moldes conformação prova 2

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Tecnologia Mecânica 1
INTRODUÇÃO
™ Processamento de plásticos
™ Exemplos de aplicação de plásticos na indústria automóvel
™ Processamento de plásticos reforçados com fibras
™ Exemplos de aplicação de plásticos reforçados com fibra na 
indústria automóvel
™ Tecnologia de ligação por adesivos
Tecnologia Mecânica 2
Plásticos
™ Um material polimérico é constituído por “muitas partes”, ou unidades 
(monómeros), ligadas quimicamente entre si de modo a criar um sólido.
™ Quando na formação da molécula participam mais do que um tipo de
monómero, obtém-se plásticos copolímeros.
¾ Designa-se por polimerização o processo químico através do qual os 
monómeros se combinam quimicamente formando:
- Polímeros com cadeias longos
- Polímeros com ligações cruzadas
Tecnologia Mecânica 3
Os plásticos são em geral caracterizados por apresentarem:
™Baixa densidade
™Baixa rigidez
™Boa resistência química
™Elevado coeficiente de expansão térmica
™Baixa condutibilidade térmica e eléctrica
™Baixa resistência mecânica
Vantagens:
• Possibilidade de obter um produto final 
s/operações de acabamento
• Elevada relação resistência/peso
• Facilidade de processamento
• Possibilidade de escolha em 
termos de cor
Desvantagens:
• Temperatura de serviço baixa
• Elevada contracção
Tecnologia Mecânica 4
Razões pelas quais a utilização de plásticos é importante
¾ O plástico é um material higiénico e asséptico: sendo utilizado em 
embalagens de produtos alimentares. Actua como barreira protectora entre os 
alimentos e os possíveis contaminantes. É um material asséptico, por não 
permitir que nele se desenvolvam quaisquer microrganismos.
¾ O plástico é um isolante térmico: diminui substancialmente as perdas 
energéticas, sendo utilizado como isolante térmico, contribuindo para a redução 
de gastos de energia.
¾ O plástico é durável e fiável: não corrói, não enferruja e requer menor 
manutenção do que qualquer outro material tradicional. É praticamente 
inquebrável. Podem, ainda, ser concebidos para ter uma durabilidade limitada 
(plásticos biodegradáveis).
¾ O plástico é um material leve: reduzindo o volume dos resíduos; nos veículos, 
menor consumo de combustíveis, que significa menos emissão de poluentes.
Tecnologia Mecânica 5
Tipos de plásticos
Termoplásticos
¾ Necessitam de calor para serem enformados.
¾ Reversíveis
¾ Recicláveis
¾ De uma forma geral não possuem ligações cruzadas
¾ De maior utilização industrial (70% em peso da quantidade 
total de plásticos)
Termoendurecíveis
¾ A temperatura ou um catalizador provoca uma reacção 
permanente
¾ Não podem ser refundidos e reenformados noutra forma
¾ Não são recicláveis
¾ Possuem ligações cruzadas
Tecnologia Mecânica 6
Processamento de plásticos
¾ Para dar forma a um material termoplástico este deve ser aquecido 
de forma a ser amaciado, adquirindo a consistência de um líquido, 
sendo designado nesta forma por polímero ou plástico fundido.
Propriedades importantes: 
• Viscosidade
• Viscoelasticidade
¾ Nos materiais termoendurecíveis, que não polimerizam 
completamente antes do processamento na forma final, utiliza-se um 
processo em que ocorre uma reacção química que conduz à 
formação de ligações cruzadas entre as cadeias poliméricas. A 
polimerização final pode ocorrer por aplicação de calor e pressão ou 
por acção de um catalizador.
Tecnologia Mecânica 7
Processamento de plásticos
™ Para conferir determinadas propriedades aos plásticos incorporam-se aditivos, 
tais como:
• Plastificantes – aumentam a processabilidade do plástico e garantem uma 
maior enformabilidade e menor fragilidade do produto acabado.
• Estabilizadores – evitam a degradação dos plásticos por agentes físicos e 
químicos (calor, radiação UV,…)
• Corantes e pigmentos
• Agentes anti-estáticos e anti-choque
• Retardantes de chama, entre outros
Os materiais poliméricos são também utilizados como 
ingrediente principal, noutros materiais:
• Tintas e vernizes
• Adesivos
• Compósitos de matriz polimérica
Tecnologia Mecânica 8
Produtos de plástico
Os granulados e peletes de plástico podem ser transformados em produtos 
de várias formas, tais como:
9 Folha fina
9 Varão
9 Chapas
9 Revestimentos isolantes em fios eléctricos
9 Tubos
9 Peças acabadas
• Extrusão
• Moldagem por injecção
• Moldagem por sopro
• Moldagem por termoeformação
• Moldagem por compressão
• Moldagem por transferência,…
Principais Processos
Tecnologia Mecânica 9
Processamento de plásticos: Extrusão
9 Processo Idêntico ao dos metais, mas efectuado com temperaturas mais 
baixas. 
9 Os produtos obtidos pelo processo de extrusão incluem tubos, varões, 
filmes e folhas, entre outras formas.
9 A máquina de extrusão serve também para produzir misturas de 
materiais plásticos, para produção de formas primárias, tais como 
peletes, e na recuperação de desperdícios de materiais termoplásticos.
9 Pode ser aplicado a termoplásticos e termoendurecíveis.
Tecnologia Mecânica 10
Processamento de plásticos: Extrusão
9 A resina termoplástica é introduzida num cilindro aquecido, e o material plástico 
amolecido é forçado, por um veio roscado ou parafuso rotativo, a entrar através 
de uma abertura (ou aberturas) numa matriz cuidadosamente maquinada, 
obtendo-se formas continuas.
9 Depois de sair do molde, a peça extrudida deve ser arrefecida abaixo da 
temperatura de transição vítrea, de modo a assegurar a estabilidade dimensional.
9 O arrefecimento é geralmente feito com jacto de ar ou com um sistema de 
arrefecimento a água.
Alimentador 
Grânulos de plástico 
Bandas de 
aquecimento 
Plástico fundido 
Parafuso 
Cilindro Fieira 
Extrudido 
Zona de 
medição 
Zona de 
compressão 
Zona de 
alimentação 
Crivo 
Tecnologia Mecânica 11
Processamento de plásticos: Extrusão
Tecnologia Mecânica 12
Processamento de plásticos: Moldagem por injecção
9 Um dos métodos de processamento mais importantes usados para dar forma aos 
materiais termoplásticos.
9 Os equipamentos mais recentes de moldagem por injecção utilizam um mecanismo 
de parafuso móvel para fundir o plástico e injectá-lo num molde.
9 Os equipamentos mais antigos utilizam um êmbolo para injectar o plástico “fundido”.
9 Uma das vantagens do método do parafuso móvel, em relação ao de êmbolo, é que 
no primeiro se obtém um fundido mais homogéneo.
Tecnologia Mecânica 13
Processamento de plásticos: Moldagem por injecção
O equipamento é constituído por dois componentes principais:
9 Unidade de injecção – funde e “entrega” o polímero fundido (funciona 
como uma extrusora).
9 Unidade de fixação – abre e fecha o molde em cada ciclo de injecção.
Tremonha 
Motor e 
engrenagens 
Bandas de 
aquecimento 
Parafuso 
Bico 
Placa estacionária 
Placa móvel 
Cilindro 
Molde 
Cilindro de 
fixação 
Cilindro 
hidráulico 
Válvula de 
paragem 
Barra de fixação (4)
Cilindro para 
parafuso 
Unidade de injecção Unidade de fixação 
Tecnologia Mecânica 14
Processamento de plásticos: Moldagem por injecção
 
Fundido injectado na cavidade 
Polímero fundido 
Válvula de 
paragem 
 
O molde é aberto e a peça é ejectada 
Peça 
 
Polímero fundido 
“fresco” à espera da 
próxima injecção 
Solidificação 
Parafuso recolhido 
 
Cavidade Placa móvel
Molde fechado 
Tecnologia Mecânica 15
Processamento de plásticos: Moldagem por injecção
Tecnologia Mecânica 16
Processamento de plásticos: Moldagem por injecção
 
Placa estacionária 
Canais de água 
Placa de suporte Placa móvel 
Placa ejectora 
Cavidade 
Canais de 
distribuição
Bocal 
Gito 
Porta 
Linha de partição Pinos de ejecção 
Estrutura de ejecção 
Ejectores 
Pinos ejectoresBucha do 
gito 
Puxador do gito 
Tecnologia Mecânica 17
Processamento de plásticos: Moldagem por injecção
Poço frio
Ataque
Gito
Cavidade
Alimentador
Características dos moldes de duas placas:
¾ Cavidade – Tem a geometria da peça mas ligeiramente sobredimensionado, de 
forma a permitir contracções.
¾ Sistema de distribuição -
• Gito - conduz o fundido do bocal para o molde
• Canais de distribuição – conduzem o fundido para a cavidade (ou cavidades)
• Ataques– constringem o escoamento do plástico na cavidade
¾ Sistema de ejecção – Cuja função é ejectar as peças obtidas da cavidade, no fim 
do ciclo de moldagem
• Pinos de ejecção – construídos na parte móvel do molde
¾ Sistema de arrefecimento – consiste numa bomba externa ligada a zonas de 
passagem do fundido, no molde, através dos quais circula água para remover 
calor do plástico aquecido
¾ Saídas de ar – permitem a evacuação de ar da cavidade
Tecnologia Mecânica 18
Processamento de plásticos: Moldagem por injecção
Problemas/defeitos:
9 Linhas de soldadura – ocorrem normalmente em duas situações:
1. Quando o polímero fundido é dividido por um obstáculo, contornando-o, e se 
voltar a juntar. O obstáculo existente no molde rouba calor ao polímero 
fundido.
fundido 
Região de 
soldadura 
insertos 
Frente do 
fundido 
Tecnologia Mecânica 19
Processamento de plásticos: Moldagem por injecção
• Quando o polímero fundido é injectado numa cavidade com mais que um ponto 
de injecção
 
soldaduras 
Frentes do fundido 
Tecnologia Mecânica 20
Processamento de plásticos: Moldagem por injecção
Problemas/defeitos:
9Chupados e chochos – Ocorrem quando a secção da peça é demasiado espessa. As 
partes mais espessas retêm calor que é libertado pelas forças “de contracção” –
especialmente devido à cristalização que envolve uma grande mudança de densidade. 
Se a pele exterior solidificar, e por isso resistir a posteriores afundamentos, formam-se 
vazios internos à medida que a resistência à do “fundido” solidificado é excedida. É 
sobretudo um problema de concepção, devendo evitar-se secções espessas.
9Concentração de tensões nos “cantos” - que dão origem à rotura do produto em serviço 
9“Queimaduras” – Causadas por um aumento local da temperatura do fundido, 
provocando a sua degradação. As queimaduras podem ser originadas pelo rápido escape 
do ar do sistema de ventilação.
chupagem 
vazios 
t1 t1 
t2 t2 
t1≈t2 t1≤0.6t2 
Tecnologia Mecânica 21
Processamento de plásticos: Moldagem por injecção
Linha de 
soldadura 
1 ponto de 
injecção central 
2 pontos de 
injecção 
1 ponto de 
injecção na 
extremidade 
9 Distorções
9 Contracções
9 A contracção é a diferença entre as dimensões do molde e da peça arrefecida,
sendo a principal causa a alteração da densidade à medida que o fundido solidifica. 
9 Os polímeros cristalinos dão origem aos piores problemas (Nylon, PET e 
polipropileno ≈1-4 %. Para os polímeros amorfos (poliestireno, acrilico e 
policarbonato) esses valores rondam os 0.3 – 0.7%.
9 Os polímeros têm coeficientes de expansão térmica elevados, de forma que durante 
o arrefecimento ocorrem contracções elevadas no molde.
Tecnologia Mecânica 22
Processamento de plásticos: Moldagem por injecção
Valores típicos de contracção para alguns polímeros:
Nylon-6,6 0.020 mm/mm
Polietileno 0.025 mm/mm
Poliestireno 0.004 mm/mm
PVC 0.005 mm/mm
Parâmetros de contracção:
9 A adição de reforços/aditivos ao plástico tende a diminuir a contracção.
9 Pressão de injecção – à medida que a pressão aumenta, forçando mais material 
na cavidade do molde, a contracção é reduzida.
9 Tempo de compactação – efeitos semelhantes - força mais material na cavidade 
do molde durante a contracção
9 Temperatura do molde – temperaturas elevadas baixam a viscosidade do 
polímero fundido, permitindo que mais material seja “empacotado” no molde e 
reduzindo a contracção
Tecnologia Mecânica 23
Simulação: Moldagem por injecção
Tecnologia Mecânica 24
Processamento de plásticos: Moldagem por injecção de 
termoendurecíveis
Processo idêntico à moldagem por injecção de termoplásticos, no entanto:
¾ As temperaturas no cilindro devem ser relativamente baixas
¾ O plástico fundido é injectado num molde aquecido, onde se dá o 
processo de cura
¾ No caso de certas resinas termoendurecíveis, é necessária uma boa 
ventilação das cavidades do molde, de modo a evacuar os produtos de 
reacção originados durante a cura.
¾ A cura é a etapa que consome mais tempo em todo o ciclo.
Tecnologia Mecânica 25
SCORIM (Moldagem por injecção com controlo da morfologia)
¾ Este processo divide o material fundido por dois canais 
de injecção, melhorando a orientação e características 
das linhas de soldadura
¾ Os dois canais de material são aquecidos num bloco 
comum.
¾ Em cada canal do fundido encontra-se instalado um 
pistão.
A - Enquanto um dos pistões empurra o fundido, o 
outro retraí-se, criando um volume para o fundido se 
mover.
B - Os dois pistões deslocam-se na mesma direcção, 
fazendo o empacotamento da cavidade
C – os 2 pistões deslocam-se de uma só vez para a 
frente, e aí permanecem até o ataque solidificar
‘Shear controlled orientation in injection moulding’
Tecnologia Mecânica 26
CO-INJECÇÃO
9É um processo sequencial no qual dois materiais, da 
pele e do interior são injectados sequencialmente 
num molde através de bicos especiais.
9Quando o primeiro material é injectado, dá origem a 
uma pele contínua e o fundido remanescente forma o 
núcleo da peça. O 2º material injectado procura o 
centro quente, e na sua maioria fundido, da peça 
onde está colocado o 1º material, que oferece uma 
menor resistência. Para terminar pode injectar-se 
outra vez o material da pele
Os 2 materiais têm de ser compatíveis
Tecnologia Mecânica 27
Co-Injecção (Multicomponentes)
™Produz um produto com multi-
camadas 
™Consiste em injectar/re-injectar
alternadamente dois polímeros 
diferentes no molde.
™O material fundido do núcleo 
vai sendo deslocado com a 
injecção do fundido “fresco”
Tecnologia Mecânica 28
Injecção assistida com gás
9 O molde é parcialmente preenchido 
com o fundido. 
9 Com a ajuda de um gás, a massa de 
fundido é pressionada contra as 
paredes do molde.
Etapas:
¾ Fecho do molde
¾ Injecção do plástico
¾ Injecção de gás no fundido de plástico
¾ Manutenção da pressão de gás durante a solidificação
¾ Redução da pressão de gás
¾ Abertura do molde
Tecnologia Mecânica 29
Injecção assistida com gás
9 Um dos requisitos básicos para se obter peças 
de qualidade através deste método é a 
selecção correcta da quantidade de fundido
No caso de um pré-enchimento 
insuficiente o gás pode romper o 
fundido
No caso de um pré-enchimento 
excessivo, poderá verificar-se uma 
acumulação de material, que além de 
influenciar o ciclo de fabrico, pode por 
em causa o destino final da peça.
Tecnologia Mecânica 30
Processamento de plásticos: Moldagem por injecção
Vantagens:
¾ Podem produzir-se peças de elevada qualidade 
com velocidades de produção altas.
¾ O processo tem custos de fabrico relativamente 
baixos.
¾ Pode produzir-se um bom acabamento superficial 
na peça moldada.
¾ O processo pode ser automatizado.
¾ Podem produzir-se formas complicadas.
Desvantagens:
¾ O elevado custo do equipamento faz com que seja 
necessário produzir um grande volume de peças, de 
modo a compensar o custo da máquina.
¾ O processo tem de ser rigorosamente controlado, 
para que se obtenham produtos de qualidade.
Tecnologia Mecânica 31
Processamento de plásticos: RIM (Reaction Injection Molding)
9 Dois reagentes líquidos, extremamente reactivos, são misturados e 
imediatamente injectadosnuma cavidade do molde, onde ocorrem as
reacções que levam a que a solidificação ocorra. 
9 Este processo foi desenvolvido com o poliuretano de forma a produzir 
peças grandes para automóveis
9 Os polímeros epoxies e ureia-formaldeído são também aplicados a 
este processo. 
Vantagens:
• Todas aquelas obtidas com a fundição de metais, mais as 
relacionadas com operações realizadas à temperatura 
ambiente ou temperaturas moderadas
Desvantagens:
• Nem todos os plásticos estão disponíveis na forma líquida.
Tecnologia Mecânica 32
Processamento de plásticos: Moldagem por sopro
¾ É um processo no qual se utiliza pressão de ar para expandir um plástico 
macio na cavidade do molde.
¾ Um cilindro ou um tubo de plástico aquecido, designado por ´pré-forma´, é 
colocado entre as mandíbulas de um molde.
¾ O molde é fechado prendendo as extremidades do cilindro e injecta-se ar 
comprimido que força o plástico contra as paredes do molde.
¾ Muito utilizado no fabrico de garrafas, tanques de gasolina,.. 
¾ É limitado a termoplásticos: polietileno de elevada densidade, polipropileno, 
PVC, PET.
Pode ser realizado:
numa só etapa – extrusão+moldagem por sopro, 
injecção+moldagem por sopro, ou alongamento+moldagem 
por sopro
em duas etapas - fabrico da pré-forma e moldagem por 
sopro
Tecnologia Mecânica 33
Processamento de plásticos: Extrusão-Moldagem por sopro
Molde 
(aberto) 
Pré-forma 
Cilindro da Extrusora
Matriz de tubo 
Linha de ar 
Molde 
(fechado) 
Peça 
moldada 
1) Obtenção da pré-forma (extrusão).
2) Fecha-se o molde, e a parte superior da pré-forma (tubo) é fechada pelo molde.
3) Introduz-se ar comprimido no tubo, que o expande enchendo o molde.
4) A peça é arrefecida mantendo-se sob pressão do ar, o molde é aberto e a peça 
é removida.
Tecnologia Mecânica 34
Processamento de plásticos: Extrusão-Moldagem por sopro
Tecnologia Mecânica 35
Processamento de plásticos: Injecção-Moldagem por sopro
Molde 
de injecção 
Molde 
de sopro 
Unidade de 
injecção 
Tubo de 
sopro 
Moldagem por injecção antes de
se efectuar a sopragem 
Linha de ar 
Peça obtida 
por moldagem 
por sopro 
1) A pré-forma é obtida por moldagem por injecção à volta de um tubo de sopro.
2) O molde de injecção é aberto e a pré-forma é transferida para um molde de 
sopro.
3) Introduz-se ar comprimido no tubo, que o expande enchendo o molde.
4) A peça é arrefecida mantendo-se sob pressão do ar, o molde é aberto e a peça é 
removida
Tecnologia Mecânica 36
Processamento de plásticos: Injecção-Moldagem por sopro
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Tecnologia Mecânica 37
Processamento de plásticos: Injecção-Moldagem por sopro
Tecnologia Mecânica 38
Processamento de plásticos: Alongamento-Moldagem por sopro
Molde 
de injecção 
Unidade de 
injecção 
Tubo de 
sopro 
Válvula de 
ar de um só 
sentido 
Peça obtida 
por 
moldagem 
por sopro 
Linha de ar 
(1) Obtenção da pré-forma por 
moldagem por injecção
(2)Alongamento (3) Sopro
™ O alongamento do plástico macio dá origem a um polímero com um estado de 
tensão mais favorável do que o processo convencional.
™ A estrutura resultante é mais rígida, com uma maior resistência ao impacto e mais 
transparente.
™ O material mais utilizado é o PET, o qual tem baixa permeabilidade e é alongado 
por este processo.
Tecnologia Mecânica 39
Processamento de plásticos:
Moldagem por termoenformação – molde negativo
Aquecedor 
Sistema de 
fixação 
Folha de plástico 
Molde 
Cavidade do 
molde 
Orifícios 
de vácuo 
Uma folha de plástico é amaciada 
por aquecimento
A folha amaciada é colocada sobre 
uma cavidade do molde côncava
O sistema de vácuo empurra a folha 
para a cavidade do molde
Sistema de 
fixação (aberto) 
Aba
Peça obtida por 
moldagem 
O plástico endurece em contacto 
com a superfície fria do molde
A peça é removida 
e as abas são 
cortadas
Tecnologia Mecânica 40
Processamento de plásticos: Moldagem por termoformação
Tecnologia Mecânica 41
Processamento de plásticos:
Moldagem por termoenformação – molde positivo
Folha de plástico 
aquecida Molde positivo 
(1) A folha de plástico aquecida é 
colocada em cima do molde convexo
(2) O sistema de fixação é colocado em 
posição e a folha de plástico envolve o 
molde, à medida que se aplica pressão.
Molde negativo vs. Molde positivo
9 Molde negativo – cavidade côncava
9 Molde positivo – cavidade convexa
9 Ambos são utilizados em termoenformação.
Tecnologia Mecânica 42
Processamento de plásticos: Moldagem por compressão
Metade superior do 
molde Punção 
Cavidade
Metade 
inferior do 
molde 
Pino de 
ejecção 
Peça 
obtida por 
moldagem
9 Muitas resinas termoendurecíveis, como as resinas fenol-formaldeído, ureia-
formaldeído, melanina-formaldeído, epoxies e fenólicas são enformadas por este 
processo.
9 A resina termoendurecível, que pode ser pré-aquecida, é introduzida num molde 
quente contendo uma ou mais cavidades.
9 A parte superior do molde desce e comprime a resina plástica; a pressão aplicada 
e o calor amolecem a resina e o plástico liquefeito é forçado a encher a cavidade 
ou cavidades do molde.
9 A continuação do processo é necessária para completar a formação de ligações 
cruzadas na resina termoendurecível, e finalmente a peça é injectada.
9 O material em excesso é posteriormente cortado da peça. 
Tecnologia Mecânica 43
Processamento de plásticos: Moldagem por compressão
Vantagens:
• Devido à sua relativa simplicidade, os custos de fabrico dos moldes são 
baixos.
• O fluxo relativamente baixo do material reduz o desgaste e a abrasão 
dos moldes.
• A produção de peças de grandes dimensões é mais exequível.
• São possíveis moldes mais compactos devido à sua simplicidade.
Desvantagens:
• São difíceis de produzir por este processo peças com formas 
complicadas.
• É difícil que os componentes de uma peça mantenham tolerâncias 
apertadas.
• É necessário retirar as rebarbas das peças moldadas.
Tecnologia Mecânica 44
Processamento de plásticos: Moldagem por transferência
 
Câmara de 
transferência 
Punção 
Carga (pré-forma) 
Cavidades
Pino de ejecção 
Peça obtida 
por moldagem 
Desperdício 
9 A resina não é introduzida directamente na cavidade do molde, mas sim 
numa câmara exterior à cavidade do molde.
9 Na moldagem por transferência, depois do molde estar fechado, o êmbolo 
força a resina (normalmente pré-aquecida) a passar da câmara exterior, 
através de um sistema de gitagem, para as cavidades do molde.
9 Depois do material moldado ter tido tempo para que ocorra a cura, de modo 
a formar-se um material polimérico rígido, reticulado, a peça moldada é 
ejectada do molde.
Tecnologia Mecânica 45
Processamento de plásticos: Moldagem por transferência
Vantagens:
• Em relação à moldagem por compressão, a moldagem por 
transferência tem a vantagem de não se formarem rebarbas 
durante a moldagem, pelo que as peças necessitam de menos 
operações de acabamento.
• Podem produzir-se muitas peças ao mesmo tempo, usando um 
sistema de gitagem.
• É especialmente útil para fazer peças pequenas com formas 
complicadas, que seriam difíceis de produzir por moldagem por 
compressão.
• Podem ser utilizados insertos de metal ou cerâmico, na 
cavidade, antes da injecção. 
Tecnologia Mecânica 46
Selecção de plásticos para aplicações em engenharia
™ Capacidade de redução do número de peças num projecto;
™ Resistência química em diferentes meios;
™ Propriedades de isolamento eléctrico;
™ Peso;
™ Facilidade de processamento;
™ Resistência mecânica, rigidez e tenacidade;
™ Transparência;
™ Baixo coeficiente de atrito;
™ Capacidade de coloração e revestimento;™ Estabilidade dimensional.
Tecnologia Mecânica 47
Plásticos de maior importância
¾Plásticos ditos de engenharia, ou estruturais:
• Policarbonatos
• Poliamidas (nylons)
• Poliacetais (POM)
• Polissulfona
• Resinas à base de óxidos de fenileno (PPO)
• PET(Politereftalato de etileno)
¾Como plásticos ditos de uso geral, os com maior aplicação são:
• Polietileno
• PVC (Policloreto de vinilo)
• Polipropileno
• Poliestireno
• ABS (Acrilonitrilo-Butadieno-Estireno)
Tecnologia Mecânica 48
Materiais não poliméricos substituídos pelos termoplásticos
(novas aplicações no mercado americano – 1994 a 1999) 
Madeira 
20% 
Outros Pol.
13% 
Vidro 
13% 
Papel 
2% 
Cimento 
2% 
Borracha 
2% Metal 
50% 
A substituição dos metais é feita principalmente pelos plásticos de 
engenharia, que se valem neste caso das suas melhores 
características técnicas. Destacar-se o papel do PVC na substituição 
dos materiais tradicionais, como a madeira.
Tecnologia Mecânica 49
Árvore das aplicações técnicas dos termoplásticos (2000)
Peças técnicas 
Ind. automóvel 
Electrodomésticos 
Ind. electrónica
Peças p/ interior 
Peças p/ exterior 
Revest. de cabos 
Luminárias e discos para óptica 
Peças 
painel 
Acabamento interno
motor 
tanque 
faróis 
Pára-choques
PP, ABS, PPO/PS 
PA, ABS, ABS/PC 
PP, PA, POM 
PEAD 
 PC 
PP, ABS 
PP, ABS, PS, PA, SAN
PC, ABS 
PS, PC, PMMA 
PP, PC, PA-6, PS, PET 
Tecnologia Mecânica 50
Polietileno 
Propriedades:
9 Tem baixo custo, apresentando muitas propriedades importantes do ponto de 
vista industrial, tais como a tenacidade à temperatura ambiente e a baixas 
temperaturas, com resistência mecânica suficiente para muitas aplicações, a 
boa flexibilidade numa vasta gama de temperaturas, mesmo até –73ºC, a 
excelente resistência à corrosão, as óptimas propriedades de isolamento, a 
ausência de cheiro e sabor e a baixa transmissão de vapor de água.
Aplicações:
9 Filmes, tubos, chapas; moldagem por sopro; isolamento de fio e de cabos
Tecnologia Mecânica 51
Polietileno
¾ Os tipos de polietileno mais conhecidos são:
• De baixa densidade (LDPE) – apresenta uma estrutura ramificada, o que 
lhe diminui o grau de cristalinidade e a densidade. A estrutura ramificada 
também faz baixar a resistência mecânica, porque reduz as forças de 
ligação intermemoleculares
Material flexível, facilmente processável, atóxico e inerte, muito utilizado 
pelo processo de sopro.
• De alta densidade (HDPE) – apresenta uma estrutura em cadeia linear. 
Por possuir poucas ramificações da cadeia principal, as cadeias principais 
podem empilhar-se de forma mais compacta, o que lhe aumenta a 
cristalinidade e a resistência mecânica.
Elevada rigidez, resistência ao impacto, resistência química, resistência ao 
impacto.
• Linear de baixa densidade (LLDPE) – tem uma estrutura em cadeia linear 
com pequenas ramificações laterais oblíquas. Comparado com o LDPE 
apresenta um maior brilho, maior rigidez, menor permeabilidade a gases e 
um menor custo.
Tecnologia Mecânica 52
Policloreto de vinilo (PVC)
Propriedades:
9 A larga utilização do PVC é atribuída essencialmente à sua elevada resistência 
química e à sua capacidade para se misturar com aditivos, o que permite produzir 
um grandes número de compostos com uma vasta gama de propriedades físicas e 
químicas.
9 O PVC origina um material que é essencialmente amorfo e não rescristaliza.
9 As fortes forças de coesão entre as cadeias poliméricas do PVC devem-se 
principalmente aos elevados momentos dipolares causados pelos átomos de cloro. 
Os átomos de cloro, de grandes dimensões, provocam, no entanto, um bloqueio 
espacial e repulsão electroestática, o que reduz a flexibilidade das cadeias 
poliméricas. 
9 Esta imobilidade molecular traduz-se numa grande dificuldade em processar o 
homopolímero e apenas em algumas aplicações se pode usar o PVC sem que seja 
combinado com um certo número de aditivos que permitem o seu processamento e 
conversão em produtos finais.
9 Tem uma resistência mecânica relativamente elevada (52 a 62 MPa), combinada 
com uma certa fragilidade. Bom isolamento térmico e eléctrico e uma elevada 
resistência a solventes. O elevado teor em cloro do PVC é responsável pela 
resistência química à chama.
Tecnologia Mecânica 53
Policloreto de vinilo (PVC)
™ São poucas as aplicações em que o PVC é utilizado sem 
que haja necessidade de utilizar um certo número de 
composto ao material base, tais como plastificantes, 
estabilizadores de temperatura, lubrificantes, materiais de 
enchimento e corantes.
9 PVC rígido
É aplicado na construção de edifícios: tubagens, ramais, 
molduras de janelas, algeroses e moldagens e guarnições 
interiores. O PVC é também usado para tubos eléctricos
9 PVC plastificado
É utilizado em muitas aplicações em que compete com a 
borracha, têxteis e papel. Nos transportes, é utilizado nas 
coberturas dos tectos dos automóveis, estofos, isolamento 
de fios eléctricos, revestimento para pavimentos, tapetes e 
guarnições interiores e exteriores. 
PVC plastificado reforçado com fibra textil
9 Espuma de PVC expandido
É utilizado no fabrico do Casco e 
convés do barco
Tecnologia Mecânica 54
Polipropileno (PP)
Propriedades:
9 É um dos polímeros mais baratos, uma vez que pode ser sintetizado a partir de 
matérias-primas petroquímicas baratas.
9 Mais resistente mecanicamente e menos flexível que o polietileno. Este material 
pode ser submetido a temperaturas de 120ºC sem se deformar.
9 Possui boa resistência química, à humidade e ao calor. Apresenta uma baixa 
densidade, boa dureza superficial e estabilidade dimensional. Têm boa resistência 
à flexão, podendo ser utilizado em produtos como rótulas.
Tecnologia Mecânica 55
Polipropileno (PP)
Aplicações:
• Na área dos transportes, os copolímeros de PP com elevada resistência ao 
impacto substituíram a borracha rígida nas caixas de baterias, pára-choques, 
reservatório de óleo do freio, porta luvas, tubagens de ar e coberturas de 
protecção. 
• O PP com materiais de enchimento aplica-se no revestimento de ventiladores de 
automóveis e tubagens de aquecimento, em que é necessária uma elevada 
resistência à deflexão pelo calor.
• O homopolímero de PP é ainda utilizado extensivamente na parte inferior de 
carpetes 
• Na forma de fibra pode ser utilizado para reforçar o cimento. Evita as fissuras 
resultantes da contracção.
Tecnologia Mecânica 56
Poliestireno (PS)
9 É um plástico claro, sem odor e sem sabor, sendo relativamente frágil se não for 
modificado, tem brilho elevado.
9 Para além do PS transparente (cristalino), existem outros dois tipos importantes, 
tais como o PS do tipo resistente ao impacto e do tipo expansível.
9 O homopolímero caracteriza-se pela sua rigidez, claridade cintilante e facilidade 
de processamento, mas tem tendência para ser frágil. 
9 De um modo geral os PSs têm boa estabilidade dimensional, baixa retracção na 
moldagem, sendo fáceis de processar a um baixo custo. No entanto, têm baixa 
resistência às condições atmosféricas e são atacados quimicamente por óleos e 
solventes orgânicos. Têm boas propriedades de isolamento eléctrico e 
propriedades mecânicas adequadas dentro dos limites de temperatura 
aplicáveis. 
Tecnologia Mecânica 57
Acrilonitrilo-Butadieno-Estireno (ABS)
Propriedades:
9 Os materiais do tipo ABS são conhecidos pelas suas propriedades de engenharia, 
tais como a boa resistência mecânica e ao impacto, combinadas com a facilidade 
de processamento. É um dos plásticos mais caros.
9 A vasta gama de características importantes em engenharia exibida pelo ABS 
deve-se às propriedades com que cada um contribui. O acrilonitrilo contribui 
com a resistência química e ao calor e atenacidade; o butadieno melhora a 
resistência ao impacto e a retenção das propriedades a baixa temperatura; e o 
estireno contribui com o brilho superficial, rigidez e facilidade de processamento. 
9 A resistência ao impacto do ABS aumenta à medida que aumenta o teor em 
borracha (butadieno), mas as propriedades, tais como a resistência à tracção e a 
temperatura de deflexão diminuem.
9 Plásticos substitutos: polipropileno, poliestireno e polietileno de alta densidade
Aplicações:
9 Painéis de instrumentos e consolas de automóveis; grelhas de radiadores; caixas 
de faróis, portas extrudidas e termoenformadas de electrodomésticos, pequenos 
aparelhos domésticos e caixas de computadores.
Tecnologia Mecânica 58
Poliamidas ou nylons
Propriedades:
9 Possuem uma boa capacidade para suportar cargas a temperaturas elevadas, boa 
tenacidade, baixo coeficiente de atrito e boa resistência química. A flexibilidade das 
cadeias principais de carbono origina elevada flexibilidade molecular, que é 
responsável pela baixa viscosidade do fundido e pela facilidade de processamento. 
Esta flexibilidade contribui ainda para a elevada lubrificação, baixo atrito e boa 
resistência à abrasão. No entanto, absorvem água, o que causa variações 
dimensionais com o aumento do teor em humidade.
9 São muitas vezes reforçados com fibra de vidro ( exemplo: tipo 6,6 – reforço mineral 
+ 30% de fibra de vidro)
Aplicações:
9 Os nylons têm aplicações em quase todos os sectores 
industriais. Utilizações típicas deste material são: 
engrenagens, chumaceiras e peças anti-atrito não 
lubrificadas, componentes mecânicos para funcionar a 
temperaturas elevadas e resistir aos hidrocarbonetos e 
solventes, componentes eléctricos submetidos a 
temperaturas elevadas e componentes resistentes ao 
impacto……
Tecnologia Mecânica 59
Poliamidas ou nylons
Tecnologia Mecânica 60
Acetais
Propriedades:
9 São dos termoplásticos mais resistentes (resistência à tracção de 69 MPa) e mais 
tenazes. Têm uma excelente resistência à fadiga e estabilidade dimensional. Outras 
das características importantes são o baixo coeficiente de atrito, baixa absorção de 
água, a facilidade de processamento, a boa resistência aos solventes e ao calor até 
cerca de 90ºC, sem carga aplicada.
Aplicações:
9 Encontram aplicações que não têm contacto directo com alimentos ou cosméticos.
9 Os acetais substituíram diversas peças vazadas de zinco, latão e alumínio e peças 
estampadas de aço, devido ao seu mais baixo custo. Quando não são exigidas as 
elevadas resistências dos metais, podem, em muitas aplicações, reduzir–se ou 
eliminar-se os custos inerentes às operações de acabamento e de união, usando 
acetais.
9 Nos automóveis, são utilizados em componentes dos sistemas de combustível, cintos 
de segurança e manípulos das janelas. 
Tecnologia Mecânica 61
Policarbonato
Propriedades:
9 Apresentam uma elevada resistência mecânica, tenacidade, são resistentes a uma 
grande variedade de produtos químicos e estabilidade dimensional, que permite 
que sejam utilizados em componentes de engenharia de elevada precisão, em que 
se exigem tolerâncias apertadas. 
9 Têm uma elevada energia de impacto, a resistência à tracção é elevada (cerca de 
60 MPa). Boas propriedades de isolamento eléctrico e transparência. Boa 
resistência à fluência
Aplicações:
9 Incluem excêntricos e engrenagens, capacetes, componentes de aviões, hélices 
para barcos, caixas e lentes de luzes de tráfico, substituição de vidros em janelas, 
e ainda ferramentas para aplicações eléctricas, pequenos electrodomésticos.
Tecnologia Mecânica 62
Polissulfonas
Propriedades:
9 São termoplásticos estruturais com elevado desempenho, transparentes, podem ser 
metalizados, são tenazes e resistentes mecanicamente. 
9 Podem ser utilizados durante tempos longos a temperaturas entre os 150 e os 
175ºC, sem perda de propriedades.
9 Têm uma resistência à tracção elevada (entre os termoplásticos) de 70 MPa e uma 
tendência relativamente baixa para fluir. Resistem à hidrólise em meios aquosos 
ácidos e básicos.
9 Liberdade de concepção proporcionada pelo processo de injecção.
Aplicações:
9 Utilizado no fabrico de componentes resistentes à corrosão, como tubagens, 
bombas, componentes de faróis, instrumentos médicos.
Reflectores internos dos 
faróis
Tecnologia Mecânica 63
Poliésteres termoplásticos
9 Os mais importantes são o PET (politereftalato de etileno) e o PBT (politereftalato
de butileno)
PET
¾ Possui alta transparência, excelentes propriedades mecânicas e químicas.
¾ Muito utilizado em filmes para embalagem de alimentos, já que não provoca 
alteração ou contaminação do produto, tem baixa permeabilidade a gases, 
preservando o sabor e o aroma, e em fibras para vestuário, carpetes e 
“tecido” para pneus. Desde 1977 que o PET é utilizado como resina base.
PBT 
¾ substitui alguns plásticos termoendurecíveis e os metais , em algumas 
aplicações.
¾ Aplicações em automóveis incluem grandes componentes da carroçaria, 
tampas e rotores da ignição, tampas da bobinas de ignição, bobinas, 
controladores da injecção do combustível, aros e engrenagens dos
velocímetros.
Tecnologia Mecânica 64
Resinas à base de óxido de fenileno
Propriedades:
9 As resinas de PPO (óxido de polifenileno) são produzidas na General Electric
com a designação comercial de resinas Noryl.
9 São geralmente reforçadas com fibra de vidro (20 a 30%)
9 Excelentes propriedades mecânicas no intervalo de temperaturas de –40 a 
150ºC, excelente estabilidade dimensional com baixa fluência, elevado módulo 
de elasticidade, baixa absorção de água, boas propriedades dieléctricas, 
excelentes propriedades de impacto e excelente resistência a meios aquosos.
Aplicações:
guarda-lamas, grelhas e peças da carroçaria de automóveis.
Tecnologia Mecânica 65
Plásticos Termoendurecíveis
9 São formados por uma estrutura molecular reticulada de ligações primárias 
covalentes.
9 Alguns formam ligações cruzadas por aquecimento ou através de uma combinação 
de calor e pressão. Outros podem formar ligações cruzadas através de uma 
reacção química, que ocorre à temperatura ambiente.
9 Não podem ser reaquecidos e refundidos, ao contrário do que acontece com os 
termoplásticos. Este facto constitui uma desvantagem dos termoendurecíveis, 
porque os desperdícios produzidos durante o processamento não podem ser 
reciclados nem reutilizados.
Vantagens:
• Estabilidade térmica elevada
• Rigidez elevada
• Estabilidade dimensional elevada
• Resistência à fluência e à deformação sob carga
• Baixo peso
• Boas propriedades de isolamento térmico e eléctrico
Tecnologia Mecânica 66
Plásticos Termoendurecíveis
9 São normalmente processados por moldagem por compressão ou por 
transferência. No entanto, em alguns casos desenvolveram-se técnicas de 
moldagem por injecção para termoendurecíveis, que permitem baixar o custo 
do processo.
9 Muitos termoendurecíveis são utilizados na forma de misturas para moldagem 
constituídas por dois componentes principais: 
1) uma resina contendo agentes de cura, endurecedores e plastificantes
2) materiais de enchimento e/ou de reforço, que podem ser materiais
orgânicos ou inorgânicos. 
Exemplos:
™ Fenólicos
™ Resinas epoxídicas
™ Poliésteres insaturados
™ Resinas do tipo amina (ureias e melaninas)
Tecnologia Mecânica 67
Fenólicos
9 Têm um baixo custo e boas propriedades de isolamento eléctrico e térmico, bem 
como boas propriedades mecânicas. 
9 São facilmente moldados, mas as suas cores são normalmente limitadas 
(normalmente são pretos ou castanhos).
9 Os componentes moldados são feitos combinando a resina com vários materiais de 
enchimento que, por vezes, correspondem até 50 a 80% do peso total dos 
componentes moldados. Os materiais de enchimentoreduzem a retracção durante 
a moldagem, diminuem o custo e aumentam a resistência mecânica. Também 
podem ser utilizados para melhorar as propriedades de isolamento térmico e 
eléctrico.
Aplicações:
• Os engenheiros de automóveis utilizam os compostos fenólicos para 
moldagem no fabrico de componentes de travões e peças de transmissão.
• Adesivos resistentes a temperaturas elevadas e a humidade
• Alguns tipos de laminados e contraplacados de madeira
Tecnologia Mecânica 68
Resinas epoxídicas
9 Têm uma pequena retracção durante a cura, têm boa adesão a outros 
materiais, boa resistência química e ao meio ambiente, boas propriedades 
mecânicas e boas propriedades de isolamento eléctrico.
Aplicações:
• Como revestimentos de protecção e decorativos, devido à sua boa 
adesão e boas resistências mecânica e química. Exemplos típicos:
revestimentos de câmaras e tambores, primários para automóveis e
electrodomésticos, e revestimentos de fios.
• Fabrico de laminados e como matriz nos materiais reforçados com fibras.
• São o material predominante para a matriz da maior parte dos 
componentes de elevado desempenho, como os reforçados com fibras de 
elevado módulo de elasticidade.
Tecnologia Mecânica 69
Poliésteres insaturados
9 São materiais com baixa viscosidade, susceptíveis de serem misturados com 
grandes quantidades de materiais de enchimento e de reforço. Por exemplo, 
podem ser reforçados com fibra de vidro.
9 Os poliésteres reforçados com fibra de vidro, depois de curados, têm 
resistências mecânicas excelentes, boa resistência ao impacto e boa 
resistência química
Aplicações:
• Os poliésteres insaturados reforçados com fibra de vidro são utilizados em 
painéis e peças da carroçaria de automóveis, 
• em cascos de pequenos barcos
Banho de água 
Extrusora fieira 
peletes 
Peletes de 
termoplásticos 
Troços de 
fibras 
Tecnologia Mecânica 70
Aplicações: indústria automóvel
Pára-choques
(polipropileno)
¾ Inicialmente eram pretos e pouco resistentes ao sol, desbotavam facilmente.
¾ Os compostos de PP obtiveram melhorias técnicas que os impulsionaram no 
mercado dos plásticos de engenharia.
¾ A tecnologia de produção da resina melhorou: melhor balanço da relação 
rigidez/impacto; desenvolveram-se novas cargas minerais para estes 
compostos.
¾ Maior resistência à temperatura (até 110ºC), melhor estabilidade dimensional, 
associada a um alto índice de fluidez, permitindo produzir peças de paredes 
mais finas.
¾ Aumento da resistência ao ‘risco’, conseguindo entrar nos carros ditos topo de 
gama.
¾ Actualmente este material tem melhores características, melhor fixação, tanto 
da cor natural, como da pintura.
¾ Pode ser fabricado por injecção ou termoenformação.
Tecnologia Mecânica 71
Aplicações: indústria automóvel
Revestimentos internos
¾ O couro sintético à base de polipropileno tem vindo a substituir o PVC, como 
não tem plastificantes, não possui odor e não ‘racha’ com o tempo.
Na área do motor
¾ O PP celebra novas conquistas, como a ventoinha e o suporte do sistema de 
refrigeração, todo o sistema de circulação de ar, caixa de filtro de ar e ainda 
cobertura do motor.
¾ Os nylons (poliamidas) disputam aplicações como a caixa do motor, 
incorporando os sistemas de filtros.
Os compostos de polipropileno necessitam de maior resistência térmica, 
com elevada resistência ao impacto. Enquanto os plásticos ditos de 
‘engenharia’ necessitam de uma maior resistência à radiação UV
Tecnologia Mecânica 72
Aplicações: indústria automóvel
Guarda-Lamas (Renault)
¾ Até 1997, 90% das peças de plástico eram pintadas fora da linha de montagem, 
geralmente pelos próprios fornecedores.
¾ Os pontos críticos sempre foram as acentuadas dilatações do material, rigidez da 
peça e a sua incompatibilidade com os processos de pintura e montagem em 
série.
¾ A GE Plastiques desenvolveu um termoplástico condutor produzido a partir de 
poliamida e poliproplileno, impregnado de carbono (resistência mecânica e 
térmica semelhante à dos materiais compósitos). 
¾ Liga de 2 polímeros de estruturas diferentes (cristalina e amorfa, combinação 
necessária para obter estabilidade a 170 ºC), um elastómero resistente a 
pequenos choques e um carga de cor preta que lhe confere propriedades 
condutoras muito próximas das do aço, permitindo a pintura por deposição 
electroestática.
¾ Plástico condutor cuja resistência térmica permite suportar as condições de 
pintura da linha de montagem.
Tecnologia Mecânica 73
Aplicações: indústria automóvel
Guarda-Lamas (Renault)
¾ Em 1997, a Renault desenvolveu uma nova técnica de fixação, designada por 
fixação deslizante, que permite completar a montagem total da carroçaria antes 
da pintura, integrando todos os materiais diferentes que a compõe. A linha é 
assim mantida na sua sequência e ritmo normais, permitindo a produção em 
grandes quantidades.
¾ Foi necessário considerar: o papel do guarda-lamas na segurança no veículo, a 
interface com as restantes partes da carroçaria, o processo de fabrico, as 
técnicas de tratamento e montagem, as normas ambientais, os requisitos de 
“desmontabilidade” – em caso de reparações e choques.
¾ Quanto à segurança, a resistência a pequenos choques é fundamental, uma vez 
que 50% dos acidentes ocorrem a menos de 8 Km/h, sendo frequentemente o 
guarda-lamas a parte mais afectada.
Tecnologia Mecânica 74
Aplicações: indústria automóvel
Reflectores internos dos faróis
¾ Novo policarbonato copolímero de ultra –alta resistência térmica (Bayer).
¾ Compete com a polissulfona
¾ Os reflectores são peças que requerem resistência térmica. O material tem de 
resistir a temperaturas superiores a 150ºC
¾ Policarbonato convencional – 144ºC
¾ Novo policarbonatos 160ºC<T<220ºC
¾ Os novos policarbonatos podem avançar em outras peças, actualmente 
fabricadas em vidro, por exemplo protectores de lâmpadas, oferecendo como 
vantagens:
• Transparência
• Processabilidade
• Custo inferior
Tecnologia Mecânica 75
Aplicações: indústria automóvel
Painel de instrumentos
¾ Noryl (óxido de polifenileno/poliestrireno) expansível (Pegueot 206)
¾ Constitui uma melhor alternativa às espumas de poliuretano e poliestireno
¾ Menor custo
¾ Maior estabilidade dimensional 
¾ Estabilidade térmica entre os –20ºC a 100ºC
Para peças internas e externas sem pintura
A Bayer desenvolveu:
¾ Uma mistura de policarbonato que se caracteriza por conferir à peça uma elevada 
resistência aos raios UV, mantendo a elevada resistência ao impacto e resistência 
térmica. Utilizada na fabricação de peças em que se pretende eliminar a pintura: grelhas 
frontais, retrovisores e peças do painel.
¾ Uma mistura de ABS/poliamida (a mesma mistura reforçada com cargas minerais é 
destinada à pintura na linha de produção).
Tem uma elevada resistência às intempéries, sendo indicada na moldagem de peças 
que requerem uma menor resistência ao impacto, brilho superficial reduzido e alta 
resistência à radiação UV.
Tecnologia Mecânica 76
Aplicações: indústria automóvel
Módulo de Ar/combustível para o Mazda Demio
¾ Este módulo engloba 11 componentes numa unidade, incluindo sistemas de limpeza de 
ar, sistemas de controlo e medição de entrada de ar, corpo de regulação de pressão, 
colectores de admissão de ar, injectores e unidade de gestão electrónica, entre outros.
¾ A combinação de vários componentes numa só unidade permite a concepção de um 
sistema integrado de entradas de ar, que cobre todo o processo – desde os canais de 
entrada de ar até à cabeça do cilindro. Esta nova concepção leva a um menor nível de 
ruído, e melhor desempenho do motor.
¾ O módulo é feito em plástico.
Colector de 
admissão de
Válvulas de 
controlo da 
rotação 
Regulador da pressão 
de admissão 
Canal de arMedidor de fluxo de ar 
Unidade de gestão electrónica Filtro de ar 
Sistema de 
admissão de
combustível
ar 
Tecnologia Mecânica 77
Estruturas híbridas
Módulo de cockpit para a Fiat
¾ Este módulo integra 15 componentes numa só unidade, que inclui: painel de 
instrumentos e seu reforço, unidade de ar-condicionado, air-bag, coluna da direcção, 
entre outros.
A concepção destes componentes como um todo permitiu uma difusão mais suave do 
ar na superfície de topo do painel de instrumentos.
¾ Foi também desenvolvida uma nova estrutura híbrida para reforço do painel de 
instrumentos, que suporta uma série de componentes, tais como: o volante e o air-bag, 
e assegura a rigidez do corpo do veículo.
Convencionalmente esta estrutura era feita só em aço. Actualmente é feita em aço e 
dois tipos de resinais. A estrutura híbrida é 10 vezes mais leve que a tradicional, e 
elimina 15 partes. 
Tecnologia Mecânica 78
ESTRUTURAS HÍBRIDAS
Novas possibilidades
¾ Um esqueleto metálico com plástico injectado, usada para produzir a parte 
frontal do veículo, que engloba a região de encaixe dos faróis.
¾ A tecnologia consiste em inserir uma estrutura metálica no molde, onde esse 
esqueleto recebe uma sobre-injecção de poliamida
Audi A6
Tecnologia Mecânica 79
ESTRUTURAS HÍBRIDAS
Abertura do molde
Fim do ciclo de 
injecção
Posicionamento da 
parte metálica
Tecnologia Mecânica 80
MATERIAIS COMPÓSITOS 
9 É formado por uma mistura ou combinação de dois ou mais micro ou macro 
constituintes que diferem na forma e na composição química e que, na sua 
essência, são insolúveis uns nos outros.
9 A importância dos compósitos em engenharia deriva do facto de que, ao 
combinar-se dois ou mais materiais diferentes, se pode obter um material 
compósito cujas propriedades são superiores, ou melhores, em alguns 
aspectos, às propriedades de cada um dos componentes.
9 Exemplos de materiais compósitos:
• Compósitos de matriz cerâmica ou metálica
• Compósitos de matriz polimérica
• Betão,
• Asfaltos,
• Madeira,…
Tecnologia Mecânica 81
MATERIAIS COMPÓSITOS DE MATRIZ POLIMÉRICA
FIBRAS PARA REFORÇO DE MATERIAIS PLÁSTICOS
9 Os três tipos de fibras sintéticas que se usam para reforçar materiais 
plásticos são:
• as fibras de vidro (as mais baratas e as mais usadas), 
• as fibras de aramido (kevlar) e 
• as fibras de carbono (apresentam resistências mecânicas 
elevadas e baixas densidades, pelo que, apesar do seu preço 
mais elevado, são utilizadas em muitas aplicações).
Tecnologia Mecânica 82
Comparação das várias fibras
Tecnologia Mecânica 83
PLÁSTICOS REFORÇADOS COM FIBRAS
Tipos de matrizes mais utilizadas
Tecnologia Mecânica 84
Processos de molde aberto para plásticos reforçados com fibras
Processo de deposição manual
9 É o processo mais simples e barato para fabrico de uma peça com reforço por 
fibras, sendo adequado para peças grandes em pequenas quantidades.
9 Em 1º lugar aplica-se um revestimento de gel ao molde aberto
9 Em seguida, o reforço de fibras de vidro, o qual consiste normalmente num 
tecido ou manta, é colocado manualmente no molde.
9 A resina plástica misturada com catalisadores e aceleradores é então vazada, 
ou aplicada com o auxílio de um pincel grosso.
9 Através da passagem de rolos faz-se com que a resina molhe completamente 
o reforço, removendo-se o ar que possa ter ficado aprisionado.
Rolo Resina 
Reforço Gel coat 
Tecnologia Mecânica 85
Processos de molde aberto para plásticos reforçados com fibras
Molde 
Filme deslmoldante
Gel coat Reforço 
Resina 
Rolo 
9 Para se aumentar a espessura da peça que se quer produzir, adicionam-se 
mais camadas de manta ou tecido de fibra e resina.
9 Com este método podem fabricar-se cascos de barcos, depósitos, coberturas, 
painéis de construção e peças com forma complexa.
9 Pode utilizar-se todo o tipo de fibras, no entanto, as de aramida são mais 
difíceis de “molhar manualmente”.
9 São difíceis de obter laminados com pequenas quantidades de resina, i.e. 
com um elevado teor em fibras, uma vez que ficam vazios incorporados.
Desvantagens:
• Qualidade das peças depende do operador
• Baixa cadência de produção
• Piores propriedades mecânicas quando 
comparadas com outros métodos.
• Produto pouco homogéneo, zonas com 
muita resina
Tecnologia Mecânica 86
Processo de molde aberto para plásticos reforçados com fibras
Gel coat 
Resina com 
catalisador 
fibra 
Pistola de 
corte 
Processo de spray
9 É semelhante ao método de deposição manual
9 Pode ser utilizado para se obter cascos de barcos, banheiras e bases de 
chuveiro
9 Caso se use fibra de vidro, este processo consiste na deposição simultânea, 
sobre um molde, de resina e de pedaços de feixes de fibras, usando-se para tal 
uma pistola de corte e projecção, a qual é alimentada por um multifio de feixes 
contínuos.
9 A camada depositada sobre o molde é, em seguida, densificada, através da 
passagem de um rolo, que remove o ar que possa ter ficado aprisionado e que 
assegura a impregnação das fibras de reforço pela resina.
9 Podem adicionar-se várias camadas.
Tecnologia Mecânica 87
Processo de molde aberto para plásticos reforçados com fibras
Processo de autoclave em embalagem de vácuo
9 É utilizado no fabrico de laminados de elevado desempenho, geralmente em 
sistemas fibra-resina epoxídica. Os materiais compósitos fabricados através 
deste método são especialmente importantes em aplicações aeronáuticas e 
aeroespaciais.
9 Em 1º lugar é colocada sobre uma mesa uma folha fina e comprida de material 
pré-impregnado, de fibra de carbono-resina epoxídica. Este material pré-
impregnado é formado por longas fibras unidireccionais de carbono no seio de 
uma matriz de resina epoxídica parcialmente curada.
9 Em seguida, a folha de pré-impregnado é cortada em peças que são colocadas 
umas sobre as outras num molde com a forma desejada, obtendo-se um 
laminado
9 As várias camadas de folhas podem ser colocadas em diferentes 
orientações, de modo a obter-se o tipo de resistência desejado, uma vez que 
cada camada tem a sua máxima resistência na direcção paralela às fibras.
Tecnologia Mecânica 88
Processo de molde aberto para plásticos reforçados com fibras
Processo de autoclave em embalagem de vácuo
9 O laminado é fechado conjuntamente com o molde numa embalagem, na qual se 
faz vácuo a fim de remover o ar que está aprisionado no interior da peça. De 
seguida é colocado numa autoclave para se fazer a cura da resina.
Sistema 
de vácuo 
Tecnologia Mecânica 89
Processo de molde fechado para plásticos reforçados com fibras
cortador Multifio de 
feixes contínuos 
Pedaços de multifio 
Pasta de resina
e carga 
Filme de polietileno 
Pasta de resina e carga 
Filme de 
polietileno 
Rolos de 
compactação 
Processo SMC ou de moldagem de folha
9 Utilizado especialmente para a indústria automóvel.
9 Este processo permite um bom controlo da resina e a obtenção de boas 
propriedades de resistência mecânica, facilitando a produção, em quantidade, de 
peças de grande dimensão e muito uniformes.
9 A folha de SMC usada para a moldagem é normalmente obtida através de um 
processo contínuo altamente automatizado. Um multifio de feixes contínuos de 
fibra de vidro é cortado em comprimentos de cerca de 5 cm, os quais são 
depositados sobre uma camada de pasta formada pela mistura de uma resina e 
respectiva carga.
9 A seguir deposita-se outra 
camada da mistura de resina 
e carga sobre a camada 
anterior, de modo a obter 
uma sanduíche, contínua de 
fibra de vidro e pasta de 
resina com a respectiva 
carga.
Tecnologia Mecânica 90
Processo de molde fechado para plásticos reforçados com fibras
Processo SMC ou de moldagem de folha (continuação)9 Esta sanduíche, com a parte de cima e parte de baixa cobertas por polietileno é 
compactada e enrolada.
9 Os rolos de folha de SMC são, em seguida, armazenados numa câmara de 
envelhecimento, durante cerca de 1 a 4 dias, para que a folha possa absorver 
bem as fibras de vidro.
9 Os rolos de SMC são então deslocados para junto de uma prensa e cortados em 
pedaços com a forma adequada para a peça, colocando-se as folhas de SMC no 
interior de um molde aquecido (150ºC).
9 Uma vez fechado o molde, aplica-se pressão através da prensa hidráulica e o 
SMC flui de modo uniforme através do molde, obtendo-se a peça final.
9 Por vezes, por meio da operação de prensagem, injecta-se através do molde um 
revestimento para melhorar a qualidade da superfície da peça em SMC.
9 É especialmente vantajoso para o fabrico de painéis frontais e de grelhas, painéis 
da carroçaria e “capots”.
Tecnologia Mecânica 91
Processo de molde fechado para plásticos reforçados com fibras
Moldagem por compressão e moldagem por injecção
9Estes são dois dos processos mais importantes, em termos de volume de 
material produzido. Estes processos são essencialmente iguais aos 
utilizados para plásticos, excepto em que, antes de se dar início ao 
processo, o reforço da fibra é misturado com a resina.
Moldagem por SRIM (structural injection moulding)
9A resina é injectada numa cavidade do molde, onde se encontra o pré-
impregnado, ocorrendo as reacções que levam a que a solidificação ocorra.
9Embora possa ser utilizado vácua para facilitar a impregnação dos reforços, 
a força, neste processo, deve-se à injecção da resina sob pressão.
Pré-impregado 
Moldagem Injecção 
Cura 
Desmoldagem 
Tecnologia Mecânica 92
Processo de molde fechado para plásticos reforçados com fibras
Processo de pultrusão em contínuo
9 É um processo que se usa para o fabrico de plásticos reforçados por fibras, com 
a forma de perfis de secção constante, tais como vigas, calhas, tubos cilíndricos 
ou com outras secções.
9 Neste processo usam-se fibras contínuas que passam por um banho de resina, 
sendo a seguir trefiladas através de uma fieira aquecida, a qual determina a 
forma que terá a secção da peça final.
9 Com estes materiais obtêm-se resistências mecânicas muito elevadas, devido à 
grande concentração de fibras e à sua orientação paralela ao comprimento das 
peças trefiladas.
Banho de resina 
Fibras 
Forno de cura 
Matriz 
Compósito 
Tecnologia Mecânica 93
PLÁSTICOS REFORÇADOS COM FIBRAS
9 Os termoplásticos reforçados com fibras têm-se tornado muito populares sobretudo 
devido ao facto de possuírem uma maior tenacidade, durabilidade, facilidade de 
armazenamento e reparação, serem recicláveis e de por serem processados sem 
reacções químicas
9 Dentro desta categoria, os termoplásticos reforçados com fibras longas tornam-se cada 
vez mais importantes, uma vez que são fáceis de moldar e têm custos aceitáveis
Automóvel 
31% 
Construção
26% 
Outros 
4% 
Aerospacial
1% 
Marinha 
12% 
Componentes 
electrónicos 
10% 
Bens de consumo 
8% 
Instrumentos 
8% 
2002
Tecnologia Mecânica 94
TERMOPLÁSTICOS REFORÇADOS COM FIBRAS LONGAS
Chrysler PT Cruiser
9 Utiliza polipropileno reforçado com fibras de vidro longas para o fabrico dos painéis
de insonorização do ruído, colocados sobre a cabeça do motor.
9 Estes componentes devem ser flexíveis e resistir ao impacto de pedras e outros 
objectos.
9 Inicialmente o painel era obtido por moldagem por compressão, a partir de uma 
laminado obtido por SMC (processo de moldagem de folha), no entanto, os ensaios 
indicaram que o componente assim produzido era frágil.
9 Actualmente, utiliza PP reforçado com fibras de vidro longas (30%). Estas são 
completamente molhadas pela resina através de um processo pultrusão patenteado, 
que são depois transferidas para um molde de compressão.
Tecnologia Mecânica 95
TERMOPLÁSTICOS REFORÇADOS COM FIBRAS LONGAS
Jaguar XJ
Utiliza polipropileno reforçado com fibras de vidro longas, em vez de aço ou 
alumínio:
9 Nos componentes estruturais dos módulos das portas.
Estes módulos ajustam-se perfeitamente às portas, sendo aí incluído os manípulos 
internos das portas e as colunas. 
9 No reforço da grelha, onde são fixadas as partes funcionais, tais como faróis, 
radiador,...
9 Estes componentes facilitam o uso da tecnologia modular, ao permitir a integração 
de vários componentes, levando a uma mais fácil assemblagem e a vantagens em 
termos de custos de produção.
Tecnologia Mecânica 96
TERMOPLÁSTICOS REFORÇADOS COM FIBRAS LONGAS
ATENZA/MAZDA6 
Utiliza polipropileno reforçado com fibras de vidro longas:
9 Nos componentes estruturais dos módulos das portas e na parte frontal do veículo, 
conseguindo reduzir em 9 Kg o peso do veículo.
9 Com este novo material consegue-se obter uma resistência ao impacto 3x superior 
ao polipropileno reforçado com fibras de vidro tradicional.
9 Devido à muito baixa fluidez deste material, é possível fabricar estes componentes 
por injecção, conseguindo combinar-se várias partes num só componente, reduzir os 
custos dos moldes e obter peças de espessuras mais finas.
Tecnologia Mecânica 97
TERMOPLÁSTICOS REFORÇADOS COM FIBRAS LONGAS
ATENZA/MAZDA6 
9 A muito baixa viscosidade deste material dá origem à formação de uma 
camada plástica espessa na superfície do produto. Esta camada previne que os 
feixes das fibras apareçam na superfície, dando origem a um acabamento 
exterior mais atractivo. Os plásticos reforçados com fibras tradicionais 
requerem acabamentos, como pintura.
9 Devido à utilização de fibras de vidro longas, como reforço, e polipropileno
altamente cristalino, consegue obter-se uma elevada resistência à fadiga a 
120ºC. Este material consegue ter uma resistência à fadiga a alta temperatura 
17% superior ao dos nylons reforçados com fibra, reconhecidos pela resistência 
ao calor.
Tecnologia Mecânica 98
TERMOPLÁSTICOS REFORÇADOS COM FIBRAS LONGAS
Ventoinha 
radiador 
intercooler 
Filtro de ar 
condensador 
suportes 
Conduta de 
ar 
Módulo frontal para o Daihatsu
9 Utiliza polipropileno reforçado com fibras de vidro longas
9 O primeiro modelo foi fornecido para o ‘Fiat stilo’, que integra no módulo frontal 19 
componentes, tais como: radiador, sistema de ar-condicionado, faróis, sistema de 
refrigeração do óleo, ventoinhas, entre outros.
9 Em junho de 2002, a Denso forneceu o último modelo do módulo frontal à Daihatsu, 
onde já vem incorporado uma série de componentes, tendo o fabricante de 
automóveis de montar apenas os faróis, fixação de pára-choques e buzina.
9 O módulo é mais leve, mais compacto e apresenta maior eficiência nas trocas de 
calor.
Tecnologia Mecânica 99
Plásticos usados no VW Golf IV
Espelhos (POM, 
poliéster, LFRT) 
Sistemas de limpeza 
(POM, poliéster, LFRT) 
Unidade de distribuição 
da tracção 
(poliéster-AD, LFRT) 
Colocações 
do capot (PP, 
poliéster, POM, 
LFRT) 
Parte frontal 
(poliéster-AD, 
LFRT) 
Sistemas eléctricos 
(POM, poliéster, 
PP) 
Caixa de bateria 
(poliéster-AD, 
LFRT) 
Air-bag 
(poliéster-AD) 
Protecção 
(poliéster-AD, 
LFRT) 
Módulo das portas 
(poliéster-AD, LFRT)
Sistemas de limpeza das 
janelas (poliéster, POM, LFRT)
Sistemas de fechos das
portas (poliéster, POM)
Sistemas de combustível 
(poliéster, POM, LFRT) 
Sistemas dos 
bancos (poliéster, 
POM, LFRT) 
Sistemas do tecto de 
abrir(poliéster, POM, 
PP LFRT) 
Sistemas de segurança
(poliéster, POM, LFRT) Painel de 
instrumentos (LFRT) 
Saída de 
 altifalantes 
(POM) 
	INTRODUÇÃO
	Plásticos
	Os plásticos são em geral caracterizados por apresentarem:
	Razões pelas quais a utilização de plásticos é importante
	Tipos de plásticos
	Processamento de plásticosProcessamento de plásticos
	Produtos de plástico
	Processamento de plásticos: Extrusão
	Processamento de plásticos: Extrusão
	Processamento de plásticos: Extrusão
	Processamento de plásticos: Moldagem por injecção
	Processamento de plásticos: Moldagem por injecção
	Processamento de plásticos: Moldagem por injecção
	Processamento de plásticos: Moldagem por injecção
	Processamento de plásticos: Moldagem por injecção
	Processamento de plásticos: Moldagem por injecção
	Processamento de plásticos: Moldagem por injecção
	Processamento de plásticos: Moldagem por injecção
	Processamento de plásticos: Moldagem por injecção
	Processamento de plásticos: Moldagem por injecção
	Processamento de plásticos: Moldagem por injecção
	Simulação: Moldagem por injecção
	Processamento de plásticos: Moldagem por injecção de termoendurecíveis
	SCORIM (Moldagem por injecção com controlo da morfologia)
	CO-INJECÇÃO
	Co-Injecção (Multicomponentes)
	Injecção assistida com gás
	Injecção assistida com gás
	Processamento de plásticos: Moldagem por injecção
	Processamento de plásticos: RIM (Reaction Injection Molding)
	Processamento de plásticos: Moldagem por sopro
	Processamento de plásticos: Extrusão-Moldagem por sopro
	Processamento de plásticos: Extrusão-Moldagem por sopro
	Processamento de plásticos: Injecção-Moldagem por sopro
	Processamento de plásticos: Injecção-Moldagem por sopro
	Processamento de plásticos: Injecção-Moldagem por sopro
	Processamento de plásticos: Alongamento-Moldagem por sopro
	Processamento de plásticos:Moldagem por termoenformação – molde negativo
	Processamento de plásticos: Moldagem por termoformação
	Processamento de plásticos:Moldagem por termoenformação – molde positivo
	Processamento de plásticos: Moldagem por compressão
	Processamento de plásticos: Moldagem por compressão
	Processamento de plásticos: Moldagem por transferência
	Processamento de plásticos: Moldagem por transferência
	Selecção de plásticos para aplicações em engenharia
	Plásticos de maior importância
	Materiais não poliméricos substituídos pelos termoplásticos (novas aplicações no mercado americano – 1994 a 1999)
	Árvore das aplicações técnicas dos termoplásticos (2000)
	Polietileno
	Polietileno
	Policloreto de vinilo (PVC)
	Policloreto de vinilo (PVC)
	Polipropileno (PP)
	Polipropileno (PP)
	Poliestireno (PS)
	Acrilonitrilo-Butadieno-Estireno (ABS)
	Poliamidas ou nylons
	Acetais
	Policarbonato
	Polissulfonas
	Poliésteres termoplásticos
	Resinas à base de óxido de fenileno
	Plásticos Termoendurecíveis
	Plásticos Termoendurecíveis
	Fenólicos
	Resinas epoxídicas
	Poliésteres insaturados
	Aplicações: indústria automóvel
	Aplicações: indústria automóvel
	Aplicações: indústria automóvel
	Aplicações: indústria automóvel
	Aplicações: indústria automóvel
	Aplicações: indústria automóvel
	Estruturas híbridas
	ESTRUTURAS HÍBRIDAS
	ESTRUTURAS HÍBRIDAS
	MATERIAIS COMPÓSITOS
	MATERIAIS COMPÓSITOS DE MATRIZ POLIMÉRICA
	Comparação das várias fibras
	PLÁSTICOS REFORÇADOS COM FIBRAS
	Processos de molde aberto para plásticos reforçados com fibras
	Processos de molde aberto para plásticos reforçados com fibras
	Processo de molde aberto para plásticos reforçados com fibras
	Processo de molde aberto para plásticos reforçados com fibras
	Processo de molde aberto para plásticos reforçados com fibras
	Processo de molde fechado para plásticos reforçados com fibras
	Processo de molde fechado para plásticos reforçados com fibras
	Processo de molde fechado para plásticos reforçados com fibras
	Processo de molde fechado para plásticos reforçados com fibras
	PLÁSTICOS REFORÇADOS COM FIBRAS
	TERMOPLÁSTICOS REFORÇADOS COM FIBRAS LONGAS
	TERMOPLÁSTICOS REFORÇADOS COM FIBRAS LONGAS
	TERMOPLÁSTICOS REFORÇADOS COM FIBRAS LONGAS
	TERMOPLÁSTICOS REFORÇADOS COM FIBRAS LONGAS
	TERMOPLÁSTICOS REFORÇADOS COM FIBRAS LONGAS
	Plásticos usados no VW Golf IV