Plástico

Degradação termomecânica do polietileno de baixa densidade

Plastico Moderno
29 de setembro de 2018
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    O objetivo deste atrigo é demonstrar a influência da degradação mecânica no reprocessamento da resina e também da degradação térmica por meio de alterações de temperaturas de cada zona de aquecimento, tendo como importante fator o cisalhamento gerado pela rosca plastificadora com taxas de compressão de 3:1, na degradação termomecânica do material, onde o esforço mecânico é aplicado simultaneamente ao aquecimento.

    A degradação de polímeros por esforço mecânico, ou por aplicação de uma tensão mecânica, é uma questão com sentido bastante amplo, pois compreende desde fenômenos de fratura, o processamento, até as modificações químicas induzidas pela tensão mecânica ou por cisalhamento.

    Entre todos os elementos da máquina injetora, a rosca cumpre um importante papel pelo fato de transportar, plastificar, comprimir e homogeneizar o polímero. Devido ao movimento e consequente cisalhamento sobre o material, faz com que a rosca possa produzir cerca de 80% da energia térmica e mecânica necessária para transformação dos polímeros. Outra parte da energia térmica é obtida das resistências elétricas, devido ao fato de os polímeros terem baixa condutividade térmica e alta viscosidade no estado plástico. É necessário que a plastificação do polímero se dê por trabalho mecânico, pois, para fundir ou amolecer pelo sistema de aquecimento, via resistências elétricas ou outro mecanismo de condução de calor, seriam necessários tempos de residência muito longos para a tarefa. Portanto, a rosca que realiza múltiplas funções deve apresentar características e durabilidade de tal maneira que sua geometria promova máxima eficiência. Na zona de alimentação, o material proveniente do funil normalmente está em temperatura baixa e na forma de grãos ou pó. Nesse estado, possui baixa densidade aparente e, por isso, o material deve ser comprimido ao longo da rosca para compensar tal efeito, bem como para manter os níveis de cisalhamento adequados. Dependendo do processo envolvido e do polímero que está sendo processado, a rosca plastificadora deve possuir uma taxa de compressão específica.

    A hipótese levantada, nessas questões, é que o atrito causado no reprocessamento nas máquinas injetoras, quando a rosca não é específica, causa um aumento do cisalhamento da cadeia molecular dos polímeros a ela submetida, tendo como resultado final um produto de baixa qualidade mecânica.

    PROCESSO DE INJEÇÃO

    A injeção de polímeros é um processo muito utilizado para a produção de peças técnicas ou simples, sendo que o polímero é submetido a pressões e temperaturas elevadas para que possa ser moldado, recebendo a forma do produto desejado. Para a realização do processo, sequencias básicas são necessárias.

    Dosagem: Nessa operação parâmetros como curso (carga), velocidade e contrapressão são requisitos importantes a serem determinados, bem como outros recursos disponíveis quando oferecidos para uma adequação melhor ao processamento.

    Injeção: Na fase de preenchimento, parâmetros de pressão, velocidade e tempos são importantes para o perfeito controle dimensional, visual e de resistência mecânica do produto.

    Resfriamento e Extração: Fase determinante para o ciclo de moldagem, bem como qualidade do produto moldado. Requer conhecimentos técnicos para extração no tempo e temperatura adequados, evitando defeitos como as marcas de extração, empenamentos e contrações elevadas.

    Plástico Moderno, Artigo Técnico ©QD

    Figura 01 – Processo de injeção. tronicarts 3D-animation

    Porém, as dificuldades do processo de injeção são consequências de uma série de defeitos e deficiências na produção de peças que exigem a aplicação desta técnica. As causas desses problemas estão relacionadas com os principais parâmetros para o funcionamento das máquinas injetoras e com a falta de literatura para auxiliar os operadores quando ocorrem estes tipos de problemas, uma vez que alguns defeitos são causados pela falta de conhecimento relacionado ao cisalhamento, resultando na degradação e perdas de resistência na aplicação do produto, principalmente se este for reforçado com fibra de vidro. Tendo em vista essa informação, o processo de transformação de materiais poliméricos passa a ter maior facilidade na confecção de peças técnicas e mais complexas, aumentando a produtividade.



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