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PROCESSOS DE FABRICAÇÃO Prof. Heiner Neri UNIP – Universidades Paulistas Campus Flamboyant AULA 02 PLÁSTICOS 19/08/2012 2 O termo plástico origina-se do grego plastikós, que quer dizer flexível, moldável. Além disso, é um material extremamente resistente, de baixo custo e grande durabilidade. matéria-prima dos ( Plástico) Polímeros . É o petróleo dela extrai . A nafta 19/08/2012 3 A nafta (do árabe, naft ) é um derivado de petróleo componente incolor utilizado principalmente como matéria-prima da indústria petroquímica (“nafta petroquímica” ou “nafta não-energética”) na produção de eteno e propeno, além de outras frações líquidas, como benzeno, tolueno e xilenos. apenas 3% do petróleo são separados e utilizados na produção dos plásticos. 19/08/2012 4 Tipos de Plásticos Termoplásticos: São plásticos que não sofrem alterações em sua estrutura química durante o aquecimento e que após o resfriamento podem ser novamente moldados. Exemplos: Polipropileno (PP), Polietileno de Alta Densidade (PEAD), Polietileno de Baixa densidade (PEBD), Polietileno tereftalato (PET), Poliestireno (PS), Policloreto de Vinila (PVC), etc. Termofixos : São aqueles que uma vez moldados não podem ser fundidos e remoldados novamente, portanto não são recicláveis mecanicamente. Exemplos: baquelite, Poliuretanos (PU) e Poliacetato de Etileno Vinil (EVA), poliésteres, resinas fenólicas, etc. 19/08/2012 5 Quem são eles Polietileno tereftalato — PET Produtos: frascos e garrafas para uso alimentício/hospitalar, cosméticos, bandejas para microondas, filmes para áudio e vídeo, fibras têxteis, etc. Polietileno de alta densidade — PEAD Produtos: embalagens para detergentes e óleos automotivos, sacolas de supermercados, garrafeiras, tampas, tambores para tintas, potes, utilidades domésticas, etc. Policloreto de vinila — PVC Produtos: embalagens para água mineral, óleos comestíveis, maioneses, sucos. Perfis para janelas, tubulações de água e esgotos, mangueiras, embalagens para remédios, brinquedos, bolsas de sangue, material hospitalar, etc. 19/08/2012 6 Polietileno de baixa densidade - PEBD / Polietileno linear de baixa densidade — PELBD Produtos: sacolas para supermercados e lojas, filmes para embalar leite e outros alimentos, sacaria industrial, filmes para fraldas descartáveis, bolsa para soro medicinal, sacos de lixo, etc. Polipropileno — PP Produtos: filmes para embalagens e alimentos, embalagens industriais, cordas, tubos para água quente, fios e cabos, frascos, caixas de bebidas, autopeças, fibras para tapetes e utilidades domésticas, potes, fraldas e seringas descartáveis, etc. Poliestireno — PS Produtos: potes para iogurtes, sorvetes, doces, frascos, bandejas de supermercados, geladeiras (parte interna da porta), pratos, tampas, aparelhos de barbear descartáveis, brinquedos, etc 19/08/2012 7 Produtos de plástico Os granulados e peletes de plástico podem ser transformados em produtos de várias formas, tais como: 19/08/2012 8 Principais Processos Moldagem por sopro Moldagem por injeção Extrusão 19/08/2012 9 Processamento de plásticos: Moldagem por sopro Processo em geral utilizado na obtenção de peças ocas através da insuflação de ar no interior do molde, de forma a permitir a expansão da massa plástica, até a obtenção da forma desejada. Aplicável geralmente à fabricação de frascos. 19/08/2012 10 Processamento de plásticos: Moldagem por sopro Os processos de moldagem por sopro podem ser separados em 2 tipos: moldagem por sopro via injeção (e injeção com estiramento) e moldagem por sopro via extrusão O processo de moldagem por sopro via injeção é constituído das seguintes etapas: 1.Produção de uma peça injetada via moldagem por injeção. 2.Fechamento do molde sobre a peça oca. 3.Introdução de ar comprimido para expandir a peça oca até a forma final. 4.Resfriamento e extração da peça soprada. 5.Resfriamento e extração da peça soprada.. 19/08/2012 11 19/08/2012 12 Na moldagem por sopro via extrusão, o parison é produzido via extrusão, o qual é posteriormente inflado dentro de um molde. No caso de uma extrusão de tubo vertical ( para baixo), as etapas usuais do processo envolvem: 1.Parison desce; 2.Molde fecha; 3.Sopra-se ar por baixo ou por cima ; Resfria-se a peça em contato com a parede fria do molde; 4.Abre-se o molde. 19/08/2012 13 19/08/2012 14 Variáveis que intervêm na operação Temperatura da massa : Esta deve ser mantida num mínimo para reduzir o tempo de resfriamento, mas uma temperatura muito reduzida evitará a plastificação completa e dará margem ao aparecimento de tensões residuais no material, assim como fortes defeitos superficiais. Por outro lado, uma temperatura muito elevada aumenta o tempo de ciclo e pode dar lugar ao afinamento do pré-moldado, especialmente quando se necessita de um ou mais ou menos longo. 19/08/2012 15 Variáveis que intervêm na operação Temperatura do molde: Devem ser baixas, devido à importância de esfriar rapidamente o molde. Velocidade de fechamento do molde: Uma velocidade demasiadamente elevada pode causar perdas do conteúdo do molde, de modo que se pode adicionar sistemas de retardamento de fecho do molde. Pressão de ar: Para um bom trabalho de moldagem, necessita-se, na prática, de pressões de 5 a 7 Kg/cm2. Outros fatores de importância incluem a eliminação de jatos de ar, pelo perigo de esfriamento local, e a secagem do ar ou eliminação do óleo arrastado pelo ar desde o compressor. 19/08/2012 16 19/08/2012 17 19/08/2012 18 19/08/2012 19 19/08/2012 20 Moldagem Por Injeção Consiste na moldagem de peças por meio do preenchimento de cavidades com polímeros fundidos. Tipos de peças: sólidas ou ocas Exemplos de peças: baldes, tampas, pára-choques, estojos, etc. 19/08/2012 21 Exemplos de Peças Injetadas 19/08/2012 22 Início do Processo 19/08/2012 23 Fechamento do Molde 19/08/2012 24 Avanço da Unidade de Injeção (Canhão) 19/08/2012 25 Avanço da Rosca por Sistema Hidráulico 19/08/2012 26 Recuo da Unidade de Injeção (Canhão) 19/08/2012 27 Recuo da Rosca 19/08/2012 28 Abertura do Molde 19/08/2012 29 Ação do Sistema Extrator da Máquina 19/08/2012 30 Ciclo de Injeção 19/08/2012 31 Partes da Máquina Injetora 19/08/2012 32 Sistema de Injeção - Funções Alimentação do polímero pelo funil. Dosagem – a rosca se movimenta para traz girando. Plastificação do polímero – movimento da rosca simultâneo com a dosagem. Injeção – movimento de avanço linear da rosca Recalque – mantém a rosca pressionando o polímero até a solidificação com uma pressão programada para compensar a contração no resfriamento. 19/08/2012 33 Vantagens do processo de injeção Peças podem ser produzidas com altas taxas de produtividade; Produção de peças de grandes volumes; Custo de mão-de-obra é relativamente baixo; O processo é altamente susceptível à automação; Peças requerem pouco ou nenhum acabamento; As peças podem ser moldadas com insertos metálicos; 19/08/2012 34 Desvantagens do processo de injeção Competição acirrada oferece baixa margem de lucro Os moldes são muito caros A qualidade das peças é difícil de ser determinada Imediatamente Falta de conhecimento dos fundamentos do processo causa problemas 19/08/2012 35 19/08/2012 36 19/08/2012 37 Quais os fatores técnicos relevantes para a escolha de uma injetora? Capacidade de plastificação; Força de fechamento; Distância máxima entre as placas; Dimensões das placas; Velocidade de injeção; Relação entre o comprimento e o diâmetro do cilindro de injeção( L/D ). 19/08/2012 38 19/08/2012 39 Extrusão É um processo de produzir um produto (ou extrusado) por forçar um material através de um orifício ou ferramental 19/08/2012 40 19/08/2012 41 Processo de extrusão O material moldável, polímero, é fundido Depois é forçado através da abertura de uma matriz ou estampo metálico O produto extrudado é resfriado progressivamente em água até permanecer sólido O extrusado pode ser enrolado em bobinas, cortado em peças de dimensões especificadas, ou cortado em grânulos regulares com faca rotativa 19/08/2012 42 Funções de uma rosca 19/08/2012 43 Modelos de extrusoras 19/08/2012 44 Modelos de extrusoras de filme 19/08/2012 45 Vantagens e desvantagens do processo de extrusão 19/08/2012 46 Aplicações do processo de extrusão Fabricação de produtos com perfil definido Tarugos Tubos Laminas Filmes Revestimento de fios metálicos Formação de camadas sobrepostas para obtenção de laminados Produção de filmes planos ou inflados 19/08/2012 47 Exemplos de produtos de extrusão
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