade indicado peladensidade, e isto tem um grande efeito nas propriedades; o aumento do encolhimentofornece um material mais duro e menos permeável. As temperaturas do molde normalmenteestão na faixa de 20 a 40°C (68-104°F), porém moldes bastante frios estão sendo usados para a produção de artigos de parede fina para embalagens. O valor de tempera-turasdiferentes deve ser lembrado, para auxiliar a produção de produtos moldados isentos dedistorção; esta técnica também pode corrigir um certo grau de empenamento.



Produtos de alto brilho podem ser fabricados a partir de moldes altamente polidos, porémserá necessária uma ventilação extremamente eficaz. Em geral é melhor utilizar moldescom cavidades jateadas com areia, ou polidos com lixa fina; um molde cromado com polimento de alto brilho realça qualquer defeito de superfície. Estes acabamentos ajudamna ventilação do molde. Furos de ventilação com um diâmetro de 0,2 a 0,3 mm devem ser

colocados nas áreas onde existe um enclausuramento de ar.Como o PP é sensível a entalhes, os tipos de acabamento texturizado usados para oscomponentes moldados devem ser escolhidos cuidadosamente. Apesar de um acabamentotexturizado disfarçar falhas ou marcas de superfície, ele pode reduzir as propriedades deimpacto dos artigos (dependendo da profundidade e do estilo de texturização). A existênciade uma superfície texturizada pode causar os efeitos de entalhes, a falha pode ocorrer casoo componente leve um batida do lado oposto ao entalhe (do lado não texturizado).Com a finalidade de obter uma rebarbagem consistente, cantos de corte afiados e grandesforças de fechamento serão necessárias, uma vez que durante o estágio de corte umestiramento e uma refrigeração estão ocorrendo, portanto a dureza e a rigidez do PPcrescem rapidamente. A largura dos cantos de corte pode ser a metade, ou um terço daquela

utilizada para PEAD, por exemplo, 0,2 a 0,5 mm (0.008-0,02”), uma vez que PP pode sersoldado mais facilmente do que PEAD. Na produção de artigos de parede fina, a colocaçãode uma área plana deve ser evitada, ao invés disso deve ser usada uma área com inclinaçãode 20 a 40°, de 2 a 4 mm de largura. A força de fechamento deve estar em torno de 16kg/mm, em comparação com 12 kg/mm para PEAD. A separação pode ser realizada pelouso de um movimento lento de prensagem, seguido por um aumento da velocidade defechamento no último estágio. Caso uma estampagem fora do molde seja utilizada, a forçade corte deve ser de aproximadamente 16 kg/mm. O pino de sopro deve ser bemrefrigerado e possuir um superfície jateada com areia; a refrigeração evitará a adesão do PPao pino.Cuidados especiais serão necessários na utilização de insertos de latão no molde, dadas as

possibilidade de degradação do PP (este material contém um alto teor de cobre). Casoinsertos de latão sejam usados, é preferível revesti-los de materiais similares àqueles usadoscom insertos de aço, por exemplo, de níquel. A maioria dos insertos devem serdesengraxados e preaquecidos (até 120°C), antes de serem colocados no molde.

TEMPO DE CICLO. Os tempos de ciclo são similares àqueles no processamento dePEAD; a condutividade térmica menor de PP pode ser compensada pelas temperaturas maisaltas de desmoldagem. Por ser maior a rigidez deste tipo de material é possível reduzir aespessura de parede do produto significativamente e melhorar o tempo de ciclo.

CONSIDERAÇÕES SOBRE TEMPERATURAS E REMOÇÃO DE CALOR . Uma

temperatura do molde su-gerida é 30°C (faixa de 20 a 40°C, isto é, 50 a 104°F). Caso umatemperatura da massa de 210°C seja usada, a quantia máxima de calor a ser removida paracada grama de material injetado é 527 Joules (J). Na faixa de temperatura indicada, o calorespecífico é de aproximadamente 2930 J/kgK.Observe que a temperatura da massa é a mais importante; as temperaturas indicadas naTabela 12 são apenas ajustes iniciais sugeridos. As temperaturas do óleo hidráulico, do bloco do funil e a temperatura do material alimentado, também não devem variar



excessivamente. O controle da temperatura do molde é essencial, por isso verifique-oregularmente.

A temperatura da massa pode ser medida no bocal ou pela técnica de injetar o material aoar, e deve estar na faixa de 190 a 210° (374-410°F). Acima de 230°C (446°F) podem existir

problemas com a estabilidade do parison, e abaixo de 190°C a massa provavelmente nãoserá homogênea. A tabela a seguir indica os ajustes de temperaturas para tipos diferentes domaterial.

Material PP-H PP-H PP-CO

Taxa de fluxo (230°C/2,16kg) 0,9 0,3 0,4Zona 1 (temperatura) 190 205 180Zona 2 (temperatura) 200 220 180Zona 3 (temperatura) 205 235 19Adaptador 210 230 200

Cabeçote 220 230 200Bocal 210 230 200Molde 30 30 30

As temperaturas necessárias para um copolímero aleatório são aproximadamente 10°C mais baixas, do que aquelas para um copolímero de bloco (seqüencial).

INÍCIO DE OPERAÇÃO. PP não apresenta qualquer problema especial no início deoperação. Apesar do fato de que este material é termicamente menos estável do que os polietilenos, ele é extrudado em temperaturas mais altas. Se existir PP no sistema, asextrusoras e cabeçotes não devem ser deixadas paradas em temperaturas de operação por

muito tempo, antes do início da corrida.

FIM DA OPERAÇÃO. Na ausência de ar, o PP é relativamente estável termicamente e,em geral, não é necessário efetuar uma purgação com outros materiais. Para fins delimpeza, o PP pode ser queimado, possibilitando que os gases produzidos sejam aspirados porexaustores. Não utilize ferramentas de cobre para a limpeza, elas podem deixar traços decobre num processamento posterior de PP, acelerando a deterioração deste material.

REPROCESSAMENTO. Quando este material estiver sendo recuperado, recomenda-seque até 25% de mesmo sejam misturados com material virgem. Caso o material tenha sido

reciclado muitas vezes ele pode degradar. Isto é identificado por uma diminuição da taxade fluxo, um aumento de fragilidade, odor excessivo nos produtos e sinais dedecomposição, por exemplo, marcas ou faixas queimadas no produto.

ACABAMENTO E DECORAÇÃO. Produtos moldados de PP podem ser decorados pelacolocação de etiquetas, folhagem à quente, serigrafia e impressão offset etc. A área deimpressão deve ser submetida a um tratamento preparatório. A adesão da tinta de impressão pode ser melhorada pela aplicação de chama ou um tratamento do tipo efeito corona; a



aplicação de chama é comum, porque é simples e barata. Recentemente foramdesenvolvidos certos tipos de primer para preparar a superfície para a impressão. Elestambém são úteis na metalização de PP por vácuo. O material não pode ser juntado commaterial do mesmo tipo por solventes, porque não é solúvel à temperatura ambiente. Apesardo fato que uma soldagem a quente é possível, será uma operação difícil devido à alta

temperatura de fundição. Ocasionalmente o PP é coextrudado junto com PEBD, que agecomo camada soldável por calor.Os produtos de PP podem ser usinados com facilidade com ferramentas afiadas; o calor produzido pode ser removido mediante fluidos normais de corte. Devido a sua superfícieinerte e inaderente é difícil colar com o uso de adesivos; bons resultados foram obtidos nautilização de adesivos através da fundição a quente. Quando a superfície é polarizada pelautilização de uma chama ou uma descarga elétrica, este material pode ser juntado commetais mediante epóxis ou adesivos nitrilo-fenólicos.

OUTROS COMENTÁRIOS. PP reforçado com fibras de vidro pode ser moldado porextrusão e sopro. Este material possui maior rigidez e estabilidade térmica, do que outros

tipos sem reforço, porém o desgaste das extrusoras é bem maior no seu processamento.PP com carga de borracha também já foi moldado por extrusão e sopro; o material émanuseado de modo similar a PP-CO. Possui massa de boa resistência e expansão no bocal.É possível obter produtos bastante brilhantes a partir do PP. O brilho pode ser me-lhoradoainda pelo uso de ceras baseadas em PP. O PP pode tolerar a adição de até 2% de cera, semuma perda notável de propriedades. Estas ceras também podem ser utilizadas para controlaras propriedades de fluxo no emprego de material recuperado.A transparência de PP pode ser aperfeiçoada pelo uso de agentes de nucleação, isto é,copolímeros aleatórios. Agentes de nucleação, particularmente ativos, são metais alcalinosou os sais de alumínio de ácidos aromáticos ou carboxilas, como benzoato de alumínio.

PRODUTOS TÍPICOS. São fabricados de PP recipientes com volumes de um, três, quatroe cinco litros para óleo de motor. Um tamanho de frasco de 5 litros pode necessitar de 180gramas de PP e possibilitar uma resistência ao empilhamento de 1000N. Uma quantidadede material de 260 g de APM-PEAD seria necessária, se o mesmo frasco fosse feito destematerial. Aplicações industriais representam uma parte considerável do mercado para PP,incluindo a fabricação de componentes para carros, situados embaixo do capô, dutos de ar para automóveis, tanques de expansão, revestimentos para caldeiras e painéis de aque-cimento solar. Para obter uma massa elástica, que é útil na moldagem por sopro destescomponentes, é necessário utilizar um material de alto peso molecular com umadistribuição ampla mesmo.Devido a sua inércia química, alta rigidez e resistência a temperaturas relativamente altas, o

PP é utilizado para recipientes (tanto monocamada como multicamada) que são enchidos aquente, pelo fato de que PP dá maior rigidez estrutural.Quando submetidos a uma orientação biaxial, os produtos de PP moldados por sopro possuem boa tenacidade e propriedades óticas transparentes. Para este tipo de reci-pienteexiste um grande mercado (veja o capítulo sobre OPP).Os copolímeros aleatórios de PP (conhecidos às vezes como polímeros estatísticos) são umgrupo de termoplásticos baseados em poliolefinas que possuem tenacidade, flexibilidade etransparência; aspectos importantes, principalmente para a moldagem por sopro. Estes



materiais oferecem resistência química e propriedades de barreira de PP-H, porém possuemum ponto de plastificação mais baixo. O desenvolvimento e a aplicação desta classe demateriais ajudaram a transformar o PP num material de sopro da maior importância.Estes materiais contém de 1,5 a 7% de etileno por peso e a sua estrutura é similar àquela dePP isotáctico, porém com inserção aleatória de unidades de etileno. Estas unidades não são

inseridas em blocos; se 7% de etileno fossem inseridos em unidades individuais, o ponto de plastificação estaria em torno de aproximadamente 66°C (150°F). Estas inserções destróema estrutura cristalina e dão tenacidade. Os pontos de plastificação de tipos comerciais estãona faixa de 121 até 152°C (250-305°F). A transparência destes materiais pode sermelhorada por agentes de nucleação, e eles são processados pela moldagem por extrusão esopro (produtos de monocamada e multicamada), moldagem por injeção e sopro emoldagem por estiramento e sopro. Os artigos são utilizados para a embalagem de produtosfarmacêuticos, como também para frascos de multicamada enchidos a quente, naembalagem de alimentos. Estes produtos possuem transparência e propriedades de barreiracontra vapores úmidos para a embalagem de medicamentos. Também possuem boa rigideze resistência ao calor para aplicações de enchimento a quente, e alta resistência ao impacto

para o uso em aplicações de refrigeração.Copolímeros aleatórios foram utilizados para produzir itens de parede dupla comdobradiças ativas, por exemplo, caixas para ferramentas. Estes produtos são fabricados pelatécnica de sopro por agulha e as dobradiças são formadas inicialmente por compressão -saliências no molde comprimem o parison. Imediatamente após a moldagem o produtodeve ser submetido a flexões várias vezes para desenvolver as dobradiças. Estes materiaisnão branqueiam sob tensão e são resistentes ao impacto; o produto é mais barato de se produzir do que pela moldagem por injeção.

UPVC OU PVC-U

TERMO QUÍMICO Polivinilclorida sem plastificaçãoABREVIAÇÕES UPVC; PVC-U; RPVCTERMOS ALTERNATIVOS PVC sem plastificação; Cloreto de polivinila sem plastificação; PVC rígido; PVC duro; também conhecido como poli (vinilcloreto) ou poli(monocloroetileno).ALGUNS FORNECEDORES NOMES OU MARCAS COMERCIAISAtochem LacqvylBASF Vinoflex/VinidurE.V.C. Corvic (polímeros e copolímeros)E.V.C. Prima (ligas de PVC)Goodrich BF Chemical Geon

Hoescht HostalitHuls VestolitLaporte Industries Benvic IRLVM Neste Neste PVC Norsk Hydro Polimers HyvinSchulman PolyvinShell Rovin



Solvay Benvic IRWacker Chemie Vinnol

PROPRIEDADES DO MATERIAL. O termo “sem plastificação” significa que nãoexistem agentes de plastificação no material de moldagem, porém não significa que não

existem aditivos misturados com o material plástico cloreto de polivinila (PVC). O uso deaditivos é essencial na tecnologia de PVC, sem eles o plástico seria inútil, porque não poderia ser processado. Alguns aditivos também podem realçar as propriedades do PVC básico e permitir a sua utilização numa série maior de aplicações. Os problemas associadosao uso de aditivos são maiores em aplicações de moldagem por sopro, pelo fato desses produtos serem utilizados muitas vezes como recipientes para alimentos ou bebidas.Exemplos de aditivos necessários:I) Estabilizantes térmicos - baseados em misturas de cálcio/zinco, ou complexos deestanho. Óleo de soja epoxidizado em concentrações baixas é utilizado como componenteem alguns sistemas estabilizantes. É importante assegurar que o composto contémestabilizante o suficiente para tornar praticável o reprocessamento, com a utilização de um

nível desejado de material recuperado.II) Lubrificantes - tanto lubrificantes internos como externos são necessários. Estearato decálcio é um exemplo de lubrificante interno, enquanto ceras sintéticas e ácidos de ésteresgordurosos são usados como lubrificantes externos. Pacotes de lubrificantes são formuladosespecialmente para a adaptação a uma combinação aplica-ção/máquina particular. O nívelde utilização muitas vezes é mantido abaixo de 1%, para reduzir problemas de separação e perda de resistência ao impacto.III) Agentes auxiliares de processo - podem ser baseados em polímeros acrílicos.IV) Agentes modificadores de impacto - baseados em plásticos como ABS ou MBS. Estesaditivos são muito importantes e utilizados em altos níveis (aproximadamente 12%) em produtos sem orientação; eles possibilitam uma boa resistência ao impacto do produto.

Cargas como argila da China não são utilizadas, muitas vezes, pelo fato dos produtosnormalmente serem transparentes. Para proteger conteúdos sensíveis contra raiosultravioletas, um agente de filtração pode ser incorporado em algumas fórmulas.O material de PVC pode ser comprado como composto (significa que foi composto porfusão), ou misturado, por exemplo, mediante um misturador de alta velocidade ealimentado posteriormente para a máquina de moldagem ou pode ser misturado, compostoe moldado na própria fábrica. Por este motivo, o material pode ser conhecido pelo nome dofabricante de um plástico similar ou pelo nome de um composto. Em geral a moldagem decompostos de PVC oferece melhores propriedades e ambiente mais limpo; compostos possibilitam uma boa consistência em densidade de alimentação e no fluxo do material.Estas propriedades, em contrapartida, significam uma produção maior e também um peso

mais consistente do produto. A moldagem de misturas a seco oferece vantagens de custo, porém a produção destas misturas deve ser alta o suficiente, para justificar as instalações eos custos.Um dos maiores problemas no processamento de UPVC é a decomposição ou degradaçãoda resina; o primeiro sinal disso é uma alteração de cor. Uma decomposição do material écausada por superaquecimento ou cisalhamento excessivo. Uma vez iniciada, adecomposição pode se espalhar rapidamente devido, por exemplo, à decomposição ocorrida por um dos produtos gerados (ácido hidroclórico), que catalisa a degradação



continuamente. Sendo um ácido, esta substância também ataca facilmente metais, comoaço, causando cavações e corrosão; e também a formação de ferrugem pela remoção dacamada de proteção em metais como aço comum. O efeito em seres humanos também não é benéfico, ao contrário, é muito nocivo.Apesar dos problemas, este material é utilizado freqüentemente, porque é relativamente

barato, transparente, resistente a chamas, forte e rígido. A vantagem principal é a baixíssima absorção de água dos compostos, comparado ao PET. A resistência a produtosquímicos é boa, por exemplo, o material possui boa resistência a óleo. Com a formulaçãocorreta, artigos transparentes podem ser produzidos com facilidade, quer dizer, usandoestabilizantes apropriados, como os baseados em estanho, e equilibrando o índice derefração, por exemplo, do agente modificador de impacto com aquele do PVC. Também é possível a produção de artigos com a transparência de vidro.Como muitos outros materiais plásticos, o PVC é misturado ou ligado com outros plásticosou borrachas. Isto permite o desenvolvimento de novos materiais de propriedadesdiferentes, com baixo custo. Uma destas misturas de plástico é aquela com PVC e ABS,que fornece um material do tipo ABS resistente a chamas. Quando misturado com tipos

apropriados de borracha, conhecido como NBR, é possível produzir um elastômerotermoplástico ou TPE. As propriedades de alguns destes materiais do tipo TPE ainda podem ser realçadas por reticulação iônica.

FACILIDADE DE FLUXO. PVC é um material de fluxo relativamente rígido, com faixalimitada das temperaturas de processamento. A facilidade de fluxo depende do pesomolecular, que é caracterizado no PVC pelo valor “K”; um número maior significa ummaior peso molecular e, portanto, maior dificuldade de fluxo. Para um valor “K”específico, a facilidade de fluxo pode ser alterada significativamente pelo uso de aditivos, por exemplo, o uso de lubrificantes. Em geral resinas com valores “K” relativamente baixosestão sendo utilizadas para a moldagem por injeção e para a moldagem por sopro. O valor

“K” típico conforme a norma DIN, utilizado para a moldagem por injeção e sopro comestiramento está entre 55 e 62. Estes números correspondem a valores de viscosidade,conforme a norma ISO, entre 74 e 95. A viscosidade inerente conforme ASTM é 1/100 dovalor da viscosidade. Para a moldagem por extrusão e sopro, o valor “K” é reduzido para afaixa de 50 a 60 (correspondendo a um peso molecular numérico médio de 36.000 a55.000); estes materiais de baixo peso molecular são relativamente fáceis de serem processados.

RESISTÊNCIA. PVC é resistente a água, soluções salinas, agentes oxidantes (porexemplo, peróxido de hidrogênio), agentes de redução, soluções hipocloritos,hidrocarbonetos alifáticos, detergentes, ácidos não oxidantes e concentrações de álcalis.

UPVC é resistente à maioria de óleos, graxas, álcoois e gasolinas. É altamente resistente aácidos fortes, por exemplo, qualquer concentração de ácido hipoclorito em temperaturas até60°C (140°F); qualquer concentração de ácido sulfúrico até 90% em temperaturas até60°C; ácido nítrico frio de 50% também não ataca o UPVC. A resistência contraintempéries e produtos químicos é boa, porém sofre normalmente pela adição demodificadores de impacto. Os homopolímeros de PVC são mais resistentes a ataquesquímicos do que os copolímeros. Compostos de UPVC não são recomendados para o usocontínuo acima de 60°C (140°F).



FALTA DE RESISTÊNCIA. PVC não é resistente a ácidos oxidantes concentrados, comoácido sulfúrico, nítrico e ácido crômico, que causam decomposição. A taxa dedecomposição pode ser acelerada na presença de metais, como zinco e ferro. O material éatacado por bromo e flúor, mesmo em temperatura ambiente. É inadequado para o uso em

contato com hidrocarbonetos aromáticos e clorados, cetonas, nitro-compostos, ésteres eéteres cíclicos; estas substâncias penetram o PVC e causam um inchamento notável. Omaterial pode ter alta resistência ao impacto, porém é muito sensível a entalhes. Cloreto demetileno pode ser utilizado para detectar um composto com baixo teor de gel.

DETECÇÃO OU IDENTIFICAÇÃO DO MATERIAL. PVC é um materialtermoplástico substancialmente amorfo, que não apresenta um ponto de fusão preciso. Comuma densidade de aproximadamente 1,4 g/cm3, o material (sólido sem carga) afundarátanto em água como em cloreto de magnésio saturado. A densidade de compostoscomerciais pode variar entre 1,34 e 1,45 g/cm3 (dependente dos aditivos usados). A cornatural do material é transpa-rente, quando sem carga, e o mesmo pode se tornar estável

mediante, por exemplo, estabilizadores de estanho. Caso o material seja estabilizado comsubstância de chumbo, a cor natural normalmente será um tipo de branco. Em ambos oscasos, isto significa que será possível uma ampla gama de cores. A maioria dos compostos possui uma dureza de aproximadamente 80 na escala Shore D, e um ponto deamolecimento Vicat (50N) de 65 a 90°C (149-194°F). Muitos produtos moldados sãofrascos transparentes, ou possuem um tingimento azul; como estes produtos estão semcarga, eles possuem uma densidade relativamente baixa.Quando este material é aquecido numa chama, ele amolece levemente e fica carbonizado, omesmo é auto-extingüível, porém quando aquecido fortemente, uma chama amarela suja évisível, junto com bastante fumaça e um odor acido é percebido; os cantos da chama podemter um tom de verde. Quando aquecido na ausência de uma chama, o material soltará

primeiro ácido hidroclórico e em seguida vários hidrocarbonetos. Em caso de um pedaçodeste material ser aquecido num arame de cobre, a chama será tingida de verde.Ele pode ser cortado facilmente com uma faca e também riscado relativamente fácil com afaca ou as unhas. Possui um ponto baixo de amolecimento bem abaixo do ponto de águafervendo.Pode ser dissolvido em substâncias, como tetrahidrofurano (THF), ciclolexanona, metil-etil cetona (MEK) e dimetil formamida, como também em misturas de solventes baseadosem acetona e benzeno (PVC plastificado, também é inchado facilmente porhidrocarbonetos aromáticos e clorados, nitrocarbonos, anidrido acético, anilina e acetona).Porém, não é dissolvido em substâncias, como hidrocarbonetos alifáticos (estes solventes podem extrair os agentes de plastificação em PVC plastificado). UPVC será inchado em

solventes, como hidrocarbonetos aromáticos e clorados, nitrocarbonos, anidrido acético,anilina e acetona.

COLORAÇÃO. Como a cor natural deste material é transparente, é possível uma série decores; isto inclui tanto cores transparentes, como opacas. A maioria dos frascos de UPVC étransparente, por este motivo a quantia de corante necessária é relativamente pequena. Omaterial é vendido tanto em cores compostas, como na cor natural para a coloração namáquina de moldagem, por técnicas como coloração a seco, mistura de masterbatch e co-



loração líquida. Na coloração de UPVC, tanto corantes, como pigmentos podem serutilizados. Certos tipos de pigmentos, porém, podem catalisar ou provocar a taxa dedecomposição - estão nessa categoria pós ou óxidos metálicos.O tipo mais comum de masterbatch usado é o sólido. Porém, apenas alguns masterbatchesuniversais são apropriados, portanto recomenda-se verificar as especificações dos

fabricantes antes do uso. Cores líquidas também podem ser usadas, entretanto, o nível deadição deve ser controlado atentamente, para evitar alterações de propriedades do compostode moldagem, como resultado do portador líquido.

MANUSEIO DE MATERIAL. Este material absorverá menos que 0,02% de água em 24horas na temperatura ambiente. Isto significa que uma secagem normalmente não seránecessária. Caso exista a necessidade, a secagem deve ser efetuada num forno de ar quentea 65°C por 3 horas, ou na temperatura de 105°C (220°F) por 1 1/2 horas. Melhor aindaseria a secagem num dessecador por 1 hora a 80°C. O UPVC é usado na forma decomposto granulado ou na forma de uma mistura a seco. Muitos fabricantes preferemutilizar o composto, porque é mais simples; e no caso de utilização de grãos não devem

existir dificuldades especiais de manuseio.Muitos transformadores também preferem usar misturas em forma de pó, pelo fato de queas formulações estão sendo mantidas na própria fábrica, o que é menos oneroso. Os pósutilizados para fabricar misturas secas tendem a se dispersar na atmosfera, portanto elesdevem ser mantidos em recipientes fechados todo o tempo. A melhor maneira detransportá-los pela fábrica é pelo sistema de transferência automática do material portubulações. É recomendado que o nível de exposição não exceda uma quantia total de 10mg/m3 de pó de PVC no ar; a existência de 5 mg/m3 de pó de PVC no ar é respirável.Para produzir uma mistura seca de UPVC, o polímero de PVC se une a outros ingredientesna câmara de um misturador de alta velocidade, até alcançar uma temperatura entre 110 e125°C. Nesta faixa de temperatura um lubrificante ou modificador de impacto pode ser

acrescentado e, em seguida a mistura resultante é colocada num misturador frio. Ummisturador grande de fitas é utilizado para a refrigeração da mesma, melhorando aconsistência do lote e reduzindo a carga eletrostática. Esta mistura seca pode ser usadadiretamente, ou granulada, mediante uma extrusora. A granulação melhora a dispersão, masaumenta os custos e reduz a estabilidade térmica do material.Para melhorar a consistência do lote de uma mistura seca, os aditivos utilizados na mistura(por exemplo, estabilizantes, lubrificantes, agentes auxiliares de processo e modificadoresde impacto), podem ser incorporados em pacotes de um peso pré-determinado. Estes sãoconhecidos como pacotes de “uma carga”, ou “um lote”. O emprego desta técnica possibilita a incorporação da porcentagem correta de aditivos, e elimina os problemasassociados ao manuseio e à pesagem dos ingredientes individuais.

Devido ao problema de poeira associado com as misturas secas de UPVC, os aditivos sãofornecidos também em forma de grãos, de flocos ou de espaguete. Apesar dascaracterísticas de dispersão destas formas não serem do mesmo tipo (como a de pó), estassão preferidas pelos processadores, devido aos aspectos de segurança. Mantenha a quantiade pó na atmosfera em baixos níveis, utilizando sistemas automáticos de transferência dematerial por tubulações. Na alimentação em forma de pó há tendência de bloqueio no funil de alimentação, quecausará falhas na produção. Este problema pode ser resolvido pelo uso de uma rosca de



alimentação forçada no funil, ou pela vibração do funil, evitando a formação de espaçosvazios. Na extrusão em baixa velocidade, normal na moldagem por sopro, é possível asaída de gases gerados na parte traseira da extrusora por umidade e voláteis, portanto nãoexistirá a necessidade de uma secagem preliminar. Em produções altas porém,comercialmente viáveis, é recomendado efetuar uma pré-secagem na temperatura de 105°C

(220°F) por 1 1/2 horas. É vantajosa a aplicação de vácuo durante a secagem.

MÉTODOS DE PRODUÇÃO. Este material pode ser moldado por sopro, pela moldagem por extrusão contínua e sopro (C-EBM), moldagem por extrusão e sopro com estiramento(ESBM), por injeção e sopro (IBM), e moldagem por injeção e sopro com estiramento(ISBM). Qualquer máquina destinada ao processamento de UPVC deve ser protegidacontra ataques de corrosão, isto significa, que o painel de controle, o equipamentocomplementar e a máquina etc, devem ser revestidos, pintados, ou fabricados de açoinoxidável. Para proteger tanto o equipamento, como os operadores, um bom sistema deventilação deve ser instalado e controlado regularmente, assegurando o funcionamento dosistema.

COMENTÁRIOS SOBRE MOLDAGEM. A moldagem por extrusão contínua e sopro(C-EBM ou EBM) é muito importante para UPVC, já que uma grande quantidade defrascos é produzida por este método.

CONFIGURAÇÃO DE ROSCA E CANHÃO. Para realizar o potencial deste material énecessário introduzir somente energia e calor suficientes para obter uma plastificaçãocompleta, porém não chegar a uma degradação. Quando materiais de um valor “K”suficientemente baixo estão sendo usados, (por exemplo, 50 até 55), os compostos de PVC baseados nestes valores “K” baixos podem ser tratados em muitos aspectos, de maneirasimilar a outros materiais termoplásticos. O fator mais importante é processar o material

nas tempera-turas corretas da massa e evitar longos tempos de permanência. Por estemotivo muitas vezes são usadas roscas com a relação L/D de 24:1, com uma profundidadegradualmente decrescente do canal, e uma taxa de compressão na faixa de 1,8 ate 2,5. Estematerial é sensível à compressão: se for alta ocorrerá uma degradação, se for baixa atransparência será prejudicada. A taxa de compressão dependerá da densidade do materialalimentado, e deverá ser de aproximadamente 2,2. Menores profundidades de canais devemser esco-lhidas para materiais com valores mais altos do fator “K”, para compostos dedifícil mistura e na expectativa de altas resistências no cabeçote.Pinos misturadores são empregados às vezes no final da rosca. Porém, os devidos cuidadosserão necessários no projeto e na fabricação da rosca, caso contrário estes pinos causarãouma decomposição ou degradação deste material sensível ao calor. A ponta da rosca é

cônica, com um ângulo de aproximadamente 45°, para minimizar estagnação. Normalmenteroscas nitretadas estão sendo utilizadas, porque podem ser retificadas e polidas com alto brilho após a nitretação. Em seguida a rosca pode ser revestida de cromo duro, paraminimizar a adesão do material e proteger-se contra ataques de ácidos.As pontas das roscas podem ser refrigeradas, por exemplo, mediante a circulação de ar, ouum sistema de transferência de calor por líquidos; estes líquidos muitas vezes sãoaquecidos a até 140°C. O cilindro de extrusão ou canhão pode ser refrigerado por um fluido(água ou óleo); o fluido circula através de uma serpentina inserida na parede externa do



canhão. A transferência de calor mediante fluidos é utilizada, uma vez que grandes quantiasde calor de cisalhamento estão sendo geradas com uso de UPVC, e estas terão que serremovidas, antes de causar uma decomposição ou degradação. Para reduzir este efeito,algumas máquinas possuem roscas ajustáveis, isto é, a rosca pode ser deslocada axialmente para alterar a folga na ponta. Para melhorar a continuidade de fluxo algumas máquinas

estão dispostas na forma vertical, apesar de não serem tão populares como máquinasconvencionais dispostas na forma horizontal.Os canhões devem ser resistentes a ácidos; caso um canhão bimetálico não possa ser usado,ele deve ser nitretado com maior profundidade. Um controle extremamente preciso datemperatura (idealmente dentro de =/- 0,5°C) será necessário. Por este motivo, tanto umsistema de aquecimento, como um de refrigeração devem ser instalados. Termoparesinseridos bem fundo em conjunto com controladores de temperatura apropriados devem sermantidos. A quantidade de zonas de aquecimento depende do tamanho da máquina, porémé muito importante dispor de um número adequado de zonas e de controladores detemperatura.

CONFIGURAÇÃO DO CABEÇOTE. O cabeçote e o adaptador devem ser configurados para possibilitar um fluxo contínuo de material em todos os pontos do canal de fluxo, semestagnação em cantos vivos, ou saliências e riscos em qualquer superfície metálica; eviteregiões de compressão ou descompressão. Um adaptador do tipo “pescoço de cisne” deveser utilizado para possibilitar um fluxo aerodinâmico, como também uma configuração dealimentação central do cabeçote (tipo torpedo) - projetado especificamente para estematerial de alta viscosidade e sensível ao calor. Este perfil suave de fluxo deve ser mantidoaté a centragem do bocal, para evitar a formação de degraus dentro do cabeçote.Torpedos de duas ilhas já foram utilizados; a vantagem desta configuração é a possibi-lidade de alinhar as linhas de solda do parison com as linhas divisórias do molde. Sãorecomendados aços inoxidáveis temperados e polidos de alto teor de cromo e níquel para a

fabricação do cabeçote e bocal.

CONSIDERAÇÕES DE PRODUÇÃO DO PARISON. Na moldagem por extrusão esopro, uma extrusora pode alimentar um ou dois cabeçotes, cada cabeçote pode ter aquantidade dupla de moldes associados, para melhorar a produtividade. Cada cabeçote possui o seu próprio sistema de controle de temperatura. Máquinas com três e quatrocabeçotes já foram testadas, e apresentaram um alto cisalhamento, devido a altas taxas de produção, resultando em problemas; um balanço na divisão do fluxo também é difícil. Umaalternativa é a utilização de duas extrusoras menores, situadas lado a lado, com cadacabeçote alimentando um molde. Isto possibilita um sistema de produção relativamenteeficaz e reduz as chances de decomposição ou degradação. Os pinos de sopro devem ser

refrigerados com água e fabricados de aço inoxidável; a eliminação de voláteis através do pino de sopro é vantajosa. É possível uma programação do parison com PVC, porém éimportante assegurar que isto não causará a formação de degraus dentro do cabeçote, casocontrário uma degradação ou decomposição pode ocorrer nestes pontos. Para parisonsmenores, até 55 mm (2,2”), o corte mediante lanças é possível; facas quentes não sãorecomendadas. Quando necessário, parisons maiores utilizam uma faca de corte frio comréguas de solda. As lanças e facas de corte devem ser fabricadas de aço temperado de primeira qualidade para manter a dureza por um tempo prolongado.



TEMPO DE PERMANÊNCIA NO CANHÃO. PVC pode ser degradado tanto pelaexposição a altas temperaturas por um tempo curto, como pela exposição a temperaturasmais baixas por um tempo maior. Portanto, é vital um controle do tempo de permanência.As máquinas são operadas normalmente dentro de uma faixa de 30 a 75% da capacidade

máxima. Em caso de uma parada maior, por exemplo, mais do que 30 minutos, recomenda-se desmontar e limpar o cabeçote, antes do começo de uma nova corrida. Assegure-se deque o material é alimentado no canhão de uma maneira regular e consistente, mesmo com autilização de misturas de pó.

CAPACIDADE DE PLASTIFICAÇÃO INJEÇÃO. Mantenha a máquina bem abaixo dafaixa da capacidade de produção máxima. Qualquer decomposição é bem visível nestematerial transpa-rente. É melhor operar em velocidades de rosca relativamente baixas, paraminimizar a geração de calor de cisalhamento. Devido a viscosidade mais alta destematerial, em comparação com PE tradicional, o sistema de acionamento da rosca deve sercapaz de gerar um alto torque em baixas velocidades com eficiência. As máquinas

normalmente são fornecidas com duas faixas de velocidade; a faixa mais baixa é prevista para UPVC e a mais alta para PEAD.

CONSIDERAÇÕES SOBRE MOLDE E FECHAMENTO. Assegure-se de que existeuma ventilação adequada na cavidade do molde. Os tamanhos típicos de áreas de ventilaçãosão de uma profundidade de 0,1 a 0,3 mm (0,004 a 0,012”), uma largura de 6 mm paraáreas de ventilação de superfície, e 0,3 a 0,5 mm de folga em volta dos pinos. Excesso dematerial pode bloquear as áreas de ventilação, portanto é recomendado inspecioná-losregularmente para mantê-los limpos, por exemplo, com um solvente clorado (tenha cuidadocom estes solventes).O material de fabricação do molde deve ser um aço inoxidável com um conteúdo mínimo

do cromo de 13%, preferivelmente 16%; a dureza do material deve estar em torno de 55 naescala Rockwell C. É possível uma série de acabamentos de superfícies em moldes paraUPVC, de alto brilho, até texturizado. Moldes de aço temperado podem ser protegidos poruma camada de cromo. Tome providências para que as rebarbas possam ser refrigeradas deforma adequada, para acompanhar as altas taxas de produção possíveis para produtos deUPVC, e para que todas as rebarbas também possam ser removidas ra-pidamente e deforma consistente. O encolhimento deste material está na faixa de 0,002 a 0,006 mm/mm,ou em polegada/polegada, isto seria 0,2 a 0,6%. Esta taxa baixa de enco-lhimento permite a produção de artigos com pequenas tolerâncias.Após o término de uma corrida de produção, as cavidades do molde devem ser lavadascuidadosamente com uma solução alcalina suave, como nitrato de sódio. Depois da

secagem, as faces do molde devem ser pulverizadas com um produto baseado em óleo ousilicone. Em moldes para UPVC toda cautela é necessária, qualquer tipo de avaria podecausar uma área enfraquecida. UPVC é sensível a entalhes, que podem ser causados por ummolde levemente desalinhado, por exemplo.

TEMPO DE CICLO. Como este material é um termoplástico amorfo e de alta difusãotérmica (o dobro de PP), são possíveis ciclos de tempos curtos. Isto quer dizer que oequipamento deve ser configurado para operar em altas velocidades possíveis, isto é, a



estação de sopro deve ser capaz de executar 10 ciclos/minuto na produção de frascos para polpa de frutas, por exemplo. Rigidez, movimento rápido, amortecimento e precisão são devital importância neste caso.

CONSIDERAÇÕES SOBRE TEMPERATURAS E REMOÇÃO DE CALOR. As

temperaturas da massa devem estar na faixa de 170 até 195°C (338-383°F). Astemperaturas do molde na faixa de 5 até 20°C (41-68°F). Caso uma temperatura da massade 180°C seja usada, em conjunto com uma temperatura do molde de 10°C (50°F), aquantia máxima de calor que deverá ser removida para cada grama de material injetado será309 Joules (J). Na faixa da temperatura indicada, o calor específico será aproximadamente1820 J/kgK.Cuidado com a utilização de temperaturas muito baixas no molde, o risco de condensação émaior, podendo causar problemas de acabamento de superfície nos artigos. Em algumasfórmulas de compostos, se muito baixas, as temperaturas do molde podem causar uma certafragilidade aos produtos.

INÍCIO DE OPERAÇÃO. Verifique antes do início da operação que a extrusora nãoesteja contaminada com acetal, isto poderia causar uma decomposição severa e rápida. Emcaso de qualquer dúvidas efetue uma purgação da extrusora. Na mudança para um tipo demate-rial apropriado para produtos alimentícios, a extrusora também deve ser purgada dequalquer material diferente.Verifique se o canhão foi aquecido por um tempo suficiente e reduza a rotação da rosca para um valor baixo, por exemplo, para 11 rpm. Em seguida introduza o material; as primeiras provas provavelmente serão uma mistura de PE e PVC, ou um PVC levementedegradado. Com transparência crescente, o parison se torna leitoso, porém esta cor brevemente deve desaparecer. Ligue a refrigeração da rosca caso necessário, e aumente arotação para a velocidade de operação.

FIM DE OPERAÇÃO. Esvazie a máquina de PVC e introduza PE rapidamente. O polímero deve ser purgado por aproximadamente 5 a 10 minutos, enquanto as temperaturasestão sendo reduzidas até 130°C (266°F).Em caso de uma parada de emergência durante o processamento deste material, ligue oaquecimento do cabeçote e bocal. O aquecimento do canhão deve ser ligado, antes de prosseguir com a moldagem, somente quando existir uma massa fundida no cabeçote.Ajuste as temperaturas do canhão para aproximadamente 120°C (250°F) e permita oequilíbrio do canhão nestas temperaturas por uma hora. Encha os funis auxiliares de PEcom PEBD para poder introduzir este material rapidamente quando necessário. Em seguidaaumente as temperaturas até a temperatura de processamento e efetue uma purgação, assim

que possível. Todo o material purgado deve ser colocado num balde de água fria. Introduzao PEBD (este material deve ser de uma qualidade natural, sem aditivos anti-chamas).Quando o PEBD aparecer no bocal do cabeçote, diminua a velocidade da rosca para omínimo, mas continue a purgar. Reduza as temperaturas ajustadas até 120°C (250°F) econtinue purgando, para assegurar que a máquina esteja vazia quando as temperaturas reaisalcançarem aproximadamente 130°C (265°F). Desligue o aquecimento, o equipamentoauxiliar etc, porém deixe a refrigeração do bloco do funil ligada, até a máquina que estejafria.



Nunca misture POM (acetal) com PVC (vinil), ou coloque um material depois do outro semefetuar uma purgação com PEBD.

REPROCESSAMENTO. Este material pode ser reprocessado, possibilitando que aestabilidade original seja adequada. Tente usar aproximadamente 30% de material

recuperado; 100% já foram usados, porém pode ocorrer uma degradação ou decomposiçãodo material.

ACABAMENTO E DECORAÇÃO. Tintas para a impressão de PVC são disponíveis,uma vez que são aceitas com facilidade devido a sua natureza polar. Na usinagem de PVCcom brocas ou serras, não se deve utilizar lubrificantes. Para juntar componentes de PVC, o processo de solda por placas quentes pode ser empregado. Esta técnica é usadafreqüentemente, por exemplo, na indústria de esquadrias para janelas. As faces a seremunidas são submetidas a um aquecimento por placas quentes, cobertas por um tecido dePTFE, nas temperaturas de 210 até 230°C (410-450°F).

OUTROS COMENTÁRIOS. Polímeros de vinil cloreto (VC) podem ser fabricados poremulsão (dando PVC-E), suspensão (PVC-S) e aglomeração, também conhecido como polimerização da massa (PVC-M). O último é usado largamente para produtostransparentes, devido a sua pureza. Como VC é tóxico, o nível do monômero residual no plástico deve ser mantido muito baixo, por exemplo, abaixo de um milhão (<1ppm). Omaterial UPVC normalmente é baseado em PVC-S ou PVC-M. Uma das vantagens nautilização de estabilizantes baseados em estanho é que eles podem ser usados com qualquertipo de PVC. Não é o caso com sistemas baseados em bário e cádmio, estes são formulados para a adaptação a um produto ou processo específico.

PRODUTOS TÍPICOS. PVC é utilizado extensamente na indústria de embalagem, porque

pode ser transformado em recipientes rígidos e transparentes, que possuem razoáveis propriedades de barreira, como também boa resistência a produtos químicos. O baixo custoe a baixa absorção de umidade do material original são muito atraentes (não é necessáriauma pré-secagem extensa, como em PET ).Os produtos são utilizados freqüentemente em embalagens de água; nestas aplicações osrecipientes muitas vezes são tingidos de azul. Esta cor é aceitável e o seu emprego disfarçatraços de degradação, tornando o produto mais agradável. Outra aplicação principal é paraóleo comestível (por exemplo, em volumes de 1, 2, 3 e 5 litros), por causa da boaresistência de UPVC contra óleo. O material também é usado para a embalagem de polpade frutas, xaropes e bebidas alcoólicas, como cerveja, cidra e alguns vinhos. A boaresistência inerente de UPVC contra raios ultravioletas pode ser realçada pelo uso de

aditivos e/ou pigmentos, por exemplo, garrafas de refrigerantes muitas vezes são tingidasde marrom. Estes tipos de recipientes são, freqüentemente, produzidos na própria fábrica.Grandes potes para doces são um bom exemplo de uma embalagem sensata de plástico.Outras aplicações, além de embalagens para alimentos, são recipientes para produtos

farmacêuticos, artigos de toalete e cosméticos. A embalagem de xampu era muitoimportante para PVC, e certa época a maioria dos xampus chegaram a ser embalados emUPVC. Hoje em dia, esta situação é menos aparente. Como PVC não pode ser muitoapertado, os fabricantes estão mudando para outros materiais plásticos menos contestáveis.



Tamanhos comuns são de 0,02 até 1 litro. O material ainda é aplicado para a embalagem deoutros produtos, como desinfetantes, detergentes e produtos de limpeza para uso doméstico.

PLÁSTICOS ORIENTADOSOPET, OPP E OPVC

Quando um material plástico é submetido a uma orientação biaxial, como resultado de um processo de moldagem por sopro, o produto pode ser identificado pela colocação de um“O” na frente da abreviação do polímero básico, por exemplo, OPET (veja capítulo sobremoldagem por sopro e estiramento). Em geral a moldagem por estiramento e sopro causaquatro alterações principais das propriedades em termoplásticos. São: maior rigidez (eexpansão reduzida), melhor transparência, maior resistência ao impacto (especialmente a baixas temperaturas) e uma permeabilidade reduzida a gases e vapores.

OPET. Polietileno tereftalato (PET) é preparado de glicol de etileno (EG) ealternativamente de ácido tereftalático (TPA), ou ácido dimetil éster tereftalático (DMT).

Este material é um poliéster (como PC), e como contém grupos aromáticos é um poliésteraromático. A faixa média do peso molecular numérico é de 18.000 a 42.000. A tempera-tura vítrea (Tg) é aproximadamente 165°C (329°F); o material cristaliza numa faixa detemperatura de 120 até 220°C, com a taxa máxima ocorrendo na temperatura de 190°C.PET pode existir como material termoplástico amorfo, num estado orientado parcialmentecristalino, e num estado cristalino altamente ordenado. A densidade do material amorfo éaproximadamente 1,33; em estado orientado parcialmente cristalino é 1,37 e do cristalinoaltamente ordenado é 1,45 g/cm3.A maioria das aplicações requer uma orientação e/ou cristalização devido as melhores propriedades resultantes deste estado. O processamento do material é realizado em altastemperaturas, de 270 a 290° (518-608°F), depois de uma pré-secagem extensa. Sendo um

éster, o aquecimento na presença de água causará uma decomposição ou degradação. Asecagem deve ser feita para que o nível de umidade fique abaixo de 0,005%, mediante umaquecimento até 165°C (330°F), por quatro horas, num dessecador. O materialresultante cristalino é transformado posteriormente em pré-formas, pela moldagem porextrusão ou injeção, e são submetidas a um condicionamento térmico, estiradas e sopradasem seguida. Taxas de produção extremamente altas são possíveis em máquinas deestiramento e sopro, por exemplo, 36.000 frascos por hora. Pelo fato de OPET ser ummaterial puro e regulado é aprovado, por exemplo, para o contato com produtosalimentícios, ele é utilizado freqüentemente na embalagem de alimentos. Como material para moldagem por sopro, ele é visto muitas vezes em frascos para a embalagem de bebidascarbonatadas. A base dos frascos tanto pode ser constituída de pés integrados, como pode

ter um copo de apoio montado; este é feito normalmente de PEAD pela moldagem porinjeção. Recipientes de OPET são transparentes, resistentes ao rastejamento, à prova defragmentação, e à passagem de gás e vapor. Como os frascos são muito mais leves do queos de vidro (eles substituem, por exemplo, um frasco de 2 litros de vidro e terão apenas um peso de 8% deste), a economia no custo de energia e transporte é considerável.Após o uso, os frascos vazios podem ser coletados, moídos e separados (das etiquetas, selosmetálicos e copos de apoio), pelas técnicas de separação por ar e água. Flocos de PET



podem ser produzidos em seguida, e serem utilizados para outras aplicações, por exemplo para ladrilhos de piso, fibras para sacos de dormir e aplicações similares.

OPP. Quando submetidos a uma orientação biaxial, frascos de PP moldados por sopro possuem excelente firmeza e transparência; o mercado para estes produtos é considerá-vel.

Devido as melhorias possíveis através desse processo, podem ser utilizados tipos de PP demenor custo (o homopolímero).Pela técnica de moldagem por extrusão e sopro com estiramento (ESBM), artigos até umvolume de 2 litros podem ser produzidos. As matérias-primas usadas possuem uma taxa defluxo (MFR) entre 1,5 e 2,5. Elas possibilitam um processamento rápido com boaresistência da massa, e os produtos acabados são transparentes, resistentes ao impactoe rígidos (caso uma transparência máxima seja necessária, devem ser utilizadoscopolímeros aleatórios de PP).A transparência através do produto é muito boa, tanto com os frascos cheios, como vazios.Frascos de PP não submetidos a uma biorientação, possuem boa claridade quandoenchidos, porém a transparência em estado vazio (olhando através do frasco) é inferior. Os

frascos de OPP podem assemelhar-se a frascos de PVC na claridade.PP possui as melhores propriedades de barreira contra o vapor de água dos termoplásticosnormalmente utilizados, e a biorientação reduz estas taxas de transmissão em 50%. Porisso, não há necessidade de encher os frascos excessivamente, resultando em economia deconteúdo, além da economia obtida pela menor quantidade de material utilizado. Frascos deOPP possuem melhor resistência à queda, do que frascos sem biorientação; a rigidez e aresistência à tração também são melhores. Sendo um material termoplástico semicristalino,o condicionamento térmico é extremamente crítico.Copolímeros aleatórios de PP (às vezes conhecidos como polímeros estatísticos) são umgrupo de termoplásticos baseados em poliolefinas que possuem tenacidade, flexibilidade etransparência (que é o mais importante para a moldagem por sopro). Estes materiais ofe-

recem resistência química e propriedades de barreira de PP-H, porém com um ponto defusão mais baixo. O desenvolvimento e a aplicação deste tipo de material ajudará atransformar o PP em um material da maior importância na moldagem por sopro (veja PP).

OPVC. Os processos de moldagem por sopro e estiramento possibilitam melhoriasconsideráveis nas propriedades de frascos fabricados de PVC, como resistência ao impacto,transparência, brilho, fraturamento sob tensões ambientais (ESCR), permeabilidade a gasese resistência ao empilhamento. Por causa dessas melhorias (a resistência a per-meação degases aumenta em 50%, comparando-se com um frasco para alto impacto), as fórmulas podem ter uma composição menos onerosa. Por exemplo, pela redução da quantia domodificador de impacto para níveis bem baixos (em alguns casos este modificador somente

é colocado para fornecer as características de expansão desejadas). A utilização destesníveis baixos significa que os materiais possuem melhor resistência química, pelo fato deque o modificador de impacto é atacado com maior facilidade. Esta vantagem também possibilitou, por exemplo, a embalagem de óleo de pinho em frascos de OPVC. Apli-cações mais comuns incluem a embalagem de polpa de frutas e licores. Os frascos tambémsão mais leves, porque menos material é usado para se obter as resistências desejadas.Porém, as máquinas de processamento são mais caras e mais difíceis de operar.



Sendo um material termoplástico amorfo, o UPVC possui uma faixa relativamente grandede temperaturas, onde um estiramento é possível, simplificando a operação em relação aoPP. Na moldagem por extrusão e sopro com estiramento o UPVC pode ser produzido emmáquinas que possuem uma estação de estiramento adicional. A refrigeração controlada, ouo condicionamento térmico, controla a taxa de produção. Estas máquinas são utilizadas

para produzir frascos com um volume de 1,25 litros para água carbonatada. O conteúdo deCO2 pode ser aumentado quando o tamanho do frasco é reduzido, isto é, com menordiâmetro do frasco. Quando UPVC é utilizado para a embalagem de bebidas carbonatadas ofrasco pode aumentar no tamanho (rastejamento) e/ou a pressão do gás contido pode cair(absorção ou difusão). Uma possibilidade de disfarçar o aumento de tamanho é a colocaçãode um gargalo mais comprido e mais fino. A utilização de PVC de alto peso molecularajudaria a reduzir o rastejamento, porém neste caso uma extrusora de rosca dupla serianecessária. Devido às difíceis propriedades de fluxo e a forma de alimentação em pó, aextrusão de compostos de UPVC com altos valores “K” deve ser efe-tuada em máquinas derosca dupla. Estas máquinas podem possibilitar altas taxas de produção sem calor excessivode cisalhamento, porém são muito mais caras do que as máquinas de rosca única. Máquinas

de rosca dupla estão sendo utilizadas para produzir frascos de “termoplásticos de altodesempenho” ou HTP, que são baseados em PVC com um valor “K” de aproximadamente64.

Capítulo 7TABELAS E FÓRMULAS ÚTEIS

Tabela13A • Propriedades de materiais

PROPRIEDADE UNIDADE ASTM ABS HDPE LDPEHomopolímeros

1 Resistência à tração psi D638 2.500-8.000 3.200-4.500 1.200-4.52 Elongação na ruptura % D638 20-100 10-1.200 100-6503 Limite de escoamento psi D638 4.300-6.400 3.800-4.800 1.300-2.4 Resistência à compress. psi D695 5.200-10.000 2.700-3.600 -5 Resistência à flexão psi D790 4.000-14.000 -6 Módulo de tensão 10> psi D638 130-400 155-158 25-407 Módulo de compressão 10> psi D695 150-390 - -8 Módulo de flexão 10> psi D790 130-440 145-225 35-50

9 Resistência imp. IZOD “a” D256A 1,8-12 0,4- 4,0 s/ruptura10a Dureza Rockwell D785 R75-R115 -10b Dureza Shore D2240 - D66-D73 D44-D5011 Expansão térmica “b” D696 60-130 59-110 100-22012a HDT 264 psi °C D648 77-104 - -12b HDT 66 psi °C D648 77-113 80-91 40-4413 Condutibilidade térmica “c” C177 - 11-12814 Tg- quando amorfo °C 88-121 - -



14b Tm- quando cristalino °C - 130-138 107-11615 Encolhimento linear mm/mm D955 0,004-0,008 0,015-0,040 0,015-0,016 Gravidade específica D792 1,02-1,06 0,952-0,965 0,917-0,17a Absorção água 24h (d) % D570 0,20-0,45 < 0.01 < 0,0117b Saturação abs. água % D570 - - -

18 Resistência dielétrica por curto tempo comamostras de 0,125” V/mil D149 350-500 450-500 450-100

Observações:- Condicionado significa condicionado para o equilíbrio em 50% de umidade relativa- “a” pé libras por polegada de entalhe com amostras de 0,125 polegadas- “b” expansão térmica significa o coeficiente de expansão térmica em unidades de 10-6 pol./pol. °C- HDT significa a temperatura de deflexão sob calor, ou temperatura de deflexão sob cargade flexão

- “c” as unidades da condutibilidade térmica são 10-4 cal-cm/sec-cm < °C- “d” testes de absorção de água conduzidos com amostras de 0,125 polegadas- “psi” significa libras/polegada quadrada, equivalente a 0,0703 kgf/cm<

TABELA 13B • Propriedades de materiais

PROPRIEDADE UNIDADE ASTM LLDPE PA 6 PA 6Homopolím. Seco Condicion.

1 Resistência a tração psi D638 1.900-4.000 - -2 Elongação na ruptura % D638 100-950 30-100 300

3 Limite de escoamento psi D638 1.400-2.800 11.700 7.5004 Resistência a compres. psi D695 - 3.000-16000 -5 Resistência a flexão psi D790 - 15.700 5.8006 Módulo de tensão 10> psi D638 38-75 380 1007 Módulo de compressão 10> psi D695 - - 2508 Módulo de flexão 10> psi D790 40-75 390 1409 Resistência imp. IZOD “a” D256A 1,0-9.0 0,6 - 1,0 3,010a Dureza Rockwell D785 - R119 -10b Dureza Shore D2240 - - -11 Expansão térmica “b” D696 - 80-8312a HDT 264 psi °C D648 - 69-85 -

12b HDT 66 psi °C D648 - 185-190 -13 Condutibilidade térmica “c” C177 - 5,814 Tg- quando amorfo °C - - -14b Tm- quando cristalino °C 121-123 210-22015 Encolhimento linear mm/mm D955 - 0,005-0,01516 Gravidade específica D792 0,918-0,935 1,12-1,1417a Absorção água 24h (d) % D570 - 1,3-1,9



17b Saturação abs. água % D570 - 8,5-1018 Resistência dielétrica

por curto tempo comamostras de 0,125” V/mil D149 - 400

Observações:- Condicionado significa condicionado para o equilíbrio em 50% de umidade relativa- “a” pé libras por polegada de entalhe com amostras de 0,125 polegadas- “b” expansão térmica significa o coeficiente de expansão térmica em unidades de 10-6 pol./pol. °C- HDT significa a temperatura de deflexão sob calor, ou temperatura de deflexão sob cargade flexão- “c” as unidades da condutibilidade térmica são 10-4 cal-cm/sec-cm>°C- “d” testes de absorção de água conduzidos com amostras de 0,125 polegadas- “psi” significa libras/polegada quadrada, equivalente a 0,0703 kgf/cm>

TABELA 13C • Propriedades de materiais

PROPRIEDADE UNIDADE ASTM PP PP PCHomopolím. Copolim.

1 Resistência à tração psi D638 4.500-6.000 4.000-5.500 9.0010.000

2 Elongação na ruptura % D638 100-600 200-700 1103 Limite de escoamento psi D638 4.500-5.400 3.500-4.300 9.004 Resistência à compress. psi D695 5.500-8.000 3.500-8.000 12.55 Resistência à flexão psi D790 6.000-8.000 5.000-7.000 13.56 Módulo de tensão 10>psi D638 165-225 100-170 3457 Módulo de compressão 10>psi D695 150-300 - 3508 Módulo de flexão 10>psi D790 170-250 130-200 3409 Resistência imp. IZOD “a” D256A 0,4-1,0 1,0-20 14-110a Dureza Rockwell D785 R80-R100 R50-R96 M68-M7010b Dureza Shore D2240 - - -11 Expansão térmica “b” D696 81-100 68-95 68

12a HDT 264 psi °C D648 49-60 46-60 13212b HDT 66 psi °C D648 107-121 85-104 13813 Condutibilidade térmica “c” C177 2,8 3,5-4,0 4.714 Tg- quando amorfo °C - - 15014b Tm- quando cristalino °C 166-176 160-171 -15 Encolhimento linear mm/mm D955 0,010-0,025 0,020-0,025 0,0016 Gravidade específica D792 0,900-0,910 0.890-0,905 1,2017a Absorção água 24h (d) % D570 0,01-0,03 0,03 0,15



17b Saturação abs. água % D570 - - -18 Resistência dielétrica

por curto tempo comamostras de 0,125” V/mil D149 600 600 380

Observações:- Condicionado significa condicionado para o equilíbrio em 50% de umidade relativa- “a” pé libras por polegada de entalhe com amostras de 0,125 polegadas- “b” expansão térmica significa o coeficiente de expansão térmica em unidades de 10-6 pol./pol. °C- HDT significa a temperatura de deflexão sob calor, ou temperatura de deflexão sob cargade flexão- “c” as unidades da condutibilidade térmica são 10-4 cal-cm/sec-cm>°C- “d” testes de absorção de água conduzidos com amostras de 0,125 polegadas- “psi” significa libras/polegada quadrada, equivalente a 0,0703 kgf/cm>

TABELA 13D • Propriedades de materiais

PROPRIEDADE UNIDADE ASTM PPVC UPVC PEEsem carga 40-55

1 Resistência à tração psi D638 1.500-3.500 6.000-7.500 2.700-6.4002 Elongação na ruptura % D638 200-450 40-80 240-3 Limite de escoamento psi D638 - - 1.40 4 Resistência à compress. psi D695 900-1.700 8.000-13.000 5 Resistência à flexão psi D790 - 10.000-16.000 6 Módulo de tensão 10> psi D638 - 350-600 7 Módulo de compressão 10> psi D695 - - 8 Módulo de flexão 10>psi D790 - 300-500 9-39 Resistência imp. IZOD “a” D256 gama ampla 0,4-20 10a Dureza Rockwell D785 - -

10b Dureza Shore D2240 A50-A100 D65-D85 40-511 Expansão térmica “b” D696 70-250 50-100 90-12a HDT 264 psi °C D648 - 60-77 12b HDT 66 psi °C D648 - 56-82 13 Condutibilidade térmica “c” C177 3-4 3,5-5,0 14 Tg- quando amorfo °C 76-104 76-104 14b Tm- quando cristalino °C - - 165-20015 Encolhimento linear mm/mm D955 0,010-0,050 0,001-0,005 0,00



16 Gravidade específica D792 1,16-1,35 1,30-1,58 1,18-1,2017a Absorção água 24h (d) % D570 0,15-0,75 0,04-0,40 0,3-17b Saturação abs. água % D570 - - -18 Resistência dielétrica

por curto tempo com

amostras de 0,125” V/mil D149 300-400 350-500 400-460

Observações: - Condicionado significa condicionado para o equilíbrio em 50% de umidade relativa- “a” pé libras por polegada de entalhe com amostras de 0,125 polegadas- “b” expansão térmica significa o coeficiente de expansão térmica em unidades de 10-6 pol./pol. °C- HDT significa a temperatura de deflexão sob calor, ou temperatura de deflexão sob cargade flexão- “c” as unidades da condutibilidade térmica são 10-4 cal-cm/sec-cm_ °C- “d” testes de absorção de água conduzidos com amostras de 0,125 polegadas

- “psi” significa libras/polegada quadrada, equivalente a 0,0703 kgf/cm_

TABELA 13E • Propriedades de materiais

PROPRIEDADE UNIDADE AST PA 66 PA 66Seco Condicionado

1 Resistência à tração psi D638 12.000 11.0002 Elongação na ruptura % D638 50-60 150-3003 Limite de escoamento psi D638 8.000 6.5004 Resistência à compress. psi D695 15.000 -5 Resistência à flexão psi D790 17.000 6.1006 Módulo de tensão 10_ psi D638 230 5007 Módulo de compressão 10_ psi D695 - -8 Módulo de flexão 10_psi D790 420 185

9 Resistência imp. IZOD “a” D256A 0,6-1,0 0,9-2,010a Dureza Rockwell D785 R119 M8310b Dureza Shore D2240 - -11 Expansão térmica “b” D696 8012a HDT 264 psi °C D648 74 -12b HDT 66 psi °C D648 245 -13 Condutibilidade térmica “c” C177 5,814 Tg- quando amorfo °C - -



14b Tm- quando cristalino °C 26515 Encolhimento linear mm/mm D955 0,008-0,01516 Gravidade específica D792 1,13-1,1517a Absorção água 24h (d) % D570 1,0-2,817b Saturação abs. água % D570 8,5

18 Resistência dielétrica por curto tempo comamostras de 0,125” V/mil D149 600

Observações:- Condicionado significa condicionado para o equilíbrio em 50% de umidade relativa- “a” pé libras por polegada de entalhe com amostras de 0,125 polegadas- “b” expansão térmica significa o coeficiente de expansão térmica em unidades de 10-6 pol./pol. °C- HDT significa a temperatura de deflexão sob calor, ou temperatura de deflexão sob cargade flexão

- “c” as unidades da condutibilidade térmica são 10-4 cal-cm/sec-cm_ °C- “d” testes de absorção de água conduzidos com amostras de 0,125 polegadas- “psi” significa libras/polegada quadrada, equivalente a 0,0703 kgf/cm_

CONVERSÃO DE TEMPERATURAS

Na tabela de conversão de temperaturas (conforme Tabela 14), a coluna do centro contém onúmero que você desejar converter. Quando você tiver uma temperatura em °C que desejarconverter em °F, leia do centro para a direita, por exemplo, para converter de 200°C para°F, verifique o numero 200 na coluna do centro e olhe imediatamente para a direita; o valordeve ser de 392°F. Uma maneira de verificar isto seria pela divisão do número por 5 e a

multiplicação por 9, acrescentando ainda 32.

200 x 9 = 360 + 32 = 392 (ou 200 x 1,8 e depois + 32)5

Para converter de °F para °C, verifique o número no centro da coluna e olhe imediatamente para a esquerda, por exemplo, 200°F seriam 93°C. Isto também pode ser verificado pelasubtração de 32 do número 200, a divisão por 9 e a multiplicação por 5.

200 - 32 = 168 e em seguida

168 x 5 = 93 (ou 168 x 0,56)9

Tabela 14 • Conversão de temperaturas

Centígrados Valor inicial Fahrenheit

- 40 - 40 - 40



- 34 - 30 - 22- 29 - 20 - 4- 23 - 10 14- 18 0 32- 12 10 50

- 7 20 68- 1 30 864 40 104

10 50 12216 60 14021 70 15827 80 17632 90 19438 100 21243 110 230

49 120 24854 130 26660 140 28466 150 30271 160 32077 170 33882 180 35688 190 374

93 200 39299 210 410

104 220 428110 230 446116 240 464121 250 482127 260 500132 270 518138 280 536143 290 554

149 300 572154 310 590

160 320 608166 330 626171 340 644177 350 662182 360 680188 370 698193 380 716199 390 734



204 400 752210 410 770216 420 788221 430 806

227 440 824232 450 842238 460 860243 470 878249 480 896254 490 914

260 500 932266 510 950271 520 968277 530 986

282 540 1004288 550 1022293 560 1040299 570 1058304 580 1076310 590 1094

216 600 1112321 610 1130327 620 1148332 630 1166338 640 1184

343 650 1202349 660 1220354 670 1238360 680 1256366 690 1274

371 700 1292377 710 1310382 720 1328388 730 1346393 740 1364

399 750 1382404 760 1400410 770 1418416 780 1436421 790 1454

CONVERSÃO DE UNIDADES



COMPRIMENTOSabendo GAUGE - multiplique por 0,254 para obter MICRASabendo MILÉSIMOS (Polegada) - multiplique por 25,4 para obter MICRASabendo POLEGADAS - multiplique por 25,4 para obter MILÍMETROSSabendo PÉS (FEET) - multiplique por 0,305 para obter METROS

Sabendo JARDAS (YARDS) - multiplique por 0,914 para obter METROSSabendo MICRA - multiplique por 3,937 para obter GAUGESabendo MILÍMETROS - multiplique por 0,0394 para obter POLEGADASSabendo CENTÍMETROS - multiplique por 0,3937 para obter POLEGADASSabendo METROS - multiplique por 1,094 para obter JARDASSabendo METROS - multiplique por 3,28 para obter PÉS (FEET)

ÁREASabendo POLEGADAS QUADRADAS - multiplique por 645 para obter MILÍMETROSQUADRADOSSabendo PÉS QUADRADOS - multiplique por 0,093 para obter METROS QUADRADOS

Sabendo JARDAS QUADRADAS - multiplique por 0,8354 para obter METROSQUADRADOSSabendo MILÍMETROS QUADRADOS-multiplique por 0,0016 para obter POLEGADASQUADRADASSabendo METROS QUADRADOS - multiplique por 10,76 para obter PÉS QUADRADOS

VOLUMESabendo POLEGADAS CÚBICAS - multiplique por 16,387 para obter MILÍMETROSCÚBICOSSabendo POLEGADAS CÚBICAS - multiplique por 16,39 para obter CENTÍMETROS

CÚBICOSSabendo PÉS CÚBICOS - multiplique por 0,0284 para obter METROS CÚBICOSSabendo CENTÍMETROS CÚBICOS - multiplique por 0,061 para obter POLEGADASCÚBICASSabendo METROS CÚBICOS - multiplique por 35,3 para obter PÉS CÚBICOSSabendo PINTA LÍQUIDA (USA)- multiplique por 0,833 para obter PINTA IMPERIAL(GB)Sabendo PINTA LÍQUIDA (USA) - multiplique por 0,473 para obter LITROSSabendo PINTA IMPERIAL (GB) - multiplique por 1,201 para obter PINTA LÍQUIDA(USA)Sabendo LITROS - multiplique por 61,024 para obter POLEGADAS CÚBICAS

Sabendo LITROS - multiplique por 2,114 para obter PINTA LÍQUIDA (USA)

PESOSabendo LIBRAS - multiplique por 0,452 para obter QUILOGRAMASSabendo TONELADAS (USA)- multiplique por 0,907 para obter TONELADASMÉTRICASSabendo QUILOGRAMAS - multiplique por 2,205 para obter LIBRAS



Sabendo TONELADAS MÉTRICAS - multiplique por 1,103 para obter TONELADAS(USA)

PRESSÕES E TENSÕESSabendo PSI - multiplique por 0,0069 para obter Mpa

Sabendo Mpa - multiplique por 145 para obter PSISabendo Mpa - multiplique por 10 para obter BARSabendo BAR - multiplique por 1,013 par obter ATMOSFERASSabendo BAR - multiplique por 14,50 para obter PSI

VELOCIDADESabendo PÉS/ MINUTO - multiplique por 0,0051 para obter METROS/ SEGUNDOSabendo PÉS/ MINUTO - multiplique por 0,305 para obter METROS/ MINUTOSabendo METROS/ SEGUNDO - multiplique por 197 para obter PÉS/ MINUTOSabendo METROS/ MINUTO - multiplique por 3,28 para obter PÉS/ MINUTO

DENSIDADESabendo LIBRAS/ PÉ CÚBICO - multiplique por 16 para obter KG/ METRO CÚBICOSabendo KG/ METRO CÚBICO - multiplique por 0,06243 para obter LIBRAS/ PÉCÚBICO

ENERGIA, QUANTIDADE DE CALOR E TRABALHO Sabendo PÉS LIBRAS - multiplique por 1,356 para obter JOULESSabendo BTU - multiplique por 1,056 para obter QUILOJOULESSabendo BTU - multiplique por 778,2 para obter PÉS LIBRAS

Sabendo JOULES - multiplique por 0,738 para obter PÉS LIBRASSabendo QUILOJOULES - multiplique por 0,9478 para obter BTUSabendo QUILOJOULES - divide por 1000 para obter JOULESSabendo CALORIAS - multiplique por 4,184 para obter JOULES

POTÊNCIASabendo PÉS LIBRAS/ SEGUNDO - multiplique por 1,356 para obter WATTSSabendo CAVALO DE FORÇA (HP) - multiplique por 745,7 para obter WATTSSabendo CAVALO DE FORÇA (HP) - multiplique por 550 para obter PÉS LIBRAS/SEGUNDO

Sabendo QUILOWATTS - multiplique por 737,6 para obter PÉS LIBRAS/ SEGUNDOSabendo QUILOWATTS - multiplique por 1,341 para obter CAVALO DE FORÇA (HP)

DEFEITOS DE MOLDAGEMPROCESSOS EBM E AEBM

Um programa intenso de averiguação e correção de defeitos necessitaria de um livro próprio. Por este motivo, relacionamos a seguir apenas os defeitos mais comuns.



Defeito/Problema:Brilho é insuficiente ou inaceitável.Correções sugeridas:1) Verifique se o material possibilita o acabamento necessário (PP e PE podem ser

moldados com um brilho significativo; PVC pode dar qualquer acabamento de superfície,de aparência de vidro até um fosco muito áspero).2) Aumente as temperaturas do bocal e/ou do cabeçote.3) Aumente as temperaturas do molde mediante o aumento da temperatura do meio derefrigeração (água).4) Caso as medidas acima não tenham efeito, verifique se o tipo de material está correto ese não houve mudança.5) Quando todas as medidas tomadas não ajudarem, desmonte o cabeçote e limpe as canaisinternos de fluxo.

Defeito/Problema:

Rompimento do produto (com ar de sopro preso dentro do produto, sem possibilidade deescapar antes da abertura do molde).Correções sugeridas:1) Verifique se os temporizadores (relês de tempo) foram ajustados corretamente e efetueum reajuste, caso necessário.2) Verifique o funcionamento das válvulas de escape rápido e corrija, caso necessário.3) Verifique se a válvula principal de sopro está permitindo a passagem de ar, quando eladeveria estar fechada e corrija, caso necessário.

Defeito/Problema:O comprimento do parison varia de ciclo para ciclo.

Correções sugeridas:1) Verifique se a operação da extrusora é consistente, por exemplo, se não existe um fluxooscilante; verifique a refrigeração da zona de alimentação e corrija, caso necessário.2) Verifique a eficiência da operação da mistura, por exemplo, da mistura de materialrecuperado e virgem e do masterbatch no funil de alimentação da máquina.3) Verifique o carregamento de masterbatch.4) Verifique o funcionamento de todas as resistências e controladores de tempe-ratura eassegure que as resistências de aquecimento estão devidamente apertadas.5) Verifique se os termopares estão assentados e conectados corretamente.6) Verifique o funcionamento do programador do parison, e em seguida verifique e reajusteo controlador de comprimento do parison (caso foi instalado).

Defeito/Problema:Marcas de linhas ou faixas no parison e/ou produto.Correções sugeridas:1) Verifique se existe contaminação de material e efetue uma purgação.2) Verifique se um aumento das temperaturas do canhão possibilita uma melhoria.3) Abaixe as temperaturas do cabeçote.



4) Limpe o conjunto de cabeçote e bocal, caso as marcas ou faixas apareçam de formaaleatória e imprevisível.5) Caso essas medidas não tenham resultado, verifique o efeito da colocação de um suportedo núcleo com compressão no cabeçote.

Defeito/Problema:A resistência na área de esmagamento e/ou da solda é baixa.Correções sugeridas:1) O corte na área de esmagamento é muito afiado, alargue o fio de corte com uma pedra oumediante uma retífica - faça isso pouco a pouco.2) Reduza as temperaturas da massa (dentro dos limites de operação adiabática).3) Verifique a profundidade de corte e reduza, caso necessário.4) Aumente o amortecimento do molde, isto é, diminua a velocidade lenta e final defechamento do molde, quando o esmagamento estiver sendo efetuado.5) Investigue o efeito de um pré-sopro com pressão reduzida do ar.

Defeito/Problema:O encolhimento e/ou o empenamento é inaceitável.Correções sugeridas:1) Verifique se o peso do produto não aumentou acima do peso previsto.2) Verifique o fluxo e a temperatura do sistema de refrigeração do molde; reduza astemperaturas do molde pelo aumento de fluxo do meio de refrigeração, ou pela redução datemperatura do fluxo.3) Verifique se a pressão do ar de sopro não diminuiu imprevisivelmente e efetue umreajuste, caso necessário.4) Caso as verificações e sugestões acima não eliminaram o problema, aumente o tempo deciclo do sopro.

5) Caso um conjunto de bocal/ núcleo ovalado tenha sido utilizado, verifique se o núcleofoi montado na posição correta.6) Ajuste a programação do parison.7) Reduza as temperaturas da massa ao máximo possível mediante, por exemplo, a reduçãodas temperaturas do canhão e do cabeçote. Verifique se estas alterações não causarão umaumento da temperatura da massa devido a operação adiabática.

Defeito/Problema:O acabamento de superfície ou a qualidade é insuficiente ou irregular.Correções sugeridas:1) Verifique se existe condensação dos moldes e aumente as temperaturas do molde pelo

aumento da temperatura do fluxo de refrigeração.2) Verifique se existe um bloqueio das áreas de ventilação, caso necessário limpe e/oualargue as áreas de ventilação.3) Aumente a pressão do ar de sopro para assegurar que o parison esteja em contatocompleto com a cavidade do molde.4) Efetue um polimento da cavidade do molde com lixa fina, ou mediante um jateamentocom areia - verifique depois se o acabamento da superfície do produto é aceitável (oacabamento pode se tornar mais fosco).



Defeito/Problema:Dificuldades de separação da rebarba, por exemplo, a rebarba é muito grossa para umaseparação manual com facilidade.Correções sugeridas:

1) Verifique primeiro se a rebarba pode ser removida manualmente com facilidade. Quandoum ajuste correto foi realizado, a rebarba na área de esmagamento e na região da alça deveser removível facilmente com uma faca afiada, ou na maioria dos casos a rebarba deve serremovível com as mãos.2) Verifique todas as áreas de corte cuidadosamente, efetue uma afiação do corte apenasquando necessária e evite reduzir a largura do fio de corte. Observe que a função de corte pode ser verificada melhor pela colocação de papel carbono entre as metades do moldeenquanto elas são fechadas e apertadas.3) Verifique e aumente a profundidade do corte onde necessário.4) Revise a programação do parison para reduzir a quantia de material nas áreas deesmagamento - ao máximo possível - sem prejudicar as especificações do produto.

5) Diminua o amortecimento do molde, isto é, aumente a velocidade final de fechamento.

Capítulo 8FICHAS DE PROCESSO

É importante destacar que os ajustes da máquina devem ser efetuados cuidadosamente eregistrados de forma precisa. Caso contrário, os produtos moldados terão qualidadesdiferentes daqueles produzidos durante a operação de ajuste ou daqueles de outras corridas,a não ser que o equipamento seja capaz de ser ajustado para as mesmas condições decorridas anteriores.Como cada máquina pode ser diferente, será possível apresentar apenas um esboço geral

do que deve ser ajustado e registrado. Examine a ficha a seguir e prepare a sua. Leve emconsideração a sua própria experiência e os parâmetros que devem ser re-gistrados parauma combinação específica de máquina/cabeçote/molde e material. Você deve registrartodos os parâmetros que são essenciais para uma produção idêntica. Lembre-se de que oobjetivo da moldagem é produzir artigos idênticos o tempo todo.

Ficha de processo

Data: Turno:

Operador sênior: Outros operadores:

Ajustador da máquina: Inspetor:

Descrição do produto: Número do produto:

Material utilizado: Fornecedor: Nome comercial:

Qualidade: Número do lote: Cor:



Conteúdo máx. de água: Preaquecimento com........°C Por..........horas

Dados alternativos do material:

Aditivos usados: % Masterbatch: % Recuperado:

Outros detalhes:

Identificação da máquina

Nome: Modelo: No. de identificação

Detalhes da rosca:

Adaptador tipo: Identificação: Resistências tipo:

Disco perfurado/ trocador de tela:

Requisitos de ar/ vácuo:

Requisitos especiais:

Identificação do cabeçote

Fabricante: No. de identificação:

Número de zonas: Resistências tipo: Quant. de parisons:



Identificação do núcleo: Diâm. externo núcleo: Diâm. interno bocal:

Pino de sopro

No. de identificação bucha de corte: Diâm. bucha de corte:

Distância cabeçote/ dispositivo de corte:



Distância carro até canhão:

Curso de estampagem:

Outros:

Identificação do molde

Descrição molde: No. de cavidades: No. de identificação

Requisitos de refrigeração:



Identificação do artigo: Tamanho:

Equipamento complementar:

Detalhes:


Comentários de moldagem:

Cuidados especiais durante a moldagem:

Requisitos de segurança:

Ferramentas necessárias:

Tomar amostras a cada ................... e enviar para controle de qualidade

Inspeção do produto a cada ................... caso não passe, teste a seguir ..................

Tomar as seguintes providências .........................

Ficha de ajuste de máquina

MÁQUINA CHAVE VALOR DE VALOR REALNÚMERO AJUSTE MEDIDO EM



1 2 3TEMPERATURAS(em °C ou °F)SecadorFunil de alimentação

MaterialBloco do funilÁgua de refrigeraçãoZona de alimentação- canhão ranhuradoCanhão - parte traseira (Z1)Canhão - parte central (Z2)Canhão - parte central (Z3)Canhão - parte dianteira (Z4)Adaptador do cabeçote (Z5)Cabeçote (Z6)Cabeçote (Z7)

Cabeçote (Z8)Cabeçote (Z9)Bocal (Z10)Massa (M1)Massa (M2)Molde - 1Molde - 2Molde - 3Pino de soproÓleo hidráulicoOutros

TEMPOS (s)Retardo de fechamento do moldeFechamento rápido do moldeFechamento lento do moldeRetardo -corte para frenteRetardo - corte para trásRetardo de soproTempo de sopro - 1Tempo de sopro - 2Retardo de abertura do molde

Abertura rápida do moldeAbertura lenta do moldeEstampagemTempo total do ciclo

VAZÃO DE ÁGUA(em l/s, ou gal./min) Trocador de calor (tanque hidráulico)



Bloco do funilZona de alimentação - canhão ranhuradoRoscaMolde - 1Molde - 2

Molde - 3Outras

PRESSÕES(em bar, ou psi)Ar comprimido - geralPré-sopro - 1Pré-sopro - 2Ar de sopro - 1Ar de sopro - 2Ar de apoio

Bucha de corte (cilindro)EstampagemÁgua de refrigeraçãoPressão da massa - 1Pressão da massa - 2Outras pressões

VAZÕES DE AR(em l/s, ou cu.ft/min)SecadorCabeçote

Refrigeração - 1Refrigeração - 2Refrigeração - 3

POTÊNCIAS (Ampères)Motor da extrusoraMotor da bomba hidráulicaOutras

VELOCIDADES(em m/s, ou ft/min)

Fechamento rápido do moldeFechamento lento do moldeCorte para frenteCorte para trásAbertura rápida do moldeAbertura lenta do moldeEstampagemOutras



ROTAÇÕES (em rpm)Rotação da roscaDosagem

Outras

PESOS (g ou ozs.)Peso total do parisonRebarba - 1Rebarba - 2Produto - 1Produto - 2

DIMENSÕES CRÍTICAS(em mm, ou polegadas)

1-2-3-4-5-Aspecto visual:

Observações:

PROGRAMAÇÃO DO PARISON - Posição das chaves nos seguintes pontos:

1 2 3 4 5 6 7 89 10 11 12 13 14 15 1617 18 19 20 21 22 23 2425 26 27 28 29 30 31 32

Outros ajustes do programador:

Capítulo 9GLOSSÁRIO DE TERMOS

Abaulamento: A distorção de um produto moldado por sopro causada, por exemplo, pelouso de uma temperatura muito alta durante o enchimento a quente.

Abertura de alimentação: A abertura de entrada num canhão da extrusora para o material plástico.



Abertura livre: A distância livre entre duas placas de fechamento.

Aceleração temporizada: Limita o tempo no qual um motor elétrico alcança a rotaçãomáxima para evitar cargas excessivas que podem avariar a rosca ou o acionamento.

Acionamento D.C.: Acionamento de corrente contínua (também acionamento C.C.).Sistemas de acionamento normais com motores elétricos para aparelhos de dosagem,extrusoras e máquinas de puxar; eles fornecem boa consistência de velocidade.

Acionamento SCR : Um sistema de acionamento de motores, que controla a velocidade deum motor de corrente contínua pela utilização de uma corrente com pulsação retificada.Isto significa, que a alimentação de corrente alternada é convertida para pulsações decorrente contínua, controladas por um aparelho de medição de velocidade.

Aço: Ferro contendo de 0,1% a 1,5% de carbono, em forma de carburetos de ferro(cementita).

Acumulador: Um reservatório utilizado para armazenar um fluido hidráulico sob pressão,ou uma parte de um equipamento de processo (por exemplo, na moldagem por sopro) paraarmazenar a massa plástica.

Adaptador de cabeça angular: Durante a extrusão com cabeça angular, o adaptadordesvia a massa num ângulo de 45°ou 60°.

Adaptador de cabeça cruzada: Em extrusão de cabeça cruzada, o adaptador desvia amassa em 90°.

Adaptador deslocado: O ferramental e a extrusora apontam na mesma direção, porém o produto não é centralizado no cilindro de extrusão.

Adaptador in-line: O ferramental e a extrusora se encontram na mesma linha, e o produtoé centra-lizado no cilindro de extrusão ou canhão.

Adaptador: Liga a extrusora com o cabeçote e canaliza a massa para o cabeçote; utilizado para conectar os cabeçotes à máquina. Também pode mudar a direção do fluxo da massa;existem adaptadores dispostos de forma angular ou cruzada, como também adaptadoresdeslocados.

Adesivo reativo: Uma categoria de adesivo que é fixado por reação química; uma polimerização e/ou uma reticulação ocorre após a aplicação do adesivo em forma líquida.

Adiabático: Normalmente aplicado em operações de extrusão. Significa que durante aoperação não existe uma fornecimento externo de calor na máquina.

Aditivos ou produtos contra envelhecimento: Produtos químicos acrescentados para prevenir uma degradação, por exemplo, por oxidação.



Admer: Um material de adesão que é misturado com um polímero básico, com a finalidadede provocar a adesão com um outro polímero, por exemplo, um admer pode ser misturadocom PE, para causar a adesão com PA.

Agente antiestático: Aditivos acrescentados para reduzir problemas de estática; podem sercompostos iônicos dispersos que afloram na superfície (por exemplo, de um filme) eformam uma camada condutiva.

Agente de amaciamento: Um aditivo, normalmente um líquido, que é adicionado paratornar um polímero mais macio; com essa finalidade são usados óleos em elastômeros ouem borrachas.

Agente de liberação: Um material pintado ou pulverizado num substrato para prevenir aadesão.

Agente de plastificação: Um produto químico, normalmente um líquido, que éacrescentado ao plástico ou à resina para torná-lo mais macio e mais flexível.

Agente de sopro: Uma substância que expande a massa plástica de propósito, pela geraçãode um gás, muitas vezes um produto químico sólido que entra em decomposição emtemperaturas de moldagem, por exemplo, um composto azo.

Agentes de deslizamento: Substâncias acrescentadas para facilitar o deslizamento, porexemplo, amidos ácidos gordurosos; utilizados freqüentemente na extrusão de filmes.

Ajuste analógico: Significa que o ponteiro é ajustado mediante uma escala.

Ajuste digital: O ajuste de um parâmetro para um valor numérico preciso; normalmentemediante um disco de ajuste (thumbwheel) ou um teclado.

Ajuste: A preparação de uma máquina para a produção.

Alimentação: Normalmente significa a alimentação de material para uma máquina; muitasvezes uma mistura de material virgem e material regranulado.

Alimentador de força: Um funil que força o material plástico dentro da abertura dealimentação extrusora.

Almofada de apoio: A parte do molde que suporta a força de fechamento e que impede aacumulação de rebarba. Em moldes de sopro esta parte é localizada imediatamente depoisda bolsa de rebarbas; ela deve ser configurada para suportar a força total de fechamento.

Alongamento do parison: A distorção do parison durante a produção. Normalmenteassociado com a moldagem por extrusão e sopro, quando o parison sofre uma distorção sobo próprio peso durante a extrusão. Também chamado de “abaixamento”, pelo fato de que o



parison fica abaixado, ou altera a distribuição de espessura da parede durante a extrusão; pode ser melhorado pelo uso de um mate-rial de alto peso molecular.

Amorfo: Normalmente um material plástico que não é cristalino e, portanto, transparente, por exemplo, PS ou PVC.

Amostra: Uma parte pequena, ou uma porção de um material, ou produto, representando atotalidade do item.

Amplificador de perfil: Um aparelho ótico de amplificação de contornos, utilizado parainspecionar os perfis de componentes soprados ou injetados por motivos de controle dequalidade. É usado muitas vezes para examinar as formas das roscas do gargalo derecipientes.

Análise de elementos finitos: Um procedimento matemático utilizado para analisar efeitosde fluxo, como também efeitos de tensões, pela divisão do espaço a ser analisado em

elementos distintos (finitos), que são relacionados um ao outro por equações constituídas.Este método usa computadores para analisar tensões e fluxos na ausência de soluçõesexatas.

Anel de retenção: Uma válvula anti-retorno na ponta da rosca, prevendo uma perda damassa durante a moldagem por injeção, pelo assentamento do anel num selo no final darosca.

Ângulo de desmoldagem: A parte inclinada do molde que permite um extração fácil do produtomoldado.

Ângulo de entrada do ferramental: O ângulo de convergência da massa na entrada doferramental de extrusão.

Ângulo helicoidal: O ângulo medido entre o filete e o plano transversal da rosca.

Antioxidante: Um produto químico que é acrescentado para evitar a reação químicaconhecida como oxidação (ataque de oxigênio); normalmente associado com materiaiscomo PE, que se degradam facilmente desta maneira.

Aparência de giz (chalking): Causado pela degradação da superfície do plástico devido à

exposição do pigmento; pode ser confundido com eflorescência.

Aquecimento por fricção: Calor gerado dentro da extrusora, por exemplo, pela rotação darosca.

Ar de pré-sopro: Ar com uma pressão reduzida, utilizado durante o pré-sopro (veja pré-sopro).



Assentamento: Tensão remanescente após o relaxamento completo da força que causou adeformação.

Assepsia: O estado de ausência de organismos patogênicos.

Asséptico: Relativo à assepsia.

ASTM: American Society for Testing Materials (Sociedade Norte-Americana de NormasTécnicas).

Avanço da rosca: Durante a moldagem numa máquina com rosca integrada, a roscainicialmente empurra a massa ao longo do canhão, sem muita resistência ao movimento;isto acontece quando uma descompressão da massa foi incorporada para evitar umvazamento.

Banda morta: A faixa do controlador, na qual o controle não afeta a temperatura; a energia

elétrica está desligada, permitindo uma derivação da temperatura.

Bandeja de balança: Uma bandeja colocada abaixo do molde para receber os produtosmoldados após a ejeção; quando o artigo possui o peso correto, o processo de moldagemcontinua e o componente é aceito. Associado à moldagem por injeção.

Bar: Uma unidade métrica de pressão que corresponde a aproximadamente 14,5 libras por polegada quadrada (psi), ou uma atmosfera.

Barras ou réguas de esmagamento: Duas barras que são apertadas para soldar o parisonem processos de moldagem por extrusão e sopro.

BBS: Um sistema de sopro e aplicação de barreira (Blow and barrier system). Se refere aum processo de aplicação de flúor para diminuir a permeabilidade de certos líquidos, porexemplo, combustíveis em recipientes de PE.

BFS: Sistema de sopro, enchimento e selagem.

Biaxial: Normalmente se refere a uma orientação direcional, isto é, orientação biaxial.

Blocagem: A tendência em chapas ou filmes de grudar juntos sob baixa pressão,dificultando a separação por forças normais; pode ser reduzido pelo uso de superfícies sem

brilho, ou pelo uso de agentes antibloqueio.

Bocal estendido: Um bocal ou bico que penetra profundamente no molde de injeção e pode fazer parte da parede do molde de injeção; encurta ou elimina o canal de alimentação primário.

Bolha: Uma imperfeição, uma elevação redonda na superfície do plástico, parecida comuma bolha na pele humana.



Bolsa de rebarba: Uma parte de um molde, por exemplo, fora da área de esmagamentonum molde de sopro, que é destinada a alojar este material em excesso; normalmente é1,5x a espessura do parison para cada metade do molde.

Bomba de engrenagens: Um tipo de extrusora; pode ser montada na abertura de saída deuma extrusora convencional para possibilitar uma produção mais estável.

BOPP: Significa polipropileno orientado por orientação biaxial. Na moldagem por sopro émaisconhecido como OPP.

BPF: British Plastics Federation (Federação de Plásticos da Grã-Bretanha).

BS: British Standards (Normas da Grã-Bretanha).

BSI: British Standards Institution (Instituição de Normas da Grã-Bretanha).

Bucha: Uma luva substituível para o alojamento de um pino de guia, ou a seção tubular deum ferramental que forma o diâmetro externo da mangueira.

Cabeça perdida: Uma parte do produto moldado, que é removida antes do enchimentocom o conteúdo. Utilizada na fabricação de artigos assépticos por sopro, onde a parte acimado gargalo é selada, após o sopro, para impedir a entrada de bactérias.

Cacada: Um termo de controle, que significa que um valor real está oscilando em torno deum valor ajustado; normalmente aplicado no controle de temperatura liga/desliga.

CAD/CAM: Projetos e processos de fabricação auxiliados pelo uso de computador.

Caixa preta: Um termo utilizado para descrever um dispositivo cujo funcionamento é maldefinido ou entendido.

Calor de cisalhamento: O calor gerado como resultado do trabalho do polímero dentro docilindro de extrusão, ou canhão.

Camada de barreira: Uma camada separada de material num produto extrudado, que tema finalidade de parar ou impedir a passagem de um meio, ou de uma substância; a camada

de barreira pode ser um plástico ou um metal.

Canal balanceado: Isto significa que a distância (ou canal de fluxo) entre o canal dedescida e o canal de alimentação é idêntica para cada cavidade do molde. A utilização deum sistema de canal ba-lanceado assegura que cada cavidade seja enchida ao mesmo tempocom material fundido, e é sujeita à mesma pressão de injeção para possibilitar a produçãode artigos idênticos em cada cavidade.



Canal da rosca: O espaço aberto entre os filetes da rosca é chamado de canal da rosca.

Canal de descida: O canal de alimentação primário, que corre da face externa de ummolde de injeção ou transferência para a entrada num molde de simples cavidade, ou na peça formada no canal primário.

Canhão da extrusora: Parte principal de extrusora, dentro de qual a rosca da extrusoraestá operando; também conhecido como ‘cilindro da extrusora’, ou ‘canhão’.

Canhão: O cilindro que contém a rosca e o material plástico e que aquece e funde (ou plastifica) o material.

Capacidade de enchimento à quente: Um recipiente plástico que suporta as temperaturasde enchimento à quente do conteúdo sem deformar.

Capacidade de processo: Uma medida de variação dentro de um processo ou uma medida

de precisão para uma máquina produzir um componente na qualidade requerida.

Carga axial: A carga gerada pela rotação da rosca; deve ser duas vezes maior do que a pressão dentro do cabeçote, por exemplo, quando uma máquina de 3,5” opera contra uma pressão máxima do cabeçote de 5000 psi, a força direta de apoio deve ser 50.000lbs(223kN); a carga axial máxima, portanto, será o dobro disto, ou 100.000 libras.

Carga de reforço: Uma carga que reforça um polímero; um dos exemplos mais conhecidosé negro-de-fumo, que é usado largamente para fabricar compostos de borracha.

Carga: Um material, normalmente sólido, que é acrescentado ao plástico para reduzir o

preço, ou para alterar as suas propriedades.

Casca de laranja: Aparência áspera e ondulada de um produto extrudado.

Cauda: O material em excesso aderente na base de um produto moldado.

Cavidade: O espaço oco dentro do molde para conferir a forma ao parison.

Célula: Uma pequena cavidade rodeada parcialmente ou totalmente por paredes.

Celular: Normalmente aplicado em produtos plásticos, significando que a densidade da

resina foi reduzida por expansão.

Chamuscamento: A ação de aplicar uma chama a uma superfície plástica, para tornar estasuperfície mais apropriada para a aceitação de tintas de impressão ou melhorar a qualidadede impressão.



Chave de fluxo de ar: Uma chave colocada na saída de um circuito de refrigeração de ummotor elétrico para prevenir um sobreaquecimento do motor na ausência do fluxo de ar; útilnum ambiente de poeira acumulada.

Chave fim-de-curso: Uma chave elétrica colocada no limite do movimento de uma parte

da máquina, por exemplo, para iniciar o corte do extrudado.

Chaveamento: A modificação de superfícies para torná-las mais receptivas a tintas; astécnicas incluem o efeito de coroa e o chamuscamento.

Chaveta: A parte da rosca que transmite o movimento giratório (ou torque) doacionamento para a rosca.

Ciclo: A seqüência repetida de eventos que constituem um processo de moldagem, porexemplo, moldagem por injeção.

Cilindro de extrusão: Outro termo para canhão.

Cilindro de injeção: O canhão ou cilindro utilizado para amolecer o material que deve serinjetado no molde.

Cimento solvente: Alguns polímeros são solúveis em solventes; normalmente associadocom PS ou TPS ( também chamados de “cimentos’’ ou “adesivos encorpados” ).

Circuito de controle: O circuito de sinalização que possibilita uma realimentação emsistemas de controle de malha fechada.

Cloreto de polivinila: Um polímero preparado mediante a polimerização de cloreto devinila como monômero único.

Cobertura de topo: Um esmalte de proteção; ou uma cobertura aplicada para proteger umrevestimento acrescentado, por exemplo, uma superfície metalizada por vácuo.

Coeficiente de viscosidade: A tensão de cisalhamento necessária para induzir umgradiente de velocidade de fluxo unitário ao material.

Coex: Abreviação de ‘coextrudado’ ou ‘coextrusão’.

Coextrusão: O processo de extrusão no qual dois ou mais fluxos de massa são combinadosno ferramental para permitir a extrusão de duas ou mais camadas de plástico; uma destascamadas muitas vezes é uma camada de barreira.

Colorante: Um aditivo para conferir cor; normalmente um corante ou um pigmento.



Composto de purgação: Um composto destinado ou usado especificamente para a purgação ou para a limpeza da máquina. Também conhecido como composto de lavagemou de limpeza. Antes dautilização destes compostos de purgação é recomendado retirar o conjunto de cabeçote e bocal, já que muitos destes compostos não fundem, ou fluem como materiais normais.

Composto: Um composto é o resultado do processo de mistura do plástico com os outrosingredientes de mistura mediante fusão.

Comprimento da face de guia: O comprimento da face de guia num bocal normalmente éexpresso como a relação entre o comprimento da abertura no sentido de fluxo e a aberturado bocal, por exemplo, 10:1.

Condicionamento térmico da pré-forma: Na moldagem por sopro com estiramento, as pré-formas podem ser aquecidas ou refrigeradas, isto quer dizer que elas são submetidas aum condicionamento térmico para obter uma temperatura dentro da faixa termoelástica,

antes do estágio de estiramento e sopro ou orientação.

Contador de ciclos: Um instrumento que totaliza o número de ciclos que uma máquinacompletou.

Contendo halogênios: Um material, plástico ou aditivo que contém um composto baseadoem halogênios.

Conteúdo de dióxido de carbono: A quantia de dióxido de carbono (CO2) medido em g/lde uma bebida carbonatada, por exemplo, 8 g/l de dióxido de carbono são possíveis quandofrascos de PET estão sendo utilizados.

Contrapressão: A pressão que a rosca deve vencer antes do retorno para a posição inicial,na moldagem por injeção.

Controladores: Os instrumentos específicos utilizados para controlar temperaturas,velocidades e pressões na operação de produção.

Controle adaptável: Um sistema de controle que se ajusta automaticamente em resposta amudanças no desempenho da máquina, com a finalidade de produzir artigos de umaqualidade específica. Uma máquina é equipada com um controle adaptável, quando ela “seadapta” ao confrontar uma mudança.

Controle automático: Modo de operação da máquina onde o equipamento mantém a produção até a ocorrência de uma falha.

Controle de dois termos: Normalmente associado a controladores de temperatura;significando que o instrumento possui circuitos ou termos para o controle proporcional eintegral, ou o controle proporcional e derivativo, isto é, um controlador PI ou PD.



Controle de malha aberta: Um tipo de controle da máquina onde um parâmetro éajustado, porém não é reajustado por um controle do valor real.

Controle de malha fechada: Termo utilizado para um sistema de controle que verifica seos comandos emitidos foram executadas e obriga o sistema a corrigir qualquer desvio.

Controle de pressão da cavidade: Conhecido como CPC; significa que a pressão derelaxamento é iniciada a partir de um transdutor localizado no molde, Associado com amoldagem por injeção.

Controle de qualidade: Técnicas ou esquemas que procuram manter a qualidade de produção. O controle de qualidade se preocupa com a implementação da garantia dequalidade.

Controle de realimentação da extrusora: Um método de controle de produção daextrusora, mediante o ajuste da velocidade ou contrapressão, com a finalidade de manter

uma taxa constante de produção.

Controle de três termos: Normalmente associado a controladores de temperatura,significando que o instrumento possui circuitos ou termos para o controle proporcional,integral e derivativo, ou é um controlador tipo PID.

Controle do comprimento do parison(PLC): Um sistema eletrônico de realimentaçãoque monitora o comprimento de cada parison continuamente (mediante uma fotocélula), eajusta a velocidade da extrusora conforme necessário para manter o comprimento dentrodos limites preajustados.

Controle em cascata: Quando a saída de um controlador é utilizada para controlar oualimentar um outro.

Controle estatístico de processo (SPC): Aplicação de técnicas estatísticas na produçãocom o objetivo de manter o processo sob controle e melhorar a qualidade.

Controle estatístico de qualidade (SQC): Aplicação de técnicas estatísticas ao processode produção no esforço de melhorar a qualidade.

Controle por computador: Um modo de operação da máquina no qual a extrusora e amáquina são submetidas ao controle de um computador de processo, ou microprocessador

que ajusta os parâme-tros de processo.Controle por microprocessador: Tipo de sistema de controle para uma máquina, que é baseado em microprocessadores; estas máquinas normalmente possuem uma tela deindicação (vídeo) e um teclado.

Controle total de qualidade (TQC): Significa que cada funcionário de uma empresa écomprometido com a produção de qualidade.



Coordenação: Um grupo de controladores ligados em conjunto para possibilitar um ajustea partir de um ponto central; muitas vezes aplicado em sistemas de acionamento, porexemplo, as velocidades do dosador, da extrusora e das esteiras de transporte podem serajustadas simultaneamente para cima ou para baixo.

Copolimerização: A técnica utilizada para produzir copolímeros, isto é, polimerizandodois monômeros juntos.

Copolímero de bloco: Um copolímero essencialmente linear com seqüências repetidas desegmentos poliméricos de estrutura química diferente.

Copolímero enxertado: Um copolímero no qual as cadeias laterais foram ligadas a umoutro polímero.

Copolímero estatístico: Um copolímero aleatório. Copolímeros aleatórios de PP (às vezesconhecidos como polímeros estatísticos) É um grupo de termoplásticos baseados em

olefinas, que possuem tenacidade, flexibilidade e transparência, muito importante namoldagem por sopro. Eles oferecem a resistência química e as propriedades de barreira dePP-H, porém apresentam um ponto de fusão mais baixo.

Copolímero seqüencial: Um copolímero de bloco, por exemplo, muitos tipos de PP sãomateriais que contém blocos de unidades de etileno e blocos de unidades de propileno aolongo da cadeia molecular.

Copolímero: Um polímero ou uma resina fabricada mediante a polimerização de doismonômeros juntos, por exemplo, EVA; o segundo monômero é acrescentado para melhorar propriedades, como a adesão.

Copolímeros aleatórios de PP: Conhecidos às vezes como polímeros estatísticos; eles sãoum grupo de termoplásticos baseados em olefinas que possuem tenacidade, flexibilidade etransparência, uma qualidade extremamente importante na moldagem por sopro. Estesmateriais oferecem resistência química e as propriedades de barreira de PP-H, porém possuem um ponto de fusão mais baixo.

Corante líquido: Um sistema concentrado de coloração líquida ou masterbatch.

Corante: Um colorante solúvel na resina, permitindo a obtenção de cores transparentes.

Corte de cordão: Normalmente se refere a granulado que foi produzido pelo corte decordões de seção transversal circular.

Corte dentro do molde: Um processo patenteado pela Bekum, que possibilita o corte dacabeça do produto dentro do molde, antes da sua abertura; o ar de sopro segura ocomponente de parede fina firmemente contra as paredes do molde, durante a remoção dacabeça perdida.



Corte rotativo (trepanning): Uma operação de corte na moldagem por sopro na qual umacúpula, ou cabeça, é removida pela ação de uma faca de corte circulante; geralmenteutilizado na produção de recipientes de boca larga ou de jarras. Quando existe um motoracionado por força pneumática, a operação é chamada de corte rotativo tipo turbo (turbotrepanning).

CPU: Unidade central de processamento; parte de um computador (vejamicroprocessador).

Cratera: Uma imperfeição pequena e rasa de superfície.

Cravo: Uma imperfeição que pode ser definida como uma pequena protuberância deforma variada na superfície de um produto plástico.

Cristalino: Normalmente se refere a um material plástico que contém áreas cristalinas ouzonas de cristalinidade; estes materiais também são chamados de materiais termoplásticos

semicristalinos.

Curto: Uma imperfeição numa peça moldada de plástico, devido a uma condição deenchimento incompleto.

D: Veja derivado.

Degradação: Uma mudança degenerativa numa estrutura química, de propriedades físicasou na aparência de plástico.

Degradantes: Substâncias aditivas para causar o colapso de um produto, por exemplo,

amidos podem ser acrescentados num filme para causar a degradação após o uso.

Delaminação: A separação do produto em camadas.

Densidade aparente: A densidade aparente é o peso de uma unidade volumétrica dematerial com a inclusão de lacunas, que são inerentes como testado.

Densidade aparente: O peso em ar de uma unidade volumétrica de material.

Densidade: Medida como massa por unidade volumétrica. Quando apresentada em gramas por centímetro cúbico (g/cm3), é numericamente igual à gravidade específica. É indicada

muitas vezes em quilogramas por metro cúbico (kg/m3), isto é, o valor numérico é igual talcomo em g/cm3. Quando um material possui uma densidade de 2 kg/m3, será igual comoem 2 g/cm3. A densidade aparente é o peso em ar de uma unidade volumétrica de material;a densidade a granel é o peso por unidade volumétrica de um material, incluindo espaçosvazios inerentes, como testado.

Deposição por vácuo: Um processo usado para aplicar um revestimento de metal,normalmente alumínio, numa substância plástica.



Derivação padrão: Uma medida da distribuição ou dispersão, definida como a raizquadrada da média das raízes das derivações individuais do valor médio.

Derivado: Referido como ‘D’; este termo é acrescentado num controlador, com a

finalidade de prevenir a ultrapassagem do valor ajustado.

Descompressão: A ação de reduzir a pressão da massa mediante, por exemplo, odeslocamento da rosca para trás após o final da rotação na moldagem por injeção, tambémconhecido como sucção.

Deslizamento: A habilidade de materiais deslizarem um sobre o outro.

Despolimerização: Uma redução do peso molecular; o contrário de polimerização.

Dessecador: Um tipo de secador à quente onde a umidade é retirada do ar mediante uma

substância secante, como gel de sílica.

Dessecagem: A remoção de umidade.

DIN: Método de teste ou norma alemã, emitido pelo comitê de normas da Alemanha(Deutscher Normenausschuss).

Direção de processamento: A direção longitudinal de um extrudado.

Direção transversal: A direção perpendicular ao extrudado; ou o sentido de processamento.

Disco perfurado: Um disco ou uma placa com uma série de furos colocados no sentido deextrusão, que permitem o fluxo do material plástico. Normalmente utilizado para apoiartelas, e colocado entre o canhão da extrusora e o suporte do cabeçote.

Dispositivo de pré-prensagem: Um dispositivo para a solda do parison, que é montadodiretamente abaixo do cabeçote na moldagem por extrusão e sopro. Quando o comprimentodesejado do parison for extrudado, as réguas de pré-prensagem fecham para soldar o parison. É utilizado em conjunto com facas frias ou quentes.

Distorção: Uma alteração indesejável de forma.

Distribuidor de fluxo: Outro termo para torpedo.

Distribuidor: Um elemento constituído de tubos ou canais, junto ao ferramental, com afunção de distribuir o fluxo de material de maneira uniforme pela largura do ferramental.

DNA: Comitê alemão de normas (Deutscher Normenausschuss); a organização responsável por emitir as normas DIN.



Dobradiça viva: Também conhecida como dobradiça integrada e associada com PP. Estematerial possui a habilidade de resistir a flexões freqüentes e repetidas, por este motivo asdobradiças podem ser formadas como parte integrante do componente.

Dosador: Um dispositivo que alimenta e regula a quantia do material plástico e/ou dosaditivos para a introdução no cilindro de extrusão ou canhão.

Durômetro: Um instrumento de medição para medir a dureza ou a resistência à indentaçãode um composto.

Duroplástico: Um material plástico que somente pode ser formado e fixado (ou reticulado)uma vez, sem possibilidade de reprocessamento.

Efeito de coroa: Tratamento elétrico aplicado em plásticos para facilitar a adesão de tintaou outros adesivos.

Efeito de escada: Acabamento defeituoso de superfície causado pela fratura da massa noferramental.

Efeito de painel (panelling): Também chamado de colapso de parede. Causado pelageração de vácuo dentro do recipiente; as paredes não conseguem resistir a força do vácuo; pode ser o resultado de um enchimento à quente.

Efeito de porta aberta (open door effect): Associado com PC significando que devido aalta permeabilidade deste material a vapor de água, a água que está presa (dentro das paredes) pode ser liberada rapidamente de um recipiente de múltiplas camadas.

Eflorescência do lubrificante: Veja “eflorescência”.

Eflorescência: Um termo usado quando um corante migra para a superfície de um produtoe forma uma camada poeirenta; corantes possuem maior tendência à eflorescência do que pigmentos.

Elastômero: Também conhecido como borracha, significa que um material de estruturamacromole-cular em temperatura ambiente retoma rapidamente as suas dimensões e formasoriginais, após uma deformação substancial por uma tensão fraca; no alívio desta tensão aforma original é readquirida.

Elastômeros termoplásticos (TPE ou TPR): Também conhecido como “borrachatermoplástica”. Um material plástico que pode ser amolecido repetitivamente por calor efixado por refrigeração, também apresenta algumas propriedades de borracha (elastômero)à temperatura ambiente.

Eletroerosão: Método de usinar metais pelo processo de erosão por faíscas.



Embalagem por contração: Uma técnica de embalagem que utiliza orientação; oscomponentes são colocados dentro de um saco plástico e aquecidos para causar umencolhimento (aperto) do filme de plástico.

Empenamento: Distorção do produto que ocorre geralmente algum tempo após o término

da refrigeração.

Encaixe de estalo (snap fit): Uma técnica de montagem utilizada freqüentemente emmateriais de alta resistência e elasticidade, como nylon e acetato; juntas permanentes ourecuperáveis podem ser produzidas pelo casamento de uma peça de encaixe com outra peça produzida com lábios, formando uma forte junção mecânica.

Encolhimento: É a redução das dimensões que um componente sofre após a produção.

Entrada: O número de entradas separadas de filetes detectados ao longo da rosca;normalmente uma, portanto a maioria das roscas são de entrada única.

Envelhecimento: Efeito da exposição de materiais a um determinado ambiente por umintervalo de tempo; o processo de expor materiais a um ambiente por um intervalo detempo.

EPROM: Memória somente para leitura, que pode ser apagada e programada. Umaunidade de armazenamento de dados que é parte de um computador.

Equipamento auxiliar: As unidades complementares utilizadas numa linha de extrusãoapós o cabeçote, usadas para refrigerar, formar, controlar e, caso necessário, cortar oextrudado.

Escalpamento: Uma perda do produto ou uma perda da parte de um produto para umacamada interna num artigo coextrudado. Normalmente ocorre quando a camada de barreiraestá do lado externo do recipiente; esta configuração pode resultar na perda de adesão dacamada.

Esmagamento: A parte do molde de sopro que solda o parison para possibilitar a inflaçãoou um corte.

Espécime: Uma peça ou porção de uma amostra usada para fazer um teste.

Espuma extrudada: Um produto extrudado, produzido quando uma massa plástica éexpandida pela formação de células de gás.

Espuma plástica: Também conhecida como ‘plástico celular’ (o termo preferido).

Estabilizadores UV: Produtos químicos acrescentados ao plástico, que ajudam a evitar adecomposição causada por luz ultravioleta.



Estabilizante térmico: Um material que impede a degradação térmica, ou degradação porcalor; normalmente associado com PVC.

Estação de pós-refrigeração: Uma unidade na máquina destinada a melhorar a produção,que está situada entre a unidade de fechamento e a estação de estampagem ou estação de

acabamento. O artigo é transferido do molde de sopro para a estação de pós-refrigeração eum pino comprido, que permite bastante folga, é inserido e utilizado para introduzir ar delavagem para acelerar a refrigeração.

Estacar: O processo utilizado para colocar insertos dentro de furos pré-formados.

Estado sólido: Um sistema de controle que substitui o controle por relés; baseado emcomponentes eletrônicos que não possuem partes móveis, porém pode-se executar umaação de comutação.

Estampagem: A remoção da rebarba esmagada de um produto moldado mediante um

sistema móvel de punção e matriz. A rebarba deve ser praticamente rasgada pelo cantos decorte da ferramenta, uma vez que um cisalhamento real não é possível em componentes plásticos de baixo peso.

Estática: Carga elétrica gerada e mantida em superfícies isoladas; gerada em superfícies defilmes quando eles são separados.

Estiramento: O esticamento de um extrudado para produzir um artigo de tamanho correto.

Etiquetagem dentro do molde: Sistema de decoração, onde as etiquetas (de papel outermoplástico) são colocadas dentro do molde antes do apanhamento do próximo parison.

As etiquetas são fixadas por pinos com vácuo, e aderem ao produto durante a moldagem.

Euromap: Comitê Europeu de Fabricantes de Máquinas para a Indústria de Plásticos eBorrachas; emite recomendações sobre a configuração e utilização de máquinas que sãodisponíveis na asso-ciação nacional de um país particular, como por exemplo, a BFP, naGrã-Bretanha.

Expansão do parison: A expansão de um extrudado acima das dimensões do bocal,através do qual foi extrudado.

Exposição artificial a intempéries: Exposição no laboratório a condições climáticas

simuladas; estas podem ser cíclicas, envolvendo mudanças de temperatura, umidaderelativa, energia radiante eoutros elementos encontrados na atmosfera de várias áreas geográficas, porémnormalmente especificados. As condições de exposição no laboratório normalmente sãointensificadas, para além daquelas encontradas na exposição ao ambiente externo, com afinalidade de alcançar um efeito acelerado.



Expulsão ao ar: Quando o conteúdo de um cilindro, ou um acumulador, é expulso ouexpelido ao ar; é conhecido como expulsão ao ar, ou purgação ao ar.

Extrudado: O material formado que está saindo de um ferramental ou bocal.Extrusão adiabática: Após o aquecimento da extrusora não existe um fornecimento externo

de calor para a máquina; o calor necessário para plastificar o material é gerado pelaconversão da energia de acionamento.

Extrusão de cabeça cruzada: Um processo de extrusão onde o extrudado sai da máquinano sentido perpendicular ao eixo do canhão; utilizado no revestimento de fios e algumaslinhas de tubos.

Extrusão em cascata: Um tipo de máquina de duas roscas, na qual duas extrusoras sãoefetivamente conectadas, de modo que a saída da massa da primeira alimenta a segunda;um devolatilização é efetuada normalmente entre as duas extrusoras.

Extrusão vertical: Um processo onde o canhão de uma extrusora está disposto em ânguloreto em relação ao piso, ou montado em posição vertical.

Extrusão: Processo de fabricação um produto, forçando um material através de umferramental.

Extrusora de engrenagens: Um extrusora que utiliza engrenagens para bombear o plásticoou a resina.

Extrusora de massa elástica: Um extrusora operando com dois discos, que utiliza o efeitoda elasticidade da massa do polímero, para transportar a massa plástica através do sistema e

fora do ferramental.

Extrusora de pistão: Uma máquina extrusora que aplica a pressão do pistão diretamenteno mate-rial para causar a extrusão.

Extrusora de rosca dupla: Uma extrusora que utiliza duas roscas para transportar omaterial plástico; estas roscas normalmente são dispostas lado a lado e podem serengrenadas, ou trabalhar separadas.

Extrusora de rosca única: Uma extrusora que utiliza apenas uma rosca para transportar omaterial plástico.

Extrusora desvolatilizante: Uma extrusora destinada ou operada para a remoção devoláteis ou vapores de um polímero em forma plastificada.

Extrusora ventilada: Uma extrusora que possui um furo, ou uma entrada no canhão,através do qual matéria pode ser retirada ou introduzida no material plástico; utilizadamuitas vezes para extrair voláteis do material plástico.



Fabricação: A manufatura de produtos plástico a partir de peças moldadas, barras, tubos,chapas, peças extrudadas e outras formas, por operações apropriadas, como estampagem,corte, furação, e rosqueamento; também inclui a montagem de peças plásticas numconjunto, ou a montagem de peças plásticas com outros componentes, mediante fixaçãomecânica, adesivos, selagem a quente, ou

outros meios.

Faixa proporcional: Às vezes abreviado para ‘PB’; significa normalmente uma faixa ougama de temperatura (por exemplo, 10% do ponto de ajuste), dentro do qual a energia é proporcionada ou reduzida ao aproximar-se do ponto de ajuste.

Faixa visora: Uma parte de um recipiente usada para inspecionar o nível do líquido dentrodo frasco.

Fator de massa: A relação entre o volume de uma massa determinada de material paramoldagem e o seu volume em forma moldada. O fator de massa também é equivalente à

relação entre a densidade do material e a densidade aparente na forma a granel.

Fechamento hidráulico direto: Sistema de fechar e apertar um molde com um cilindrohidráulico, que exerce a força diretamente contra o molde.

Fenda do bocal: A distância entre os lábios do bocal e o núcleo.

Ferramental auto-flexível: Um ferramental para chapas onde a abertura dos lábios écontrolada por pinos de expansão térmica, os quais respondem em torno dos sensores deespessura.

Ferramental de perfil: Um ferramental utilizado para produzir uma seção transversalcomplexa por extrusão, por exemplo, uma seção de um quadro de janela.

Ferramental de placa: Um ferramental simples, fabricado pela colocação de um furo nometal e pela fixação da peça no suporte do ferramental; não é necessariamente de formaaerodinâmica.

Ferramental: O orifício para conferir forma à massa plástica (também chamado de bocal).

FFS: Significa moldagem, enchimento e selagem (form, fill, seal).

Filete: O espaço entre o diâmetro externo da rosca e a superfície do núcleo da rosca numgirocompleto.

Flanco de arraste: O flanco traseiro de um filete de rosca.

Flanco de guia do filete: Se refere a parte do filete da rosca que é localizada do lado doferramental do sistema.



Flanco de pressão: A face ou flanco do filete da rosca que empurra o plástico em direçãoao ferramental; a face mais próxima ao ferramental.

Fluxo cruzado: Fluxo num ferramental de extrusão no sentido perpendicular ao sentido

principal de fluxo.

Fluxo de arraste: O tipo de fluxo que predomina na extrusão por rosca única; a massa éarrastada em direção ao ferramental pela interação entre a rosca e o canhão. O polímerodeve tocar tanto a rosca, como o canhão para produzir o efeito do fluxo de arraste.

Fluxo de pressão: O contrário de fluxo de arraste; diminui a produção e é causado pelaformação de pressão na parte dianteira da extrusora. O fluxo de pressão tenta forçar omaterial no sentido oposto ao sentido de extrusão, em direção ao funil.

Fluxo de vazamento: A perda de produção, causada pela perda de material por cima dos

filetes da rosca; esta perda ocorre na fenda entre a rosca e o canhão.

Fluxo extensivo: O tipo de fluxo que ocorre quando uma massa está sendo puxada ouextrudada; por exemplo, durante a estiragem a partir de um ferramental.

Fluxo frio: Normalmente se refere a um fluxo de material, que está abaixo da temperaturaapro- priada para a massa.

Fluxo não-newtoniano: Termo usado para descrever um tipo de fluxo; o fluxo de ummaterial termoplástico é caracterizado por uma relação não-linear (ou não-proporcional)

entre a taxa e a tensão de cisalhamento.

Fluxo transversal: O padrão circular de fluxo gerado entre o canhão e a rosca. Assume-seque a massa circula no canal retangular que é formado pelo núcleo da rosca, parede docanhão e pelos filetes da rosca.

Folga da rosca: A folga da rosca é a diferença entre o raio do canhão e o raio da rosca.Com uma folga de 0,1 mm numa extrusora de 100 mm de diâmetro, o raio da rosca seria49,9 mm, ou o diâmetro seria 99,8 mm.

Força de fechamento: A força utilizada para manter o molde fechado contra as forças deabertura. Na moldagem por sopro, é recomendada uma força de fechamento de 1,25x pressão de sopro x área projetada.

Formagem: Um processo onde a forma de peças plásticas, como chapas, barras ou tubos éalterada para obter a configuração desejada. O uso do termo ‘formagem’ na tecnologia de plásticos não inclui operações como moldagem, fundição ou extrusão, onde formas ou peças são fabricadas a partir de materiais de moldagem ou líquidos.



Fracionamento: Pode significar a produção de produtos químicos simples a partir de produtos complexos por aquecimento, ou a aparência de fissuras finas num produto.

Fraturamento da massa: A distorção na superfície de um extrudado, após sair do orifício

de um ferramental; o efeito pode ser uma leve ondulação até uma distorção severa.

Fraturamento sob tensões de ambiente: Também conhecido como ESCR; significa queum material ou um produto falhará quando submetido a uma tensão em um ambienteespecífico. A tensão pode ser interna causada pelo processamento, enquanto o ambientemuitas vezes é um líquido (como detergente).

Fraturamento sob tensões: Uma rachadura interna ou externa num plástico, causada portração, não por tensões mecânicas de curta duração. O desenvolvimento destas rachadurasfreqüentemente é acelerado pelo ambiente ao qual o plástico é exposto. As tensões quecausam o fraturamento podem existir internamente ou externamente, ou podem ser uma

combinação de ambos.

Funil: Uma unidade para armazenar o material, montada em cima da abertura dealimentação da extrusora. É usada para segurar e alimentar a extrusora de material plástico.

Garantia de qualidade: A garantia de qualidade se preocupa com a habilidade de umaorganização de providenciar uma garantia formal ou uma declaração positiva de que o produto possui a qualidade requerida.

Gaseado: Ar que está preso dentro de molde e que aquece muito quando o molde éenchido, causando a marcação e queimadura dos produtos.

Gaveta: Uma válvula, por exemplo, a gaveta na base do funil para parar ou liberar a passagem do material, ou parte do ferramental. Uma gaveta basculante pode ser usada parafixar o adaptador na extrusora. Na moldagem por injeção significa uma restrição no sistemade alimentação.

Gavetas móveis do molde: Componentes utilizados em moldes de sopro para possibilitar aformação de seções rebaixadas em produtos moldados. Os rebaixos (roscas etc.) são criados por insertos de forma apropriada, que podem ser movimentados por força pneumática,hidráulica ou elétrica.

Gel: Um sistema parcialmente sólido composto de uma cadeia de agregados sólidos quecontém líquido; na extrusão normalmente significa as protuberâncias vistas em filmes, quesão o resultado de uma degradação ou reticulação da resina.

Granulação submersa: Um processo usado para produzir grãos a partir de cordões,efetuando o corte em condições submersas perto da face do ferramental.



Granulado: Uma forma de alimentação da matéria-prima; material plástico fornecido emforma de pequenos grãos, com um tamanho de aproximadamente 3 mm ou 0,12 polegadas.

Granulador: Uma máquina que mói o plástico para a reutilização; não produznecessariamente grãos de forma regular.

Grãos: Um forma de alimentação de plásticos. O material é fornecido tanto em formacilíndrica (aproximadamente 3 mm, ou 0,12”de diâmetro e largura), como em formaesférica, ou ainda em forma de granulado cortado a partir de cordões.

Gravidade específica: A taxa de densidade de uma substância em relação à densidademáxima da água. Como é uma taxa, não possui uma unidade. Também conhecida comodensidade relativa.

Habilidade de penetração: A tendência relativa de um fluido, por exemplo, de uma massa plástica, de fluir em cima e cobrir um substrato; a habilidade de penetração em uma

cobertura de plástico depende tipicamente da tensão da superfície, da viscosidade e dacompatibilidade química.

Habilidade de processamento: A facilidade com que um plástico pode ser extrudado;numa velocidade específica da rosca, um consumo menor de corrente e uma menor pressãocaracterizam a melhor habilidade de processamento.

Halogênio: Um elemento químico que normalmente pode ser cloro, flúor ou iodo.

Haste da rosca: A haste da rosca é a extremidade traseira, isto é, a parte que é acoplada noacionamento, e que contém as chavetas para a transmissão do torque.

Haste de selagem: A parte da rosca que funciona como selo para prevenir o vazamento dematerial plástico para o sistema de acionamento; possui o mesmo diâmetro que os filetes darosca.

HF: Alta freqüência, ou freqüência de rádio.

Hidráulica digital: Um sistema onde as vazões do óleo e as pressões são ajustadasdigitalmente e os valores são regulados ou controlados em passos distintos, medianteválvulas de cartucho.

Hidráulica: O estudo das propriedades mecânicas de líquidos e de sua aplicação naengenharia.

Hidrocarbono: Um composto químico baseado nos elementos carbono e hidrogênio.

Hidroscópico: Às vezes utilizado, ao invés de higroscópico.



Higroscópico: Significa que um material absorve água do ar.

Homopolímero: Um polímero fabricado somente de um tipo de monômero.

IBM: Moldagem por injeção e sopro.

Ilha do torpedo: Uma ilha para suportar o torpedo (ou suporte do núcleo), isto é, a partedo canal de fluxo que forma o diâmetro interno da mangueira.

Ilha: A parte do conjunto de cabeçote que apoia o torpedo.

Ilhas deslocadas de torpedo: Uma parte do sistema de apoio do torpedo, com a finalidadede minimizar a formação de linhas de solda e a diminuição da parede do parison no pontode solda, causada pelas ilhas do torpedo. As ilhas não são colocadas de forma contínua a partir do lado superior do torpedo; elas são conectadas primeiro para um anel suporte e,uma outra ilha, deslocada da primeira, mantém o apoio até a parte inferior do torpedo.

IML: Etiquetagem dentro do molde (in mould labelling).

Impressão: Outra palavra para cavidade; os moldes podem ser especificados como sendode impressão simples (de uma cavidade), ou de impressão múltipla (mais de uma cavidade).

Impresso: As técnicas para aplicar letras ou figuras em produtos extrudados, estes incluema serigrafia, a fotogravura e a flexografia.

Inchação: Uma rugosidade no diâmetro interno de um tubo ou de um parison;normalmente associado à falta de mistura do material ao longo da rosca na extrusão de

UPVC.

Inclinação: A distorção de um produto moldado por sopro, causado, por exemplo, pelo usode uma temperatura demasiadamente alta durante o enchimento à quente.

Índice isotáctico: A porcentagem de material insolúvel em heptano é conhecida comoíndice isotáctico, e é utilizado em conjunto com a taxa de fluxo para qualificar materiais dePP.

Inibidor: Uma substância utilizada em concentrações baixas, que inibe uma reaçãoquímica. Inibidores são consumidos durante a reação, ao contrário de catalisadores.

Injeção: A transferência da massa do cilindro de injeção para o molde.

Inserto: Material colocado dentro do molde antes da moldagem, que é integrado à massadurante a moldagem.



Insertos do molde: Componentes substituíveis do molde; utilizados, por exemplo, namoldagem por sopro para possibilitar a formação de roscas e outras configurações comrebaixos.

Integral: Normalmente indicado como ‘I’, significa que o controlador de temperatura

possui um circuito ou terminal para eliminar o erro conhecido como offset (deslocamento).

Intensificador: Dispositivo hidráulico utilizado para aumentar a pressão disponível.

Intertravamento: Normalmente aplicado em proteções, significa, por exemplo, que duas proteções são interligadas de tal maneira que a operação da máquina não é possível,enquanto as proteções não forem fechadas.

ISO: International Standards Organisation - uma instituição como a ASTM, que emitenormas e procedimentos de teste.

Isotáctico: Pertence a um tipo de estrutura polimérica que contém uma seqüência deátomos assimétricos espaçados de forma regular, arranjados em configuração idêntica nacadeia do polímero.

Janela: Uma área de material transparente num componente geralmente translúcido; acausa pode ser uma refrigeração desigual, ou um grão não-plastificado que passou pelamáquina.

JIT: Produção em tempo hábil (just in time), significando que os componentes não serão produzidos até serem necessários.

K: Pode significar tanto uma medição de temperatura em graus Kelvin (por exemplo,205K), como pode significar o valor ‘K’ de PVC; esta é uma medida do peso molecular.

Kelvin: Significa a medição de temperatura em graus Kelvin (por exemplo, 205K), estevalor pode ser obtido pela adição de 273 ao valor da temperatura em °C; tambémconhecido como temperaturaabsoluta.

Lacunas: Uma falha encontrada em seções grossas, que se desenvolve durante arefrigeração; são cavidades indesejáveis.

Laminados: Camadas de filmes ou chapas diferentes juntadas e coladas em conjunto paraformar uma estrutura única.

Largura: No caso de uma viga é a dimensão menor, perpendicular à direção na qual acarga é aplicada.

Lavagem por nitrogênio: Substituição do ar na parte da cabeça de um recipiente por umgás inerte, para evitar um colapso de parede.



Linha de remenda: Uma linha na superfície de um extrudado, ou um produto moldado,que é formada pela junção inadequada do fluxo da massa após a sua divisão, por exemplo,a divisão por uma ilha de torpedo.

Linha de remenda: Uma marca, ou um ponto fraco num plástico moldado, causada pela junção de duas ou mais correntes de plástico.

Linhas de ilhas: Uma falha de extrusão, causada pela divisão do plástico pelas ilhas dotorpedo.

Lubrificante: Um material acrescentado para facilitar o fluxo (lubrificante interno), ou ummaterial acrescentado para prevenir a adesão da resina ao equipamento de extrusão(lubrificante externo).

Luva de ejeção: Também conhecida como ejetor de luva, isto é, uma peça cilíndrica no

molde que desliza sobre um pino, permitindo a remoção do produto moldado.

Macho: A parte sólida do molde que dá a forma interna ao produto, isto é, a parte saliente.

Mancal axial: É o mancal principal que suporta a carga axial gerada pela rosca;configurado para durar no mínimo 100.000 horas com a carga máxima da rosca.

Mandril de refrigeração interna: Um sistema de calibração de tubos, que utiliza ummandril refrige-rado para calibrar o diâmetro interno do mesmo.

Mandril: Termo usado para descrever um elemento de calibração (ou pino) num

ferramental, ou dispositivo de calibração que normalmente controla a dimensão doextrudado - o diâmetro interno na maioria dos casos.

Máquina de compostura: Uma máquina extrusora utilizada especificamente para umamistura à quente.

Máquina de sopro de topo: Após a produção do parison o molde se desloca, levando o parison para uma estação separada de sopro (permitindo a produção de outro parison, isto é,uma extrusão contínua). Na estação de sopro um pino é inserido na parte superior do parison (o gargalo) e em seguida é introduzido ar, através do pino de sopro.

Máquina sopradora de dupla estação: Uma máquina com dois jogos idênticos de placasde fechamento; cada jogo de placas é apresentado alternativamente ao cabeçote de extrusão para apanhar o parison, possibilitando a produção dupla de uma máquina de simplesestação.

Máquina sopradora de estação simples: Uma máquina com apenas um jogo de placas defechamento; pode ser utilizada com cabeçotes múltiplos para uma produção alta derecipientes pequenos.



Máquina sopradora rotativa: Uma máquina que possui mais de dois jogos de placas defechamento; cada jogo de placas é colocado em torno do cabeçote de extrusão para apanharo parison, possibilitando uma produção extremamente alta. As placas podem ser montadasem carrosséis verticais ou horizontais. Também conhecidas como ‘máquinas de rodas’.

Máquina sopradora: Uma máquina utilizada para fabricar produtos pela moldagem porsopro.

Marca de afundamento: Uma depressão indesejável na superfície de um componente.

Marca de encolhimento: Uma imperfeição, uma depressão na superfície de um materialmoldado, onde foi retraído do molde.

Marca de fluxo: Uma marca em cima ou dentro da superfície de um produto moldado,mostrando o caminho de fluxo do material, especialmente quando o fluxo do material for

dividido.

Marca de queimada: Uma região de material queimado ou degradado.

Marca de queimadura: Uma depressão extremamente rasa, ou uma ranhura na superfíciede um produto plástico, que é visível devido a seus contornos definidos ou devido a umasuperfície áspera.

Marca de solda: Uma linha visível de solda.

Máscara: O componente utilizado para formar a imagem ou letreiro na serigrafia.

Máscaras de refrigeração: Dispositivos de fixação com refrigeração por ar ou água paramanter e fixar a forma produzida.

Massa: Um polímero ou uma resina na temperatura de processamento normalmente échamado de massa.

Masterbatch: Uma mistura concentrada de um aditivo dentro de uma matriz. A matriz pode ser baseada no próprio plástico ou pode ser uma matriz universal (um material a basede ceras).

Material recuperado: Material plástico recuperado; outro termo para material moído.

Média: A medida da tendência central; normalmente obtida pela soma dos valoresindividuais de um conjunto de medidas, dividido pelo número dos itens do conjunto.

Medidor de raios-beta: Um dispositivo de medição de espessura, que é baseado no princípio de que, para uma formulação determinada, a absorção de raios-beta é diretamente proporcional à espessura do produto.



Memória elástica: Termo utilizado para descrever as propriedades de recuperação demassas plásticas, isto é, a massa se comporta de maneira elástica após um estiramentomediante a aplicação de uma carga.

Metade receptora: A metade do molde de sopro que dirige ou guia o parison quando omolde está em posição inclinada.

Metalização por vácuo: Um processo utilizado para aplicar um revestimento de alumínionuma substância plástica, por evaporação, numa câmara de vácuo; a metalização é utilizadatanto na primeira como na segunda camada.

Metalização: A técnica utilizada para aplicar uma camada de metal (normalmentealumínio) em cima de uma superfície plástica.

MFI: Índice de fluxo (melt flow index), também chamado de taxa de fluxo (MFR).

Mícron: A milionésima parte de um metro; 25 micra, perfazem 0,001 polegadas. O pluralde micron é micra.

Microprocessador: Parte de um microcomputador que executa o processamento de dados;também chamado de unidade central de processamento (CPU).

Mil: A milésima parte de uma polegada, isto é, 0,001”.

Milímetro: A milésima parte de um metro, um milímetro é igual a 0,039”.

Mistura de pó: Veja mistura seca.

Mistura seca: Um composto seco, preparado sem o emprego de calor, ou a adição desolventes; normalmente utilizado na tecnologia de PVC, onde também é conhecida comomistura de pó, normalmente preparada num misturador de alta velocidade.

Misturador estático: Uma unidade integrada que mistura a massa plástica, para obteruniformidade de temperatura e composição. É feita pela divisão e a recombinação damassa, forçando o fluxo a passar sobre muitas obstruções em forma de lâminas.

Modificador de impacto: Um aditivo acrescentado ao material plástico para melhorar a

resistência ao impacto, por exemplo, resinas de MBS são acrescentadas ao PVC para possibilitar frascos com uma resistência adequada.

Moído: O termo usado para o material que foi recuperado por moagem.

Moldado: A quantia total de polímero capaz de ser moldado por vez; a quantia de materialinjetada por ciclo.



Moldagem e enchimento: Um processo de embalagem onde o recipiente é moldado e oconteúdo é inserido em seguida. Utilizado, por exemplo, na moldagem por sopro para obteraltas taxas de produção pela rápida refrigeração resultante, quando o líquido frio é injetadonos frascos.

Moldagem por coextrusão e sopro: A produção de artigos com mais de uma camada dematerial plástico; utilizada para melhorar as propriedades de barreira e/ou para reaproveitar plásticos de baixa qualidade.

Moldagem por compressão: O método de moldar um material já confinado numacavidade, pela aplicação de pressão e normalmente de calor.

Moldagem por extrusão e sopro: Um processo de moldagem por sopro, no qual o parisonou a mangueira é produzida por extrusão.

Moldagem por injeção e sopro com estiramento (ISBM): Um processo de moldagem

por sopro, onde o parison ou a mangueira é produzida mediante uma operação demoldagem por injeção, porém antes de ser soprado, o mesmo é estirado pela extensão do pino de sopro.

Moldagem por injeção e sopro: Um processo de moldagem por sopro onde a pré-forma, parison ou mangueira, é produzida mediante uma operação de moldagem por injeção.

Moldagem por injeção, extrusão e sopro (IEBM): Neste processo o gargalo do artigo émoldado por injeção a partir de um acumulador, e em seguida um parison é formado porextrusão num sentido ascendente. Enquanto este parison é produzido, ele é estirado. A taxade estiramento e a velocidade de extrusão podem ser controladas de forma independente,

para alcançar a espessura apropriada emqualquer ponto. Após o sopro, o componente é transferido para uma estação de corte para aremoção da base.

Moldagem por injeção: Um processo cíclico, onde um material amolecido por calor éinjetado dentro de um molde, do qual é ejetado após a sua formação pela cavidade.

Moldagem por mergulho e sopro: Também referido como moldagem por injeção de baixa pressão. Não utiliza a parte fêmea para a produção do parison e, portanto é mais barato doque um produto de moldagem por injeção. Um mandril é inserido num reservatório demassa e depois retirado numa velocidade para alcançar a espessura requerida em qualquer

ponto. A pré-forma é soprada em seguida sem rebarba de forma convencional.

Moldagem por sopro com acumulação: Também conhecida como AEBM. Para evitar oalongamento excessivo do parison na produção de artigos soprados grandes, a massa plástica é armazenada o tempo necessário num cabeçote acumulador, para ser expulsarapidamente quando solicitada.



Moldagem por sopro com disco: Um processo onde recipientes de boca larga são produzidos a partir de um disco formado por injeção; este disco aquecido é submetido a umestiramento preliminar mediante um mandril, antes de ser soprado. Associado com jarras dePET.

Moldagem por sopro: Um processo utilizado para produzir componentes ocos fechados,como frascos, pela expansão do extrudado (parison), ou da pré-forma produzida porinjeção, dentro de um molde.

Moldagem, enchimento e selagem: Também conhecido como FFS (form-fill-seal); um processo de embalagem onde o produto é moldado, enchido e selado em seguida.

Molde de corrida quente: Um tipo de molde de injeção onde o sistema de alimentação émantido nas temperaturas de processamento de um material plástico particular.

Molde inclinado: Às vezes visto na moldagem por sopro; o molde não é colocado em

posição vertical, mas em posição inclinada em relação ao cabeçote, para facilitar a produção de artigos complexos e finos.

Monoaxial: Em filmes ou fitas este termo se refere a uma orientação num sentido singular;isto é, pelo estiramento no sentido de processamento ou direção da máquina.

Monômero: A matéria básica na qual um plástico ou uma resina é baseada.

Mordentes de solda: Veja dispositivo de pré-prensagem.

NC: Controle numérico.

Núcleo da rosca: O núcleo da rosca é a haste central, ou o material que sobra após ausinagem dos filetes.

O: Um ‘O’ antes da abreviação de um material plástico significa que o produto feito destematerial teve uma orientação biaxial, por exemplo, OPP.

Offset: Na terminologia de controle este termo significa que o valor real é constantementediferente do valor ajustado; no controle da temperatura este efeito pode ser minimizado pelo uso de um controlador com circuito integral (I).

Olhos de peixe: Defeito num extrudado (normalmente em filmes) com aparência similar aum olho de peixe, causado por partículas pequenas de resina não plastificada; pequenasmassas globulares que não se misturaram completamente com o restante do material.

On-off ou liga-desliga: Um tipo simples de controlador de temperatura onde a corrente decontrole está ligada ou desligada.



Opacidade: Medida da transparência de um filme à luz visível, efetivamente a quantia deluz que não é transmitida.

Operação automática: Normalmente se refere a uma operação de moldagem, significandoum processo contínuo da moldagem até o desenvolvimento de uma falha específica.

Operação manual: Um método de operar uma máquina onde o operador inicia o ciclo damáquina.

OPET: Polietileno tereftalato orientado.

OPP: Polipropileno orientado.

OPVC: Poli (vinil cloreto) orientado.

Organoléptico: Relacionado a, ou percebido por um órgão de sentido.

Orientação biaxial: Um processo de melhoramento das propriedades de produtostubulares ou chapas, pelo estiramento do material em duas direções, isto é, no sentido deextrusão e no sentido perpendicular ao sentido de extrusão.

Orientação: Um processo que aumenta a resistência e a rigidez de um material plástico porestiramento, ou rolagem.

Orifício de ventilação: Uma abertura num ferramental para tubos ou perfis, utilizada para permitir a passagem de ar na parte interna do extrudado oco.

Orifício: Um furo ou uma passagem no canhão, através do qual matéria pode ser retiradaou introduzida na peça plástica.

Overshoot: Na terminologia de controle de temperatura isto significa que a temperaturaestá ultrapassando a ajustada; acontece muitas vezes durante o aquecimento, quando ocontrolador não é equipado com um controle derivativo (D).

Paquímetro: Um instrumento onde o valor medido é indicado de forma analógica numaescala.

Parâmetro de fluxo: Às vezes utilizado para descrever materiais pseudoplásticos. É a

curva obtida quando o perfil da tensão de cisalhamento é plotado em relação ao perfil dataxa de cisalhamento. Um PE com uma larga distribuição do peso molecular possui um parâmetro de fluxo mais alto, do que um PE com uma distribuição de peso molecularestreita.

Parison: O comprimento de uma mangueira extrudada, utilizado para produzir ocomponente moldado.



Partículas não-plastificadas: Contaminação da massa causada por plastificaçãoinadequada.

Partida zero: Significa que o controlador de velocidade, ou potenciômetro, deve sercolocado em zero, antes do acionamento da partida.

Passo quadrado: Quando o passo da rosca é igual ao seu diâmetro, a rosca é chamada derosca de passo quadrado; possui um ângulo de hélice de 17,7°, e o número de voltas é iguala relação de L/D.

Passo: A distância horizontal entre dois filetes correspondentes sucessivos de uma rosca.

Passo: O deslocamento horizontal do material numa rotação da rosca.

Pausa de fechamento: O acréscimo de material adicional num molde de injeção para acompensação de encolhimento.

Pele: Uma camada relativamente densa na superfície de um material polimérico celular.

Perfil reverso de temperatura: Associado com o cilindro ou canhão da extrusora;significa que a temperatura de cada zona diminui a partir do funil de alimentação até oferramental.

Perfil: A seção transversal vista num extrudado quando é cortado no sentido perpendicularao sentido de extrusão; normalmente uma forma complexa.

Permeabilidade: Significa que um material permite a difusão; frascos normais de plástico

perdem gás de bebidas carbonatadas, porque eles são permeáveis.

Peso do moldado: O peso total do polímero capaz de ser moldado por vez; este inclui tantoo sistema de alimentação como os componentes.

Pino de ejeção: Uma haste ou pino que é atuado quando o molde abre, ejetando o produto.

Pino de encaixe: Pinos de guia utilizados para assegurar que o molde feche corretamente.

Pino de sopro de calibração: Além da introdução de ar de sopro, este tipo de pino tambémforma, ou calibra um diâmetro interno ou uma abertura na parte superior do artigo soprado.

Quando o molde fecha em volta do pino, o processo é conhecido como “calibração porcurso de fechamento”. Quando o pino entra no molde fechado, o processo é conhecidocomo “calibração por curso do pino”.

Pinola: Outro termo para um torpedo ou mandril; o componente que forma o centro ou odiâmetro interno de um parison.



Pinos de purgação: Pinos ou mandris inseridos num produto moldado por sopro na estaçãode pós-moldagem, para obter uma refrigeração mais rápida.

Pirômetro infravermelho: Um aparelho utilizado para medir temperaturas sem entrar emcontato com o produto.

Pirômetro: Um instrumento usado para medir a temperatura.

Pistão: Outra palavra para êmbolo.

Placa de apoio: Uma placa suporte no molde que apoia os blocos com as cavidades.

Placa de ejeção: Uma placa ou peça metálica que leva os pinos de ejeção, permitindo queeles se movimentem de maneira uniforme.

Placa de estrangulamento: Um inserto de furo único, que é usado entre o final do canhão

da extrusora e o suporte do cabeçote, para produzir uma queda de pressão controlada namassa.

Plasma: Um plasma é um gás que contém elétrons livres, íons e partículas neutras atravésda aplicação de excitação externa. É utilizado para o revestimento de artigos soprados com polímeros relativamente impermeáveis, por exemplo, PE reticulado.

Plástico espumado termicamente: Um plástico celular produzido pela aplicação de calor, para efetuar uma decomposição gasosa de um constituinte.

Plástico expansível: Um plástico com a capacidade de ser expandido para a forma celular,

por meios térmicos, químicos ou mecânicos.

Plástico fluorado: Plástico baseado em polímeros, feito de monômeros que contém um oumais átomos de flúor, ou de copolímeros com estes monômeros e outros; quando osmonômeros contendo flúor estão em maior quantia de massa.

Plástico reciclado: Plástico preparado a partir de artigos descartados, que foram limpos emoídos.

Plástico reprocessado: Veja moído.

Plástico rígido: Um material duro e rígido, como PS.

Plástico: Um material que contém um ou mais polímeros de alto peso molecular comoingrediente essencial, que é sólido em temperatura ambiente, e que é capaz de ser formado por fluxo em algum estágio.

Plásticos acrílicos: Plásticos baseados em polímeros feitos com ácido acrílico, ou umderivado estrutural de ácido acrílico.



Plásticos celulares abertas: Um plástico celular com uma predominância de célulasinterligadas.

Plásticos celulares de células fechadas: Plásticos celulares nos quais não existe uma

interligação entre a maioria das células.

Plásticos clorados de poli (cloreto de vinila): Plásticos baseados em poli (cloreto devinila) clorada nos quais a poli (cloreto de vinila) clorada possui a maior quantidade de peso. Isto quer dizer, que o material plástico é baseado em PVC, que foi clorado posteriormente (reação com cloro).

Plásticos clorofluorocarbônicos: Plásticos baseados em polímeros fabricados a partir demonômeros compostos somente de cloro, flúor e carbono.

Plásticos clorofluorohidrocarbônicos: Plásticos baseados em polímeros fabricados de

monômeros compostos somente de cloro, flúor, hidrogênio e carbono.

Plásticos de acetal: Plásticos baseados em polímeros com predominância de ligações deacetal na cadeia principal (veja também Polioximetileno).Plásticos de buteno: Plásticos baseados em resinas feitas pela polimerização de buteno, ou pela copolimerização de buteno com um ou mais compostos insaturados, nos quais o buteno apresenta a maior quantia de peso.

Plásticos de celulose: Plásticos baseados em compostos de celulose, como ésteres (acetatode celulose) e éteres (celulose etílico).

Plásticos de cloreto de vinilideno: Plásticos baseados em polímeros, fabricados pela polimerização de cloreto de vinilideno, ou a copolimerização de cloreto de vinilideno comoutros compostos insaturados, com o cloreto de vinilideno apresentando a maior quantia de peso.

Plásticos de estireno e borracha: Plásticos baseados em polímeros de estireno e borracha,onde os polímeros de estireno apresentam a maior massa.

Plásticos de estireno: Plásticos baseados em polímeros de estireno ou copolímeros deestireno com outros monômeros, com o estireno apresentando a maior massa.

Plásticos de etileno: Plásticos baseados em polímeros de etileno ou copolímeros deetileno; o etileno está presente em maior quantia de peso.

Plásticos de nylon: Outro termo para plásticos de poliamida, por exemplo, PA6 ou PA66.

Plásticos de olefinas: Plásticos baseados na polimerização de monômeros de olefinas (porexemplo, etileno); no mínimo 50% da resina deve ser uma olefina.



Plásticos de poliamida: Veja plásticos de nylon.

Plásticos de polibutileno: Plásticos de poliéster baseados em polímeros, nos quais asunidades estruturais repetitivas nas cadeias são todas, em princípio, do tipo carbônico.

Plásticos de polietileno: Plásticos baseados em polímeros feitos de etileno comomonômero essencialmente único. Na utilização comum deste plástico, essencialmente querdizer que a proporção mí-nima de etileno deve ser de 85%, e a proporção de olefinas de95% do total.

Plásticos de poliolefina: Também conhecidos como plásticos de olefina. São plásticos baseados na polimerização de monômeros de olefina (como etileno); no mínimo 50% daresina deve ser composta de olefinas.

Plásticos de polioximetileno: Plásticos de acetal baseados em polímeros nos quais ooximetileno é essencialmente a única unidade estrutural repetitiva nas cadeias.

Plásticos de polipropileno: Plásticos baseados em polímeros fabricados de propilenocomo monômero essencialmente único.

Plásticos de politereftalato: Um poliéster termoplástico no qual o grupo de tereftalatos éuma unidade estrutural repetitiva na cadeia, existindo em maior quantidade do que qualqueroutro dicarboxila presente.

Plásticos de propileno: Plásticos baseados em polímeros, ou copolímeros de propilenocom outros monômeros, com o propileno apresentando a maior quantia por massa.

Plásticos de vinilacetato: Plásticos baseados em polímeros de vinilacetato, ou copolímerosde vinilacetato com outros monômeros, com o vinilacetato apresentando a maior quantia demassa.

Plásticos espumados: Veja plásticos celulares (o termo preferido).

Plásticos expandidos: Veja plásticos celulares.

Plásticos halocarbonicos: Plásticos baseados em resinas feitas pela polimerização demonômeros baseados somente em carbono e um halogênio, ou halogênios.

Plásticos laminados: Termo aplicado a produtos plásticos em forma de chapa muito fina, porém muito rígida.

Plásticos reforçados: Um plástico com cargas de alta resistência, incorporados nacomposição, resultando em propriedades mecânicas superioras àquelas do polímero básico.As cargas de reforço normalmente são fibras, tecidos ou esteiras fabricadas de fibras.



Plásticos tipo Saran: Veja plásticos de vinilideno.

Plastificação: O processo de plastificar um material, isto é, transformar um material plástico em uma massa.

Plastificado: Na tecnologia de extrusão este termo significa que o material plástico foitransformado em uma massa; na tecnologia de PVC o termo também pode significar que aresina foi amolecida pela incorporação de um agente de plastificação.

Plastisol: Um composto de PVC que contém um agente de plastificação, que é líquido emtemperatura ambiente e pode adquirir a consistência de gel, ou fundir em temperaturas maisaltas pela absorção do plastificador. Também uma suspensão líquida de um polímero oucopolímero de PVC disperso num agente de plastificação. O polímero não é solúvel deforma adequada no agente de plastificação na temperatura ambiente, porém emtemperaturas elevadas é possível formar uma massa plástica homogênea (polímero plastificado).

Pobre acabamento de superfície: Acabamento embaçado indesejável na superfície de um produto.

Poliadição: Veja polimerização aditiva.

Policondensação: Veja polimerização por condensação.

Policondensado: Um polímero fabricado por policondensação.

Poliéster aromático: Um poliéster derivado de monômeros nos quais todos os grupos

hidroxilos e carboxilos são ligados diretamente a núcleos aromáticos.

Poliéster: Um polímero no qual a unidade estrutural repetitiva na cadeia é do tipo éster. O poliéster é linear e termoplástico, quando é derivado de ácidos mono-hidróxidos-mono-carboxilas por auto- esterificação, ou pela interação de diols e ácidos dicarboxilas.

Poliestireno: Um polímero preparado mediante a polimerização de estireno comomonômero único (veja plásticos de estireno).

Poliéter: Um polímero no qual a unidade estrutural repetida na cadeia é do tipo éter.

Polietileno: Um polímero preparado mediante a polimerização de etileno, como monômeroúnico (veja plásticos de polietileno e plásticos de etileno).

Polimerização aditiva: Uma polimerização onde os monômeros são ligados sem aseparação da água, ou outras moléculas simples.



Polimerização de plasma: Uma técnica de polimerização realizada com plasma. Foiutilizada para revestir artigos soprados com polímeros relativamente impermeáveis, porexemplo, PE reticulado isento de poros, de alto peso molecular.

Polimerização por condensação: Na polimerização por condensação ou policondensação

os monômeros são ligados pela separação de água ou outras moléculas simples.

Polimerização: Um processo onde um monômero é transformado em um polímero ouresina.

Polímero: Um composto químico produzido de um grande número de unidades repetitivas.

Poliolefina: Um polímero preparado mediante a polimerização de olefinas comomonômero único.

Polioximetileno: Um polímero no qual a unidade estrutural repetitiva na cadeia é

oximetileno, isto é, POM. Polioximetileno teoricamente é o membro mais simples da classegenérica de poliacetais.

Polipropileno: Um polímero preparado mediante a polimerização de propileno commonômero único (veja plásticos de polipropileno e plásticos de propileno).Politereftalato: Um poliéster termoplástico no qual o grupo de tereftalatos é uma dasunidades estruturais repetitivas na cadeia do polímero.

Poliuretano: Um polímero preparado pela reação de uma diisocianina orgânica comcompostos, contendo grupos hidróxicos. Poliuretanos ou uretanos como eles são chamadosàs vezes podem ser termorrígidos, termoplásticos, rígidos ou macios e flexíveis, celulares

ou sólidos.

Polivinilacetato: Um polímero preparado mediante a polimerização de vinilacetato comomonômero único.

Ponto de ajuste: O valor ajustado num instrumento; quando um controlador detemperatura foi ajustado para 93°C (200°F), o ponto de ajuste é equivalente a este valor.

Pontuação: Uma imperfeição; uma pequena cratera na superfície do plástico, com umalargura apro-ximadamente igual a sua profundidade.

Porosidade: Um defeito de extrusão, mostrando lacunas, parecido com a formação de bolhas.

Porta de segurança: Uma porta de acesso à parte móvel da máquina, que só entra emfuncionamento fechada..



Pré-forma: Na moldagem por sopro este termo significa um produto em forma tubular produzido pela moldagem por injeção, que é soprado ou estirado e soprado em seguida para produzir o recipiente acabado.

Pré-sopro: No pré-sopro o ar é introduzido no parison, por exemplo, para abrir o parison

antes da introdução do pino de sopro.

Preaquecedor: Uma unidade utilizada para o preaquecimento de material ou resina,também de fios (para revestimento), antes da alimentação da extrusora.

Precipitação: Um processo elétrico para depositar um revestimento metálico numasuperfície.

Pressão da massa: A pressão exercida no material plástico dentro do ferramental ou domolde.

Pressão da pausa de fechamento: A pressão aplicada durante a pausa de fechamento namoldagem por injeção.

Pressão de injeção: A pressão exercida no material pelo pistão no cilindro de injeção, ouna rosca durante a injeção (enchimento do molde); também conhecida como ‘pressão do primeiro estágio’.

Pressão de moldagem: A pressão aplicada ao material causando a formação do produtodentro do molde.

Pressão do segundo estágio: Também conhecida como pressão de mora ou pressão de

compactação.

PRI: O Instituto de Plásticos e Borracha da Grã-Bretanha (Plastics and Rubber Institute).

Processamento reativo: Um termo utilizado para descrever um processo, normalmente acompactação por extrusão, onde ocorre uma reação ou alteração química do plástico, alémde uma obtenção de forma.

Processo de ar enclausurado: Técnica utilizada para produzir componentes ocos peloaproveitamento do ar contido ou enclausurado no parison.

Processo de embalagem de frascos: Um processo de sopro, enchimento e selagem(Bottlepack process). Os produtos para o uso farmacêutico podem ser soprados com aresterilizado, enchidos com o conteúdo de modo asséptico e selados em estado quente.

Processo multibloco: Processo utilizado para produzir uma grande quantidade de itensmuito pequenos a partir de um parison na moldagem por extrusão e sopro. O parison éestirado inicialmente por um par de pinças, colocado em cima de um molde de múltiplascavidades e soprado em seguida.



Produtos ocos: Termo usado para descrever os produtos da moldagem por sopro, porexemplo, brinquedos e dutos.

Profundidade: Terminologia de rosca, significando a distância perpendicular do topo dofilete até a raiz da rosca.

Programação do parison: Quando uma máquina está equipada com um programador do parison, a espessura de parede do parison pode ser alterada durante a produção; isto é feito pela variação das distâncias entre o núcleo e o bocal (abertura do bocal). Em condiçõesideais, as variações devem corresponder ao grau de expansão requerido no produtoacabado.

Proporcional: Uma ação de controle, denominada ‘P’; significando que dentro da faixa proporcional o fornecimento de energia é reduzido progressivamente durante a

aproximação do ponto de ajuste.

Pseudoplasticidade: Significa que a viscosidade de um material (a resistência ao fluxo)fica menor com o aumento da velocidade de cisalhamento.

Pseudoplástico: Um material é chamado de pseudoplástico quando a sua viscosidadediminui com um aumento da velocidade de cisalhamento, isto é, o material apresenta pseudoplasticidade.

Purgação: A ação de limpeza de um cilindro de extrusão, ou canhão mediante a passagemde mate-rial através da extrusora.

Rastejamento: Uma deformação em dependência do tempo como resultado de tensões.

Rebarba: Material excessivo em volta de um produto extrudado ou de um produtomoldado.

Rebite: Um pino com cabeça usado para montar conjuntos de peças sem recuperação; ahaste do pino é passada nos furos dos objetos a serem juntados e martelada do lado oposto para fazer uma outra cabeça.

Recozimento: O aquecimento de um produto para o condicionamento térmico, ou para

aliviar tensões.

Recuperação: O processo de recuperar o material plástico de produtos inúteis.

Refrigeração em dispositivos: Uma refrigeração após a produção num dispositivo oumáscara para obter a forma desejada.



Refrigeração por nitrogênio líquido: Às vezes utilizado na moldagem por sopro parareduzir o tempo de refrigeração; o produto é refrigerado pela injeção de nitrogênio frio ecomprimido através do pino de sopro, a partir de um reservatório de nitrogênio líquido.

Registro da cavidade: Faces inclinadas em partes do molde, que casam quando o molde é

fechado para assegurar o alinhamento correto das partes do molde.

Relação comprimento/diâmetro: Normalmente expresso como L/D e indicado com doisnúmeros, por exemplo, 10:1, significa que o comprimento é dez vezes maior que odiâmetro.

Relação de volume para superfície: Importante em recipientes soprados. Uma alteraçãodesta relação pode provocar, por exemplo, a perda maior de gás de uma bebida.

Relação L/D: A relação do diâmetro ao comprimento da extrusora.

Relê: Um aparelho mecânico/elétrico no qual um sinal elétrico de baixa potência éutilizado para efetuar a comutação de uma energia elétrica bem maior.

Reologia: O estudo da resposta de materiais em estado fundido sob tensões.

Reômetro: Aparelho utilizado para medir as propriedades da massa de materiais plásticos;tanto aparelhos de pistão como aqueles de rosca.

Reprocessamento: Um termo normalmente aplicado para termoplásticos, que significa queeles podem ser recuperados e utilizados novamente.

Resina: Um material orgânico sólido, ou pseudo-sólido, muitas vezes de alto pesomolecular, que exibe a tendência de fluir quando submetido a tensões, normalmente possuiuma faixa de amolecimento ou fundição e é sujeito à fratura concoidal. Muitas vezes otermo é usado para designar qualquer polímero, que é um material básico para plásticos. NaAmérica do Norte o termo muitas vezes é usado ao invés de ‘material plástico’.

Resistência à permeabilidade: A resistência de um filme à difusão de gases ou vapores; aqualidade reciproca de permeabilidade.

Resistência da massa: A capacidade de uma massa plástica em manter a sua forma semdeformar ou alongar após a saída do ferramental.

Resistência de cartucho: Uma resistência elétrica de aquecimento em forma de uma barraredonda.

Resistência de luva: Um elemento de aquecimento elétrico em forma de luva, ou tubular.

Resposta organoléptica: Na indústria de embalagem isto significa normalmente umaalteração de sabor, causada pela integração de uma substância, como oxigênio ou água.



Ressaca: O fluxo instável da massa plástica através da extrusora, muitas vezes causado pela mistura inadequada de material virgem e recuperado.

Retardante de chamas: Substância acrescentada para prevenir a queima do material

plástico.

Reticulação: Um mecanismo onde moléculas de plástico são ligadas ou juntadas: aumentao peso mo-lecular e a viscosidade. Muitos tipos de gel são plásticos reticulados.

Revestimento com PVDC: Frascos de PET muitas vezes são revestidos com PVDC paramelhorar as propriedades de barreira, normalmente pelos processos de revestimento pormergulho, passagem de fluxo ou pulverização.

Revestimento de massa: Um filme de plástico é extrudado para produzir um filme pré-formado; isto é necessário quando as condições de processamento não permitem uma

coextrusão.

Revestimento externo: Em alguns produtos moldados um revestimento pode existir comocamada externa ou camada interna ou em ambos os lados. Um revestimento externo podeser usado para proteger o conteúdo contra o acesso de substâncias, como oxigênio ou água.Este tipo de revestimento pode estar sujeito a um desplacamento.

Revestimento externo: Usado na moldagem por sopro para colocar uma camadaimpermeável, como PVDC, num recipiente.

Revestimento interno: Em alguns produtos moldados por sopro uma camada, ou

revestimento, pode ser colocada, tanto externa, quanto interna, ou em ambos os lados. Umrevestimento interno é mais difícil de realizar na base de produção em massa.

Revestimento por coextrusão: Um processo de extrusão para produzir um produto plástico, que é coberto por um outro plástico.

Revestimento por dispersão: Um plástico é disperso num líquido, que é aplicado posteriormente a um filme, este líquido evapora e deixa um revestimento; o processo éutilizado quando a resina de revestimento não pode ser processada por fundição oudissolvida.

Revestimento por fluxo: Na moldagem por sopro este processo é utilizado às vezes pararevestir frascos de PET com PVDC, para melhorar a permeabilidade. Imediatamente após amoldagem o PVDC é despejado por cima dos frascos num fluxo espesso, drenado poraproximadamente 30 segundos, depois os frascos são secados por 2 a 3 minutos natemperatura de 65 a 70°C. Até 5000 frascos por hora podem ser revestidos desta maneira.

Revestimento por mergulho: Normalmente aplicado na moldagem de PVC com plastisol.Utilizado na moldagem por sopro para revestir frascos com, por exemplo PVDC, para



melhorar a permeabilidade. Imediatamente após a operação de moldagem os frascos sãomergulhados no látice de PVDC, drenados por aproximadamente 30 segundos e secadosnum forno por 2 a 3 minutos, a 65 a 70°C; a taxa de produção é até 5.000 frascos por hora.

Revestimento pulverizado: Após a produção de um recipiente pela moldagem por sopro, o

artigo é revestido por pulverização com um material como PVDC, em condições de altaumidade, com a fina-lidade de tornar o recipiente mais impermeável. Com um revestimento por pulverização uma drenagem não deve ser necessária; o frasco é secado por 2 a 3minutos numa temperatura de 65 a 75°C. As taxas de produção podem chegar aaproximadamente 18.000 frascos por hora.

Revestimento: Na extrusão, um revestimento é um processo que aplica uma rede de polímero fundido num substrato em movimento.

RIM: Moldagem por injeção reativa.

Rodding: Processo utilizado para conseguir um fluxo de material através da extrusora; umavareta de plástico (o mesmo utilizado na extrusão) é empurrada dentro da rosca até omaterial alimentado ser apanhado e fluir por impulso próprio.

Rosca com ponte: Uma rosca que não consegue transportar o material, devido a existênciade uma ponte, ou um arco no funil de alimentação; normalmente removido mediante umahaste de plástico.

Rosca cônica e paralela: Uma rosca que possui um núcleo gradualmente cônico (a profundidade do canal é alterada gradualmente), até chegar na zona de equilíbrio. A partirdeste ponto, a profundidade do canal fica constante (normalmente o diâmetro do núcleo da

rosca aumenta progressivamente a partir da zona do funil até o ferramental).

Rosca cônica: Uma rosca que possui um núcleo progressivamente cônico, isto é, a profundidade do canal muda de forma gradual - normalmente o diâmetro do núcleoaumenta a partir do funil até o ferramental.

Rosca da extrusora: O componente utilizado para transportar o plástico através daextrusora e para gerar pressão na massa.

Rosca de barreira: São roscas típicas de duas entradas com a finalidade de separar amassa fundida continuamente do plástico em estado semi-plastificado, e de submeter o

material em estadosemi-plastificado a altas forças de cisalhamento; em seguida os dois fluxos da massa sãocombinados e passam por uma ponta misturadora, para assegurar que a massa resultante possua uma tempe-ratura uniforme.

Rosca paralela dupla ou rosca para nylon: Uma rosca com duas zonas paralelas(alimentação e equilíbrio), ligadas por uma zona cônica de transição; esta zona de transiçãonormalmente é muito curta para a extrusão de nylon.



Rosca paralela ou rosca de profundidade constante: Uma rosca onde a profundidade docanal é constante ao longo de seu comprimento, isto é, o diâmetro do núcleo da roscasempre é o mesmo. Utilizado em máquinas sopradoras, devido ao fato, que estaconfiguração minimiza a geração de calor e os efeitos das alterações de pressão.

Rosca vario: Uma rosca de extrusora, sem compressão, que incorpora uma seçãocisalhadora tipo Mad-dock na parte final da rosca, seguida por aproximadamente 4D deseções de mistura e transporte. As últimas seções podem ser variadas, ou intercambiadas, para a adaptar-se ao material ou ao processo.

Rosca: A rosca consiste de uma barra redonda de aço na qual um canal helicoidal é usinado(deixando os filetes da rosca). Ela gira dentro do cilindro de extrusão ou canhão etransporta o material plástico do funil de alimentação até o ferramental ou cabeçote.

Rotâmetro: Um instrumento para visualizar e regular o fluxo de água.

RPM ou UPM: Rotações por minuto, por exemplo, de uma rosca de extrusora.

RRIM: Moldagem por injeção de reação reforçada.

Sangria: Migração de um corante para um outro material.

Scotch: Uma trava mecânica utilizada, por exemplo, nas portas de segurança de algunsmáquinas de moldagem. Quando a porta fica aberta esta trava impede o aperto do molde.

Selagem à quente: Técnica de selagem para filmes por temperaturas elevadas.

Semi-automático: Isto significa que uma máquina, por exemplo, de sopro executa umciclo de ope-ração e fica parada em seguida, até o operador iniciar o próximo ciclo.Semicondutor: Um material com uma resistência elétrica entre aquela de um isolador eaquela de um condutor.

Semicristalino: Normalmente se refere a um material termoplástico semicristalino - vejacristalino.

Sensor capacitivo: Sensor de localização ou espessura que utiliza a presença do extrudadocomo

elemento dielétrico num circuito para indicar uma espessura ou a proximidade de algumobjeto ao extrudado.

Serigrafia: Um processo de impressão capaz de providenciar impressões bastante densasou opacas em produtos moldados com a utilização de uma tela, na qual certos poros são bloqueados para permitir a passagem de tinta somente numa área pré-determinada.

SFT: Tempo de avanço da rosca (screw forward time).



Sintonia automática: Alguns instrumentos possuem sintonia automática, por exemplo,eles não respondem de maneira exagerada a uma mudança.

Sistema de alimentação: O sistema que alimenta o molde com material plástico. Consiste

do canal primário de entrada, dos canais de distribuição e dos orifícios de entrada domolde, na moldagem por injeção.

Sistema de controle dimensional de malha fechada: Um sistema que forneceinformações sobre as dimensões do produto e ajusta parâmetros, como a velocidade, paracorrigir qualquer desvio dimensional.

Sistema de controle: Os instrumentos e as unidades de controle de potência que sãoutilizados para manter as temperaturas, pressões e outros parâmetros de processo damáquina dentro dos valores preajustados.

Sistema de ejeção: O sistema completo responsável pela remoção dos produtos do molde;este pode ser atuado por força mecânica, hidráulica, pneumática ou elétrica.

Sola: Uma porção grossa de material colocada dentro de um parison, numa operação demoldagem por extrusão e sopro; utilizada quando são previstas grandes extensões numsentido determinado.

Solagem: A adição de material adicional na parte interna ou externa de um parison.

Solda ultra-sônica: Um processo para a junção de plásticos que utiliza a fricção induzidanos componentes por ultra-som.

Solda: Processos utilizados para realizar juntas permanentes entre componentes; naindústria de plásticos existe a solda por solventes e a solda por calor.

Soldagem de alta freqüência: Normalmente associado com a solda de filmes ou chapas dePVC; este processo não pode ser utilizado para soldar todos os plásticos, porém é particularmente adequado para PVC, devido a sua polaridade.

Solenóide: Aparelho eletromecânico no qual o fluxo de uma corrente elétrica através deuma bobina causa o movimento de um núcleo de ferro; pode ser usado para abrir ou fecharválvulas.

Sopro por agulha: Na produção de alguns artigos, a expansão do parison mediante o“sopro por agu-lha”, é a forma preferida. Após a extrusão do comprimento apropriado do parison, o molde é fechado, causando um esmagamento em ambas as extremidades (partesuperior e inferior do parison). O ar de sopro é introduzido mediante uma agulha ou um pino pequeno, causando a inflação do parison.



Sopro por canal: Uma técnica utilizada na moldagem por sopro na qual um canal perdidoé empregado para direcionar o fluxo de ar.

Sopro por pressão (pressblowing): Técnica de moldagem por sopro que utiliza tanto amoldagem por injeção como a extrusão; a parte do gargalo é produzida primeiro por

injeção, depois um parison é extrudado e soprado em seguida.

Sopro por pulsação: Uma técnica utilizada para acelerar a refrigeração na moldagem porsopro. Após o sopro do recipiente, a pressão de ar é reduzida e ar novo e frio é introduzido.

SPC: Controle estatístico de processo.

SPE: A Sociedade de Engenharia de Plásticos (Society of Plastics Engineers).

SQC: Controle de qualidade estatística.

Stellite: Uma liga dura, resistente à corrosão feita de cobalto (35-80%), cromo (15-40),tungstênio (10-25%), molibdênio (0-40%) e ferro (0-5%).

Superfície aparente: A superfície visível durante o uso, que deve possuir uma qualidadeespecificada.

Tacha ou seções tachadas: Característica de um produto; usada na moldagem por sopro para aumentar a rigidez. Duas paredes opostas do parison são soldadas juntas por saliênciasformadas nas paredes do molde.

Tamanho (da extrusora): O tamanho de uma extrusora é expressa em termos do diâmetro

externo de sua rosca, por exemplo, 2 polegadas (50,8 mm).

Taxa de cisalhamento: A taxa de deformação, ou movimento, a qual o material ésubmetido em resposta a uma tensão de cisalhamento, normalmente expressa em segundosrecíprocos, isto é, s-1.

Taxa de compressão: A relação entre o volume de um filete da rosca no final da zona dealimentação e o volume de um filete da rosca na zona de descarga, por exemplo, 3:1.

Taxa de estiramento: A espessura do parison no bocal dividido pela espessura da camadafinal de plástico; o degrau em qual o extrudado foi estirado num sentido específico.

Taxa de expansão: Referente à relação entre o diâmetro do produto final e o diâmetro do parison; uma maior taxa de expansão provoca maior distorção do recipiente no enchimentoà quente (devido ao efeito de reversão).

Taxa de fluxo: Uma medida para a facilidade de fluxo de um material; um número maiorsignifica maior facilidade de fluxo e um peso molecular mais baixo.



Taxa fracionada de fluxo: Quando o valor da taxa de fluxo é menor que um, portanto omaterial possui alta viscosidade.

Tela: Uma peça de gaze de arame utilizada como malha, ou coador, normalmente feita em jogos.

Temperatura da massa: A temperatura do material plástico na saída de extrusora, ou doferramental, ou também dentro do equipamento de extrusão.

Temperatura vítrea (Tg): O valor médio aproximado dentro da faixa de temperatura naqual a transição vítrea acontece.

Tempo da pausa de fechamento: O período de tempo no qual a pressão é aplicada.

Tempo de avanço da rosca: Na moldagem por injeção este tempo começa quando arosca/pistão inicia o movimento para frente, e termina quando a rosca concluiu o

movimento de retorno, como resultado da rotação ou da descompressão.

Tempo de recuperação da rosca: Na moldagem por injeção este tempo começa quando oalívio da pressão do molde termina, e acaba quando a rosca parou o movimento rotativo.

Temporizador de processo: Um aparelho utilizado para comandar um circuito elétriconum tempo pré-selecionado.

Tensão de cisalhamento: A força aplicada num material para causar o fluxo; possui adimensão de força por área unitária.

Termopar: Um tipo de transdutor; um sensor de temperatura composto de dois arames demetais diferentes unidos em cada extremidade, isto é, ele possui duas junções, uma quente euma fria. Uma pequena corrente elétrica é gerada com um valor proporcional a estadiferença. Também é chamado de efeito Seebeck ou efeito termoelétrico.

Termoplástico reforçado: Um material termoplástico com uma carga, ou um material quefoi reforçado com uma carga fibrosa (normalmente fibras de vidro), que pode ser uma cargade fibras longas ou curtas.

Termoplástico: Um material plástico que pode ser amolecido repetitivamente por calor eendurecido por refrigeração.

Termoplásticos de alto desempenho (HPT): Estes materiais são baseados em PVC comum valor “K” de aproximadamente 64.

Termoplásticos vulcanizados: Um TPV é um tipo de elastômero termoplástico produzido por uma mistura de borracha e um material plástico, na qual a borracha é reticulada, porexemplo, por vulca-nização dinâmica (como TPO-XL).



Terpolímero: Um material plástico fabricado de três monômeros.

Teste de estanqueidade: Um sistema de teste utilizado para verificar se o recipiente possuium furo não desejado. O teste normalmente é executado mediante a verificação da perda de

pressão de ar, após a aplicação de uma pressão determinada.

Teste de queda: Também conhecido como teste de impacto; um teste destrutivo daqualidade geral do produto, que é feito pelo enchimento do produto com líquido, e a quedavertical do recipiente em estado fechado ou aberto por cima de uma superfície dura, paraestabelecer a altura máxima de queda possível sem quebrar. Este teste pode ser feitotambém em baixas temperaturas.

Teste do embrião: Quando a pressão total de sopro não foi alcançada na moldagem porextrusão e sopro, o parison sem formação completa não é transferido para a próximaestação, onde causaria um bloqueio da linha.

Teste on-line: Um teste que é feito durante o processo de moldagem ou a produção.

Thermage: Sistema próprio de decoração de componentes, muitas vezes dentro damáquina, no qual etiquetas são aplicadas em componentes moldados por sopro; as etiquetassão de filme transparente, com aplicação de adesivo, e coloridas.

Tixotropia: Significa que a viscosidade de um material aumenta drasticamente quando aforça que induz o fluxo é removida.

Torpedo: A unidade central de um cabeçote ou ferramental, utilizado para formar a parede

interno do produto.

Transdutor: Um aparelho que converte energia de uma forma para outra, por exemplo,uma força pode ser convertida para um sinal elétrico num transdutor de pressão.

Transição do primeiro estágio: Uma alteração de estado associada com a cristalização, oua fundição de um polímero; o ponto de fundição de um material termoplásticosemicristalino.

Transição do segundo estágio: Usada para descrever a temperatura vítrea (Tg).

Transição vítrea: Uma alteração reversível num material amorfo de tenaz a frágil, ou defrágil a tenaz. Isto também ocorre nas regiões amorfas de um material termoplásticosemicristalino.

Trocador automático de telas: Um dispositivo que remove um pacote de telas do canal defluxo da massa para substituí-lo por um outro pacote, quando a pressão estiver caindoabaixo de um valor determinado, medido por um sensor de pressão.



Trocador de telas: Uma coleção ou um jogo de telas utilizadas para removercontaminação e/ou me-lhorar a mistura pela geração de pressão; elas são apoiadas por umdisco perfurado. Uma tela grossa (tamanho 20 ou 40) é colocada próximo ao disco perfurado, seguido por telas mais finas (tamanho 60, 80 ou mais fino).

Tubulação de plástico: Um tamanho particular de tubo plástico, no qual o diâmetroexterno é praticamente o mesmo num tubo correspondente de cobre, ou num tubo flexívelde pequeno diâmetro.

UV: Ultravioleta.

Valor médio: A medida da tendência média, isto é, o valor obtido pela soma dos itens deum conjunto de medidas e a posterior divisão pela quantidade dos itens individuais desteconjunto.

Válvula controladora de fluxo: Válvula hidráulica utilizada para diminuir ou regular a

quantia de óleo alimentada para um cilindro ou atuador, controlando deste modo avelocidade.

Válvula de cartucho: Uma válvula que possui apenas duas posições, isto é, aberta oufechada (ou ‘ligada’ ou ‘desligada’). Devido a este fato, pode ser chamada de ‘hidráulicadigital’.

Válvula de extrusão: Uma restrição ajustável no canal de fluxo, usada para controlar acontrapressão numa extrusora.

Válvula de prevenção de retorno: Uma válvula anti-retorno na ponta da rosca de uma

máquina injetora, para prevenir a perda de material durante a injeção.

Válvula de retenção: Uma válvula normalmente usada na extrusão de espumas, paracontrolar o refluxo do agente de expansão no método de injeção a gás da extrusão deespumas.

Válvula direcional: Uma válvula hidráulica para divergir ou direcionar o fluxo de óleo.

Variância: Um termo estatístico que pode ser obtido pela raiz da derivação padrão.

VDU: Significa display visual, isto é, uma tela de vídeo.

Ventilação: Um processo de escape ou remoção de voláteis de um material plástico.

Vergadura: Distorção de um produto moldado por sopro ou parison, causado, porexemplo, pela utilização de uma temperatura excessivamente alta durante o enchimento àquente.

Vidrado: Significa “como vidro”.



Vidro: Um produto inorgânico de fusão que foi refrigerado até uma condição rígida semcristalizar.

livro introdução à moldagem por sopro

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