Quimica Tecnologica parte 2x

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PROCESSAMENTO DE TERMOPLÁSTICOS 
 
 
A facilidade com a qual os materiais poliméricos podem ser convertidos em semi-acabados ou 
produtos prontos é uma das características que distingue e uma das vantagens mais importantes 
sobre outros materiais. 
 
Na maioria dos casos, o artigo final, o qual pode ter uma forma complexa, é produzido em uma 
operação simples. Os estágios do aquecimento, formação e resfriamento podem ser contínuos ou em 
ciclos repetidos, em geral, automatizados e adequados para uma produção em massa. Existe uma 
ampla variedade de métodos de processamento. A escolha é baseada na forma final do componente 
e no tipo de polímero utilizado. É importante, por conseguinte, que o projetista tenha um 
entendimento básico sobre os variados métodos de processamento, pois, uma forma imaginada ou 
um detalhe do desenho pode limitar a escolha do método. 
 
 
EXTRUSÃO: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Introdução: 
 
O processo de extrusão foi desenvolvido para converter qualquer material polimérico em objetos de 
forma definida continuamente. Objetivo principal da Extrusão: a fabricação de produtos com boa 
uniformidade dimensional e qualidade a uma velocidade de produção que seja economicamente 
rentável. O processo consiste basicamente em forçar a passagem do material por dentro de um 
cilindro aquecido de maneira controlada, por meio da ação bombeadora de uma ou duas roscas sem 
fim, que promovem o cisalhamento e homogeneização do material, bem como sua plastificação. Na 
saída do cilindro o material é comprimido contra uma matriz de perfil desejado, a qual dá formato ao 
produto, podendo o mesmo em seguida ser calibrado, resfriado, cortado ou enrolado. O processo 
permite a fabricação contínua de tarugos, tubos, lâminas ou filmes, isto é, produtos que apresentam 
perfil definido. Este processo é aplicado tanto para termoplásticos (tubos de PVC) como para 
termorrígidos (pisos e gaxetas de borracha). 
 
O processo de extrusão permite o revestimento de fios metálicos, a formação de camadas 
sobrepostas para obtenção de laminados, a produção de filmes, planos ou inflados, preparação de 
pré-formas para moldagem por sopro, embalagens de pastas dentríficias multicoloridas, etc. Também 
podemos utilizar o processo de extrusão como câmara de mistura ou de homogeneização para 
preparação de composições poliméricas moldáveis. 
 
 
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Figura 1 – Esquema de uma extrusora de parafuso simples 
 
A extrusora consiste fundamentalmente de um parafuso de Arquimedes que roda dentro de um 
cilindro aquecido. Os grânulos de material são alimentados através de um funil e levados adiante, ao 
longo do cilindro pela ação de rotação do parafuso. Assim, que os grânulos se movem vão sendo 
fluidificados em contato com as paredes aquecidas e pela geração de calor do atrito de massa 
viscosa. A ação final do parafuso é forçar o polímero fundido através de uma matriz à forma final do 
produto. 
 
 
 
TIPOS DE EXTRUSORA: 
 
 
Extrusoras de rosca simples ou monorrosca 
 
Extrusoras monorrosca são mais simples das extrusoras, tanto do ponto de vista construtivo quanto 
em relação à sua operação. Em termos de geometria, as roscas podem ser divididas em roscas de 
um estágio e roscas de dois estágios. A rosca de um estágio pode ser considerada clássica e é 
geralmente dividida em três zonas: alimentação, compressão e de dosagem. As zonas da rosca são 
inter-relacionadas, ou seja, um projeto deficiente de qualquer das zonas muito provavelmente irá 
influenciar a eficiência da rosca inteira. 
 
 
 
 
Extrusoras de rosca dupla 
 
Extrusoras de rosca dupla podem ser divididas em paralelas, nas quais as roscas apresentam o 
mesmo diâmetro ao longo de todo o seu comprimento, e cônicas, nas quais as roscas possuem 
diâmetro progressivamente reduzido ao longo de seu comprimento. Com relação ao acionamento das 
roscas, as extrusoras paralelas podem ter roscas de acionamento contra-rotacional, ou seja, roscas 
de movimento de giro oposto, ou roscas de acionamento rotacional, nas quais o movimento de giro 
das roscas se dá no mesmo sentido. Extrusoras cônicas apresentam roscas de movimento contra-
rotacional. 
 
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As extrusoras de rosca dupla, apesar do maior custo, apresentam uma série de vantagem em relação 
às extrusoras de rosca simples, as quais podem ser assim listadas: 
 
a) maior eficiência na gelificação, plastificação e homogeneização do composto, em função da 
geometria de rosca mais elaborada, que permite a inclusão de uma série de elementos de 
mistura e cisalhamento ao longo de seu comprimento. Na prática, menores temperaturas de 
processamento podem ser utilizadas, ou seja, formulações mais econômicas podem ser 
elaboradas pela redução da necessidade de estabilizantes térmicos e lubrificantes no composto; 
b) maior eficiência no transporte de massa, ou seja, menor variação da vazão de composto na 
matriz, com efeitos benéficos na precisão dimensional do produto final; 
a) maior produtividade em função da possibilidade de operação em condição de processamento 
mais severas que as permitidas com as extrusoras de rosca simples; 
b) menor consumo de energia em função da maior eficiência de transferência de energia mecânica. 
Extrusora Dupla Rosca
 
 
 
Extrusoras planetárias 
 
São extrusoras de alta eficiência de plastificação, utilizadas principalmente em processos nos quais 
se deseja um produto final isento de pontos fundidos ou mal gelificados, tais como laminados rígidos 
e semi-rígidos. 
No aspecto construção, a Extrusora planetária consiste basicamente em uma Extrusora monorrosca 
que, ao final da mesma, possui uma seção formada por um núcleo constituído da própria rosca 
principal circundado por múltiplas roscas de pequeno diâmetro ao longo de seu perímetro. Em função 
desse tipo de construção, a área de contato entre o composto de PVC fundido e o equipamento é 
aumentada em muitas vezes, o que aumenta, por conseqüência, a eficiência de troca de calor e 
cisalhamento. . 
 
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Na figura a seguir podemos ver com maiores detalhes as seções de uma Extrusora Planetária. 
 
 
 
 
 
 
 
PRINCIPAIS COMPONENTES DE UMA EXTRUSORA: 
• motor elétrico – responsável pelo acionamento da rosca; 
• conjunto de engrenagens redutoras – responsável pela capacidade de transferência de energia 
por meio de torque do motor para a rosca; 
• conjunto cilindro e rosca; 
• matriz; 
• carcaça; 
• painel de comando; 
• resistências de aquecimento; 
• ventiladores de resfriamento e bomba de vácuo. 
 
 
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1) SISTEMA DE ALIMENTAÇÃO: 
 
O material plástico granulado entra na máquina de extrusão através do FUNIL ou TREMONHA 
ALIMENTADORA. 
Alimentação de uma Extrusora
 
 
 
2) CONJUNTO PARAFUSO/CILINDRO: 
 
A rosca consiste de um parafuso de aço, o material mais comum é a liga de aço de médio carbono 
(AISI 4140), o qual pode ser sólido ou perfurado. O perfuro pode ser usado para aquecimento 
adicional ou, o mais comum, para resfriamento. 
Basicamente o sistema divide-se em três zonas: 
 
Figura: Esquema de parafuso de plastificação simples 
 
 
- Zona de alimentação: 
Esta zona tem a função de pré-aquecer e conduzir à zona subseqüente. Deve apresentar 
refrigeração, pelo menos na região de entrada do produto, de modo a evitar fusão prematura dos 
grânulos do polímero. A aresta (ou sulcos) deve ter uma profundidade constante. Veja fig. 4. 
 
- Zona de Compressão: 
Inicia-se a mistura da resina fundida. Nesta zona a profundidade das arestas diminui gradualmente. O 
material começa a se compactar, esta compactação tem o papel de prevenir a entrada de ara e de 
gases para a próxima zona, o que provocaria o aparecimento de bolhas no artefato, ou, a oxidação 
do material. Também, melhora a troca de calor, pois força a resina contra o cilindrodirecionando à 
saída do equipamento, o que provoca contrapressão ao fluxo do material. 
 
Na prática, zonas adicionais podem ser incluídas nesta etapa, para melhorar a qualidade da 
produção. Por exemplo, podem ser adicionados zonas de misturas constituídas de parafusos com 
sulcos reduzidos ou passos invertidos. Isto garante uniformidade ao fundido. 
 
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- Zona de Homogenização ou dosificação 
A zona de dosagem abrange, em geral, 65% do comprimento do parafuso. A profundidade das 
arestas, que volta a ser constante mas muito menor que na zona de alimentação, fornece maior 
produção, por revolução do parafuso à baixa temperatura. Por este motivo é uma zona altamente 
importante, pois homogeneíza o material que entra no molde. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 4a 
 
 
 
 
 
 
 
 
CILINDRO: 
 
É um canhão de aço onde interiormente localiza-se o parafuso. A superfície interna do canhão é 
altamente polida para permitir o fluxo do material. 
Alguns polímeros, em particular o PVC e o PVDC (polivinil cloreto e o cloreto de polivinilideno) emitem 
gases quando processados, os quais tendem a corroer o aço-carbono. Por este motivo alguns 
cilindros são nitretados internamente. Mas, devido a camada ser superficial, o desgaste sempre 
acaba ocorrendo. Também são usados ligas bimetálicas, como Hasteloy (80% Ni + 20% Mo) que 
custam de 2 a 3 vezes mais que o revestimento nitretados. O tungstênio, também, é indicado como 
material de liga para revestimento em cilindros. 
 
Caracterização dos cilindros: 
 
O conjunto parafuso/cilindro é caracterizado por sua relação COMPRIMENTO/DIÂMETRO. Esta 
relação determina a capacidade volumétrica e conseqüentemente a quantidade de material que pode 
ser trabalhada. Relação L/D: 
 
¾ L = É a distância da extremidade da zona de alimentação ao fim da zona de homogenização. 
¾ D = Diâmetro do cilindro, em geral, reduzido a 1. 
 
Ex.: L/D para o polipropileno 24:1 ou 30:1 
 
 
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ZONAS DE VENTILAÇÃO 
 
Usadas principalmente para o processamento de plásticos higroscópicos, que, se extrudados em 
equipamentos convencionais, apresentariam defeitos de qualidade, devido ao aprisionamento de 
vapor d′água. Pode ser evitado de duas maneiras: pré-aquecendo a resina em estufas, a 
temperaturas controladas, o que é caro e possibilita a contaminação, ou, utilizando extrusoras 
equipadas com zonas de ventilação. Neste caso, o cilindro apresenta uma saída especial para 
escape dos gases, precedida por uma zona de descompressão (a pressão do fundido é reduzida à 
pressão atmosférica). Após a desgaseificação, o fundido é conduzido para uma zona de 
compressão, na qual o polímero, novamente será comprimido. 
 
 
 
 
SISTEMA DE AQUECIMENTO: 
 
O principal fator que governa a qualidade do produto final é o CONTROLE DA TEMPERATURA. O 
aquecimento do polímero é fornecido de duas formas: externo, através de resistência elétrica, vapor 
ou óleo, ou interno, devido ao atrito entre a resina, o parafuso e o cilindro. Em geral a temperatura 
cresce da zona de alimentação à de homogenização. 
 
 
 
 
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Tipos de sistemas de aquecimento: 
 
1. Vapor: 
 
Limites: 
¾ não fornece altas temperaturas, exigida por alguns termoplásticos. 
¾ tendência à corrosão 
 
2. Elétricos: 
 
Vantagens: 
¾ método limpo 
¾ fácil manutenção 
¾ altas temperaturas 
 
 
O tipo de aquecimento elétrico é o mais utilizado. Consiste de resistência de Ni – Cr , isoladas com 
mica ou cerâmicas, encapsuladas em uma chapa de aço. São frágeis, manifestam-se em pequenos 
circuitos, e, só suportam cargas de 15-20 Watts/pol2. 
Obs.: o sensor do termopar deveria alcançar a massa fundida, e, não o cilindro, como normalmente 
ocorre. 
 
3. Óleo aquecido: 
 
O sistema consiste de um aquecedor, uma bomba de circulação, um tanque de oscilação, um filtro, 
várias válvulas e os canais de transferência de calor no cilindro. 
A unidade que contém a bomba de aquecimento, o tanque de oscilação e o controle da temperatura é 
inteiramente separado da extrusora. É conectado a ela por tubos e cabos elétricos. 
O controle da temperatura pode ser feito por: variação da velocidade de escoamento do óleo a uma 
temperatura constante, ou por variação da temperatura de um fornecimento constante de óleo. 
 
 
SISTEMA DE RESFRIAMENTO: 
 
Ar ou água. A água é mais efetiva, tubos entre as unidades de aquecimento ou encaixados no 
cilindro. 
 
 
SISTEMA DE FILTROS 
 
Telas-filtro são utilizadas na Extrusora monorrosca, ao final do cilindro e antes da matriz, com três 
funções básicas: 
 
c) oferecer resistência ao fluxo do material, o qual é responsável pelo cisalhamento, plastificação e 
homogeneização do composto do interior do cilindro. Plastificação e homogeneização adequadas 
do composto somente são conseguidos mediante resistência ao fluxo do mesmo ao longo do 
cilindro, fazendo com que a rosca transfira energia mecânica ao material; 
 
d) filtrar partículas contaminantes e mal plastificadas de material, as quais geram defeitos no 
produto extrudado; 
 
e) mudar o perfil de fluxo espiral do composto fundido que, em função da memória elástica do 
material, pode provocar defeitos de acabamento no produto extrudado bem como provocar 
empenamento no mesmo. 
 
A escolha do conjunto de telas é função do tipo de processamento e da qualidade do produto que se 
deseja. Assim, quando se utiliza um conjunto de malha final elevada (mesh = n° de fios / pol.), 
melhora-se a qualidade (aumenta-se a contrapressão) e diminui a produtividade. O inverso, também, 
é verdadeiro. 
 
Utiliza-se, no mínimo, três telas: uma de proteção da tela filtrante; uma filtrante e a suporte. 
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SISTEMA MOTRIZ 
O motor elétrico de corrente alternada é o mais utilizado. A velocidade do parafuso simples é de 10-
200 rpms, e, para duplo parafuso é de 5-30 rpm. Porém, a maioria das extrusoras é equipada com 
motores de 100 rpm ou mais. Alta produção ou alta velocidade do parafuso exige mais energia. A 
regra geral, para simples rosca, é 1 HP para 15 Ib/h de produto (6,8 Kg/h). 
Ex.: Velocidade do motor de 1750 rpm é reduzido à 75 rpm na velocidade do fuso (23,3 : 1). 
 
 
CABEÇOTE ADAPTADOR 
 
Freqüentemente referido como molde por localizar-se ao final do cilindro. É essencialmente o 
“adaptador” do molde. Deve ser de fácil colocação para facilitar a remoção do sistema de filtro, bem 
como, permitir a união à diferentes moldes. 
O cabeçote deve promover um fluxo uniforme do material à matriz. Por exemplo, sem pontos mortos 
aonde o material chegue a estagnar e se decompor, contaminando o restante da massa. Para o 
polipropileno, um cabeçote deverá ter um ângulo de 10, permitindo uma maior taxa de cisalhamento. 
 
 
 
PROCESSOS BASEADOS NA EXTRUSÃO 
 
1. PRODUÇÃO DE FILMES 
O filme de sopro é um dos dois principais processos para fabricar produtos de filme. Os filmes 
geralmente têm menos de 0,254 mm em espessura (embora um filme de sopro possa ter até 0,5 mm) 
O processo de filme de sopro é usado para produzir uma grande variedade de produtos, desde 
simples filmes monocamada até estruturas multicamada muito complexas utilizadas em embalagens 
de alimentos. 
 
Filmes ou películas podem ser obtidos tanto por processo tubular (filme soprado) quanto mediante 
matrizes planas. 
 
 
1.1. FILME TUBULAR 
 
Uma Extrusora, normalmente monorrosca, alimenta uma matriz tubular, cujo anel de saída tem 
abertura bastante delgada. O tubofino assim extrudado sofre então expansão por meio de ar 
confinado na forma de uma bolha, com conseqüente redução de sua espessura e aumento de 
largura. O resfriamento da película se dá por meio de sopro de ar confinado no interior da bolha. A 
película então é fechada por meio de rolos pressores e tracinadores e embobinada sob tensão 
constante. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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A técnica de extrusão de filme soprado envolve: 
 
1 – A extrusão de um termoplástico através de uma matriz circular; 
2 – Expansão, por pressão de ar interno introduzido pelo centro do mandril 
3 – Resfriamento 
4 – Colapso da bolha 
5 – Segue através de cilindros 
 
- Há relativa facilidade de mudança na espessura do filme e calibração, por simples controle do 
volume de ar na bolha e na velocidade do parafuso. 
- É possível orientar biaxialmente o filme, devido a possibilidade de ser estirado durante a etapa de 
sopro. 
- O filme é dito orientado quando é estendido, através de rolos, em uma dada direção, em 
condições correta de temperatura, na qual as moléculas tornam-se alinhadas. 
 
 
¾ Vantagens da técnica: podem ser produzidos filmes tubulares e planos. 
 
 
 
 
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CO-EXTRUSÃO: 
 
Filmes podem ser obtidos por co-extrusão. Duas a sete extrusoras alimentam um cabeçote único, a 
partir do qual o procedimento passa a ser semelhante ao anteriormente descrito. 
Os materiais normalmente utilizados são o EVOH (álcool etilenico vinílico) com polipropileno ou 
etileno. 
Este processo normalmente é empregado para embalagens, em geral de alimentos. Os microporos 
da película mono permitem que o alimento deteriore-se mais rapidamente, devido a penetração de ar. 
A superposição de camada bloqueia os poros, evitando a permeabilidade do material. 
 
 
 
 
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 PROCESSO PLANO PROCESSO TUBULAR 
 
 EQUIPAMENTO EQUIPAMENTO 
 
- Produtividade elevada; 
- Ótima capacidade para produzir 
filmes específicos; - exige altura (pé direito alto 
- Apto para co-extrusão; para receber a torre de 
- Ideal para lâminas; resfriamento); 
- Ótimo controle operacional; - boa flexibilidade de operação 
- Fácil manutenção mecânica; - melhor distribuição da massa 
 polimérica ao redor da matriz; 
- filme produzido sem corte 
 das bordas; 
 
 PROCESSO PROCESSO 
- Filme com variação de 
 espessura em torno de 3%; 
- Faixa de espessura de 
trabalho entre 15 e 50 MICRA; - filme com variação de 
- Filme apresenta diferente espessura em torno de 10%; 
resistência mecânica nas - faixa de espessura de trabalho 
direções DM/Dt; entre 12 e 30 MICRA; 
- Melhor desempenho na - filme balanceado na sua 
característica de rigidez; resistência mecânica Dm/Dt; 
 - melhor flexibilidade do filme; 
 
 
 
 
 
1.2. FILMES PLANOS e CHAPAS 
 
Extrusão de Filmes Planos 
 
Há dois métodos para obtenção de filmes planos: processo direto e o indireto. O direto consiste 
em extrudar o filme a partir de uma matriz plana e estendê-la através de rolos e, após resfriada, 
cortá-la. Também é utilizado para produção por CO-EXTRUSÃO. 
 
O método indireto consiste em utilizar um molde tubular onde o material é extrudado continuamente e 
posteriormente é aberto para obter a forma plana. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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2. EXTRUSÃO DE CHAPAS 
 
O processo de extrusão de chapas é simples: uma matriz plana (flat die) de largura e espessura 
adequadas às dimensões finais da chapa é alimentada por uma Extrusora, que tanto pode ser de 
rosca simples quanto de rosca dupla, dependendo dos requisitos de produtividade do processo. O 
composto aquecido e fundido é então resfriado para adquirir sua espessura final. Chapas de pequena 
espessura são normalmente resfriadas por meio do contato com rolos, enquanto chapas de maiores 
espessuras podem tanto ser resfriadas mediante contato com rolos quanto por meio de calibradores a 
vácuo. Chapas finas podem ser refiladas para ajuste da largura e continuamente embobinadas. Já as 
chapas de maior espessura e, consequentemente, rigidez, são puxadas, cortadas por serra ou 
guilhotina em comprimentos pré-determinados e empilhadas. 
 
 
 
 
 
 
 
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2.1. REVESTIMENTO DE SUBSTRATOS 
 
Podem ser revestidos substratos como: 
 
- papel 
- sanduíche de papel/polímero/papel 
- papel/alumínio/polietileno 
- tecido 
- polímero/polímero 
 
 
Métodos para revestimento: 
 
a) Extrusão de Chapa e sobreposição: 
A operação contínua e a “parcial” estão contempladas. Um filme selecionado de modo apropriado 
pode se fundir a não tecidos ou outros substratos fibrosos, oferecendo tanto adesão mecânica quanto 
química e reforçando a integridade do substrato. 
 
 
 
b) Laminação a Rolo Quente/Cinta 
A laminação a rolo quente e cinta usam a pressão como meio de fixar os filmes adesivos ao substrato 
desejado. Conforme indicado abaixo, o filme adesivo e o substrato passam por rolos aquecidos, onde 
os materiais são aquecidos e pressionados um contra o outro. O calor ativa o filme adesivo, 
promovendo adesão deste ao ser pressionado contra o substrato. A laminação a rolo quente e cinta 
dos filmes adesivos permite laminação linear contínua e assegura uma distribuição homogênea do 
adesivo. 
 
 
 
 
 
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3. TUBOS 
 
3.1 Extrusão de tubos rígidos 
 
A produção de tubos rígidos normalmente é feita por meio da utilização de extrusoras de rosca dupla, 
a partir do composto na forma de dry blend. No passado utilizavam-se extrusoras de rosca simples, 
principalmente em tubos de menores diâmetros, porém essa tecnologia hoje apresenta pouca 
competitividade em relação à extrusão com rosca dupla, que pode atingir produtividade da ordem de 
1.000 Kg/h. 
 
O processo de produção de tubos rígidos de PVC inicia-se na Extrusora, responsável pela 
plastificação e homogeneização do composto originalmente na forma de pó. Uma vez fundido, o 
composto alimenta a matriz, responsável pela conformação do material na forma do produto final. 
 
 
 
 
 
 
À saída da matriz encontra-se um calibrador a vácuo, o qual resfria o material fundido e dá dimensões 
ao produto final. Para linhas de maior profundidade ou em tubos de maiores espessuras é comum a 
utilização de água gelada no resfriamento do calibrador, de modo a conseguir maiores taxas de 
remoção de calor. Na seqüência do calibrador propriamente dito, dentro da própria câmara de vácuo, 
o tubo passa por uma série de jatos de água para resfriamento adicional. Nas linhas de alta 
produtividade ou na produção de tubos de maiores espessuras podem ainda ser incorporadas 
banheiras adicionais de resfriamento. À frente de linha encontram-se o puxador e o dispositivo de 
corte e recepção das barras cortadas. 
 
Uma vez cortadas, as barras passam por um dispositivo de formação de bolsa: por meio de 
aquecimento de uma de suas pontas, o tubo recebe um macho que ajusta o diâmetro interno do tubo 
para perfeito acoplamento entre as barras. Outros tipos de tubos podem sofrer processos de 
incorporação de roscas machos e fêmeas, como no caso de tubos para irrigação, ou ainda 
incorporação de juntas de borracha para garantir estanqueidade na junção ponta/bolsa. 
Com relação à matriz vale comentar que a mesma deve ser projetada para suportar altas pressões, 
principalmente nas máquinas de maior produtividade.O projeto deve ainda levar em conta a ausência 
de “pontos mortos” ou pontos de estagnação, ou seja, pontos de pouca ou nenhuma velocidade de 
fluxo do composto no interior da matriz. Devido a sensibilidade inerente do PVC à temperatura, o 
mesmo pode sofrer degradação nesses pontos de retenção, causando problemas de marcas nos 
tubos e fazendo com que o processo tenha de ser interrompido com maior freqüência para abertura e 
 
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limpeza do ferramental, com impacto direto nos custos de produção devido à perdas de horas 
produtivas e descarte de material devido à necessidade de novos ajustes na partida do equipamento. 
A figura 51 mostra esquematicamente uma matriz típica para extrusão de tubos de PVC. Observam-
se os principais componentes da matriz: flange de acoplamento à Extrusora, torpedo, aranha (ou 
cruzeta), macho e matriz, responsáveis pela conformação do composto fundido no formato do tubo. 
 
 
 
 
 
3.2 Extrusão de perfis rígidos 
 
Perfis rígidos têm uma ampla variedade de aplicações, com destaque para revestimentos de parede, 
forros, divisórias, perfis para confecção de esquadrias, eletrocalhas, dentre outros. 
A produção desse perfis se dá por meio da extrusão do composto rígido fundido por uma matriz, 
utilizando-se extrusoras de rosca simples ou dupla, dependendo da produtividade requerida. 
Extrusoras de rosca simples são normalmente alimentadas com composto na forma granulada, 
enquanto extrusoras de rosca dupla fazem uso, em geral, de compostos na forma de pó. 
 
O produto extrudado, ainda aquecido, é então resfriado na passagem por um calibrador a vácuo, o 
qual ajusta as dimensões do produto final. Dependendo da espessura do perfil produzido ou dos 
requisitos de produtividade, calibradores adicionais podem ser incorporados à linha de extrusão, bem 
como banheiras de resfriamento que podem até mesmo utilizar água gelada. O perfil então resfriado é 
puxado, cortado e embalado. 
 
 
 
Determinados perfis rígidos de PVC, tais como eletrocalhas, podem necessitar de etapas 
intermediárias de estampagem de furos e encaixes por meio de dispositivos de acionamento 
eletropneumático, os quais são incorporados à linha de extrusão em posições anteriores ou 
posteriores ao puxador. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Perfil em PVC
 
 
 
3.3. Extrusão de Mangueiras e Perfis flexíveis 
 
Para o processo de Extrusão de Mangueiras e Perfis flexíveis difere significamente do processo de 
produção de perfis rígidos. O composto é normalmente alimentado em extrusoras de rosca simples 
na forma granulada e extrudado através da matriz. O material então é resfriado por meio da 
passagem em um banho de água, sem a utilização de calibradores. Uma vez resfriado, o produto é 
cortado em dimensões predefinidas ou ainda embobinado. 
 
4. MONOFILAMENTOS 
 
Referem-se a filamentos tipo fio com diâmetro maior que 0,0035 in (0,0889 mm),os quais são 
operados individualmente ao longo do processo. Fora esta diferença o processo para obtenção de 
monofilamentos é muito semelhante à obtenção de fibras por fusão, como veremos em seguida. 
Dependendo do material a ser extrudado há uma série de equipamentos específicos que podem ser 
utilizados. 
 
 
 
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5. FIBRAS 
 
 
 
Antes do surgimento das fibras químicas, os produtos têxteis somente poderiam ser obtidos a partir 
dos diferentes tipos de fibras oferecidas pela natureza. Hoje, as fibras sintéticas substituem as fibras 
naturais em todos os tipos de produtos têxteis, ampliando o número de opções disponíveis e, 
sobretudo, atendendo a demanda de propriedades não oferecidas pelo emprego exclusivo de fibras 
naturais. 
 
Quanto a origem: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 TABELA COMPARATIVA ENTRE ALGUMAS FIBRAS: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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PROCESSO DE OBTENÇÃO DE FIBRAS POR FUSÃO: 
 
O processo de produção de fios e fibras utiliza a fusão do polímero que depois de plastificado e 
homogeneizado é forçado a passar por placas de furos capilares de alta precisão. O feixe de fibras 
resultantes é esfriado e em seguida submetido a estiramento longitudinal, de forma a orientar as 
macromoléculas e assim melhorar suas propriedades mecânicas. 
 
Há dois tipos de processos para obtenção de fibras sintéticas por fusão: 
 
 
a) SHORT SPIN: 
 
Trata-se de um processo desenvolvido para a produção de fibras na qual a coluna de resfriamento é 
curta (0,1 a 1,0 m). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
b) PROCESSO LONG SPIN 
 
Este processo é utilizado para a produção de filamentos contínuos (CF) e filamentos contínuos 
texturizados (BCF). Caracteriza-se por apresentar uma coluna longa de resfriamento (1,0 a 5,0 m). 
Este processo pode ser contínuo ou em duas etapas. No processo em duas etapas, depois de 
passarem pelo primeiro estiramento, os filamentos são recolhidos por bobinas, de onde saem para a 
Segunda etapa, na qual sofrem um novo estiramento. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 102
 
PRODUÇÃO DE NÃO-TECIDOS 
 
Há dois processos: 
 
a) SPUN BONDED FILAMENTOS CONTÍNUOS LIGADOS À QUENTE 
Nesse processo, os filamentos contínuos são aglomerados na mente de não-tecido de forma 
contínua. O polímero entra na extrusora e é forçado através de fieira. Aos filamentos resultantes é 
então aplicado um estiramento. Depois os filamentos são levados a um guia que os distribui ao longo 
da esteira transportadora por movimentos aleatórios. Formada a manta, a esteira transporta o 
material até calandras quentes, onde ele é agregado pelo calor. 
O não-tecido spun-bonded possui uma estabilidade dimensional superior à dos não-tecidos thermo-
bonded, por ser constituído por fibras contínuas, permitindo uma distribuição mais uniforme dos 
esforços de tensão. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
b) THERMO-BONDED FIBRAS LIGADAS À QUENTE 
 
Nesse processo as fibras cortadas são recebidas em fardos. A partir da distribuição das fibras, ocorre 
a formação das mantas de espessura e pesos constantes, que são levadas até calandras quentes, 
onde o calor e pressão promovem a agregação das fibras, dando a estabilidade dimensional 
desejada ao não-tecido. É importante esclarecer que, a cada tipo de aplicação, correspondem fibras 
de características diferentes. A partir dessa premissa, os processos sofrem inúmeras alterações, 
desde índice de fluidez do polímero até a produtividade das linhas. De fato, para cada tipo de fibra 
desejada, exige-se praticamente uma condição de processamento particular. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 UNISINOS – Material Complementar da Disciplina de Química Tecnológica 
 103
APLICAÇÕES 
 
Quanto as aplicações os multifilamentos podem ser subdivididos em fibras cortadas (não-tecidos; 
fios fiados) e filamentos contínuos lisos (CF) e texturizados (BCF) 
 
 
PRINCIPAIS APLICAÇÕES DAS 
FIBRAS CORTADAS 
Não-tecidos 
Carpetes agulhados 
Cobertores 
Filtros industriais 
Fraldas descartáveis 
Artigos hospitalares 
Absorventes higiênicos 
Fios fiados 
Tapetes e carpetes tipo tufting e tecidos 
Cobertores 
Estofamentos 
Toalhas de mesa 
Artigos esportivos 
 
 
 
 
Principais aplicações dos 
Filamentos contínuos 
Lisos (CF) ou texturizados (BCF) 
Malharia e tecelagem 
Tapetes e carpetes tipo tufting e tecidos 
Estofamentos 
Toalhas de mesa 
Artigos esportivos 
Meias 
Aplicações industriais 
Cordas trançadas 
Cordões para decoração 
Fios de costura 
Cintos de segurança 
Redes de pesca 
Não-tecidos 
Filtros industriais 
Artigos hospitalares 
descartáveisUNISINOS – Material Complementar da Disciplina de Química Tecnológica 
 
 
 104
6. MOLDAGEM POR SOPRO 
 
 
Na moldagem por sopro são produzidas peças ocas através da insuflação de ar no interior de um 
tubo termoplástico amolecido pré-formado, denominado parison. Esta técnica é empregada na 
moldagem de termoplásticos, como PET, PC, PS, ABS, PVC, poliamidas, PU e principalmente PEAD. 
 
Uma grande variedade de objetos ocos pode ser produzida por este método, tais como, frascos, 
jarras, vasilhas, garrafas, tambores, recipientes para comida, bebida, cosméticos, medicamentos, 
fármacos, bolas, brinquedos e tanques de combustível. 
 
 
 
 
Tipos de Moldagem: 
Moldagem soprada intermitente: 
No processo intermitente, a fusão se acumula no barril e é expelida em um só tiro. A moldagem 
soprada intermitente é usada, entre outras aplicações, na fabricação de garrafas para laticínios 
devido à sua alta velocidade de produção. 
Moldagem soprada por co-extrusão: 
A moldagem soprada por co-extrusão possibilita combinar materiais com diferentes propriedades para 
criar um produto final mais adequado para uma aplicação específica. Esse processo pode ser 
empregado para fabricar produtos que contenham diversas camadas em suas paredes. As diversas 
partes da estrutura podem ser otimizadas para um melhor equilíbrio de propriedade e custo. 
Moldagem soprada por injeção: 
A moldagem soprada por injeção começa com a injeção de um material pré-formado, que é então 
reaquecido, e soprado até atingir sua forma em um molde. 
Moldagem soprada por estiramento injetado: 
A moldagem soprada por estiramento injetado começa com a moldagem de uma injeção de material 
pré-formado, que é então reaquecido e esticado com uma chaveta ao mesmo tempo em que é 
soprado no molde. Em geral, esse processo de conversão é usado para produzir garrafas PET. 
Moldagem soprada 3-D: 
A moldagem soprada 3-D é uma técnica recente na qual um braço de robô é usado para posicionar o 
tubo oco em um molde tridimensional antes da sopragem. As vantagens são os baixos níveis de 
desperdício e a capacidade de produzir formas complexas. É comumente usada para produzir peças 
automotivas. 
 
 
 105
SOPRO A PARTIR DE NÚCLEO EXTRUDADO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
No processo de moldagem por sopro processo continuo, uma extrusora estática plastifica e 
empurra o polímero fundido através do cabeçote para formar um tubo oco contínuo (parison) e o 
molde é montado sobre um sistema móvel. Para moldagem soprada de peças grandes, utilizam-se 
acumuladores para evitar arqueamento do tubo oco. O processo consiste em expandir o parison por 
meio de ar comprimido ou vapor dentro de um molde fechado de modo que a superfície externa do 
parison entre em contato e tome a forma da cavidade do molde frio. Após o resfriamento, o molde é 
aberto, e a peça removida. Na moldagem por sopro por extrusão (ou núcleo extrusado) produz 
cerca de ¾ dos produtos moldados por sopro e utiliza uma extrusora convencional com uma matriz 
muito similar à de tubo. Por este método, ao atingir o comprimento adequado, o parison é extrusado 
entre as duas metades de um molde que se fecha e esmaga a sua extremidade inferior, enquanto 
sua parte superior é cortada rente à saída da extrusora. O ar é introduzido por pressão na 
extremidade superior aberta do molde, comprimindo o plástico contra a superfície do molde, como 
pode ser observado na Figura abaixo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A moldagem por sopro de núcleo extrusado tem como vantagens a alta velocidade de produção, a 
versatilidade na escolha de material e as baixas tensões residuais. Entretanto, esta técnica requer um 
acabamento posterior das peças, além de produzir artefatos em que a espessura de sua parede pode 
sofrer variações, principalmente nas regiões que possuem cantos vivos e arredondamentos. 
 
 
MOLDAGEM POR SOPRO POR INJEÇÃO OU NÚCLEO INJETADO: 
 
Na Moldagem por sopro por injeção ou núcleo injetado (Figura 3), o parison é injetado ao redor 
de um pino em um pré-molde, durante o ciclo de injeção, sendo posteriormente transferido para o 
 106
molde de sopro. O próprio pino sobre o qual o parison é injetado funciona como mandril de sopro. As 
etapas seguintes do processo são similares à da moldagem por sopro por extrusão. 
 
Apesar da moldagem por sopro por injeção permitir o controle do pescoço e da espessura das 
paredes da peça, facilitar a produção de moldagem assimétrica, possuir baixas tensões residuais e 
não necessitar de acabamento posterior das peças, o processo é relativamente lento, restrito a alguns 
polímeros e dispendioso, pois necessita de dois moldes. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Processo de sopro
* Salvo autorização específica é vedada cópia ou divulgação a terceiros des te documento .*
13
AQUECIMENTO FECHAMENTO DO MOLDE ESTIRAMENTO DA PREFORMA
ESTIRAMENTO + PRÉ-SOPRO ESTIRAMENTO + SOPRO ABERTURA DO MOLDE PRODUTO FINAL
MATERIAL
AMORFO
MATERIAL
AMORFO
MATERIAL
SOPRADO 
NA VERTICAL
MATERIAL
SOPRADO
NA HORIZONTAL
MATERIAL
SOPRADO 
NA VERTICAL
MATERIAL
SOPRADO 
SOPRO A PARTIR DE NÚCLEO 
INJETADO 
 107
MOLDE: 
 
Em vista da baixa pressão do sopro (4,2-9,8 kgf/cm) o molde é de fácil construção e não é necessário 
material de alta resistência. 
 
 
 
 
 
 UNISINOS – Material Complementar da Disciplina de Química Tecnológica 
PRÉFORMA PROGRAMADA: 
 
Quando o moldado apresentar desenho não simétrico ou com diferença muito grande no diâmetro é 
necessário um sistema de variação da espessura ao longo da pré-forma para evitar variação na 
espessura do moldado. Este controle, nas máquinas sopradoras é desempenho por um sistema 
denominado programador. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
7. RECOBERTURA DE FIOS E CABOS: 
 
Fios e cabos elétricos podem ser isolados com compostos flexíveis extrudados através de matrizes 
transversais à linha de extrusão. O composto granulado é alimentado em extrusoras de rosca simples 
que alimentam a matriz, especialmente desenhada para poder receber o fio ou cabo a ser recoberto 
por seu interior. 
 
Usa-se um cabeçote cruzado com matriz. O fio passa através de pré-aquecedor, antes de adentrar no 
cabeçote cruzado, que remove traços de umidade ou lubrificantes, que, por sua vez, afetam a adesão 
da massa fundida. O polímero em fusão, forçado através do cabeçote, alcança o fio condutor 
envolvendo-o até a matriz, onde completa o revestimento. Ao sair da matriz o fio recoberto é resfriado 
através de um banho de água fria. 
 
Ao longo da instalação estão inseridos vários instrumentos para testar a qualidade da recobertura, o 
que inclui um analisador de faísca, medidores de diâmetro, etc. 
 
O fio é puxado através do sistema por um tambor acionado por motor e em seguida passado através 
de um sistema de controle de tensão até o cilindro de enrolamento. 
 
 
 
 108
 
 
 
Uma vez aplicada o composto polimérico, o fio ou cabo elétrico é resfriado pela passagem por uma 
série de banheiras e embobinado em comprimentos pré determinados. 
 
Para certificação da integridade do isolamento, as linhas de recobrimento de fios e cabos elétricos 
incorporam ainda o chamado teste de faísca. Neste teste, o fio ou cabo passam por dentro de uma 
bobina de alta capacidade que induz alta corrente em uma pequena seção do produto: no caso de 
falha do isolamento, a corrente escapa pela mesma, provocando faísca detectada pelo equipamento 
e acionando um alarme para que o produto defeituosos seja segregado. 
 
 
 
 
 
 
8. PRODUÇÃO DE GRÂNULOS 
 
 
 109
 
 
 
É o mais simples uso de extrusoras, serve para converter formulações de polímeros e aditivos em um 
determinado formato, em grânulos (os quais são mais convenientes para serem usadosem outros 
métodos, por exemplo, moldagem por injeção ). Na extrusora o material é fundido, homogeneizado e 
forçado através de um molde capilar de onde emerge como um fio contínuo, cordão, o qual é 
resfriado em um banho de água. Em seguida é cortado em formatos de pequenos grânulos e 
empacotado em sacos. Os grânulos, em geral, tem três milímetros de diâmetro e quatro de 
comprimento. Em geral, para maior produtividade e são usados “mult-hole” (trefilas múltiplas). 
 
INJEÇÃO 
 
Processo no qual se utilizam equipamentos denominados injetoras, onde o material é fundido e 
transportado através de uma rosca ou pistão, e por intermédio de pressão aplicada, enche a cavidade 
de um molde. 
 
a) PRINCÍPIOS BÁSICOS: 
O sucesso desta técnica de moldagem pode ser facilmente compreendido quando verifica-se as 
inúmeras vantagens apresentadas pelo processo: 
- Rápida produção de grande quantidade de peças. 
- Boa exatidão de formas e dimensões das peças injetadas. 
- Facilidade de aproveitamento do material empregado: em muitos casos, pode-se efetuar a 
recuperação do material junto a máquina de injeção. 
- Superfície lisa e limpa. 
- Possibilidade de formação de orifícios, marcas, inserções de outros materiais, inclusive metais 
nas peças injetadas. 
 
 
 
O ciclo completo de processo de moldagem por injeção consiste das seguintes etapas: 
 
 
1 – FECHAMENTO DO MOLDE 
 
2 – INJEÇÃO DA MATÉRIA-PRIMA 
 
3 – PERMANÊNCIA DO PIOSTÃO 
 
4 – RETORNO DO PISTÃO E ALIMENTAÇÃO 
 
5 – RESFRIAMENTO DO MOLDE 
 
6 – ABERTURA DO MOLDE 
 
7 – EXTRAÇÃO DAS PEÇAS 
 110
INJETORA TIPO ROSCA: 
 
As máquinas tipo rosca foram produzidas exatamente para suprir as deficiências das máquinas tipo 
pistão ganhando, portanto, um vasto campo de aplicação. A figura abaixo mostra o desenho 
esquemático deste tipo de injetora: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 UNISINOS – Material Complementar da Disciplina de Química Tecnológica 
 111
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 112
 
Um exemplo de injetora horizontal: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
INJETORA VERTICAL, PNEUMÁTICA 
 113
 
 
 
 
 
 
 
SISTEMAS CONSTRUTIVO: 
 
A)SISTEMA DE FECHAMENTO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 114
 
B) SISTEMA DE EXTRAÇÃO 
 
 
 
 
C) SISTEMAS DE MESA ROTATIVA PARA MOLDES 
 
 
 115
D) SISTEMA DE BICOS 
 
 
 
 
 
 
D1) BICO QUENTE: 
 
 
 
D2) BICO FRIO 
 
 
 
PROCESSOS BASEADOS NA INJEÇÃO 
 
 
 
a) MOLDAGEM POR INJEÇÃO DE ESTRUTURAS EXPANDIDAS: 
 
Artigos em termoplásticos expandidos formam internamente uma estrutura celular e externamente 
uma parede com relativa densidade sólida. 
 
A expansão é realizada por dispersão de um gás inerte por toda a resina fundida antes da moldagem, 
o qual desprende-se quando aquecido. Este gás deve ser inerte, inodoro e não tóxico. 
 
Há dois tipos de agentes de expansão (ou sopro): físicos e químicos: 
- Nos físicos a geração de gás se dá por mudança de estado (evaporação ou sublimação). 
Normalmente são líquidos de baixo ponto de ebulição ou gases os quais são solubilizados na 
matriz polimérica, e, quando sob a ação de calor e/ou redução de pressão no sistema passam a 
exercer sua ação de sopro. Exemplo: pentano (30-38 C), heptano (65-75 C), cloreto de metileno 
(40 C). 
 116
- Os agentes químicos são aquelas substâncias cuja reação de decomposição produz o gás que 
exercerá ação de expansão. Estes compostos finamente dispersos se decompõe completamente 
em uma estreita faixa de temperatura. Típicos agentes químicos são: azodicarbonamida (160-200 
C), azobis-dibutironitrila (90-115 C), benzenosulfonilhidrazina (95-100 C) e p-tolueno sulfonil 
semicarbazida (210-270 C). 
Quando a mistura gás/resina comprimida é injetada rapidamente na cavidade do molde, o gás 
expande e força o material em todas as direções do molde. 
 
Vantagens: - Neste tipo de moldagem os artigos são completamente livres de orientação e o 
encolhimento é uniforme 
 - Grandes espessuras de seções podem ser moldadas (sem marcas de 
abaulamento). 
 
Limitações: - Quando o processo é realizado por injetora de parafuso (rosca) há limitação no 
volume a ser dosado e na velocidade de injeção. Porém, há máquinas que injetam até 50 kg. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
INJEÇÃO DIRETA DE GÁS: 
 
Injeção do gás diretamente na cavidade do molde ou no canal de alimentação. Possibilidade de 
moldes com múltiplas cavidades ou de vários pontos de injeção em uma mesma peça. 
 
 
Vantagens: 
 
- o gás, N2 , não contamina a atmosfera; 
- a Pressão de recalque é desenvolvida pelo próprio gás, em excesso; 
- o perfil diminui tempo de resfriamento, pois a parede diminui; 
- evita-se rechupe; 
- baixa tonelagem de fechamento, pois, há baixa pressão de preenchimento; 
- a máquina de injeção de gás pode ser acoplada à máquina de injeção; 
- a contração permanece igual, pois é dependente do material; 
 
 
 
 
 117
 Desvantagens: 
 
- não usa-se molde quentes, pois, o gás se alojará junto as paredes mais quentes, ou, com menor 
pressão; 
- pressão alta, gás fura a parede; 
- pressão baixa, há rechupe; 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Processo CINPRES 
 
Unidade de conversão portátil CINPRES 
Até 4 cilindros de injeção de gás independentes. 
Controle preciso de todos os parâmetros do gás. 
Pode ser usada em qualquer máquina injetora de plásticos, com mínimas modificações. 
 
 
 
 
 
 118
 
 
 
 
 
 
 
 
 119
b) MOLDAGEM SANDUÍCHE: 
 
 
 
Este é um método que permite diminuir custo, pois dois materiais são usados, um interno e outro 
externamente. O material mais nobre é usado por fora, formando as paredes externas. E, o outro, 
mais comum, (em geral plástico reciclado) é usado por dentro. Ver figura abaixo 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Inicialmente o material externo é injetado, mas não o suficiente para encher totalmente a matriz. Em 
seguida, o material que formará o interior da peça é então injetado fluindo laminarmente sobre o 
molde. Finalmente, a cavidade é preenchida com o mesmo material inicial. A separação do fluxo da 
resina é feita por uma válvula localizada no cabeçote. 
 
Usada no projeto de peças para computadores, equipamentos eletrônicos e alguns artigos para 
automóveis. 
 
 
 120
b3 – MOLDAGEM POR REAÇÃO DURANTE A INJEÇÃO – RIM 
 ( REACTION INJECTION MOULDING ) : 
 
 
Método empregado para processamento de poliuretano (polímero temofixo). 
Neste método os líquidos reagentes são injetados juntos no molde, onde ocorre a polimerização. 
Neste caso, o plástico é formado ao mesmo tempo em que o moldado é produzido. 
 
Formação do poliuretano: 
 
R ′ OH + R-N=C=O → R-N-H-C-O-O-R′ 
 
Composto Isocianato Uretano 
Hidroxilado 
 
(os reagentes são misturados no cabeçote) → (o produto é formado no molde) 
 
- R e R′ são radicais orgânicos quaiquer 
 
 
Usos: painéis, almofadas para revestimentos de portas, isolamento térmico, solados. 
 
As estruturas processadas desta forma, também, podem ser expandidas. 
A pressão interna no molde é baixa, cerca de 30-70 Psi (4-10 Pa). 
 Portanto, o molde pode ser constituído até em alumínio, com um custo entre 30-40 % mais baixo 
que uma ferramenta para termoplástico. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 121122
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 123
 
TERMOFORMAGEM 
 
O processo consiste no aquecimento de uma chapa de material termoplástico, a temperatura 
moderada. Quando quente e flexível, o material é forçado contra o contorno de um molde 
mecanicamente, por exemplo, por ação de um plug, ou pneumaticamente, por diferencial na pressão 
de ar criado por sua retirada. Quando resfriado o material conserva o formato do molde. 
 
 
 
 
 
 
 
 
USOS: Esta técnica serve para produções de: 
- moldados de áreas grandes, exemplo, porta de geladeira, casco de barcos. 
- Moldados de paredes muito finas 
- Quando a produção é pequena 
- Preparação de protótipos 
 
VANTAGENS: 
 
- Alta velocidade de produção para produtos leves. 
- Baixo custo de produção quando comparados com outros métodos empregados 
 
LIMITAÇÃO: 
 
- Há variação na espessura da parede 
 
MATERIAIS: Chapas e Filmes de: 
 
- Poliestireno 
- ABS 
- Policarbonato 
- Acrílico 
- Polipropileno 
- Polietileno 
- PVC 
 
Obs.: - As chapas ou filmes utilizados são produzidos por extrusão ou calandragem. 
- O poliestireno é o mais usado para produções de embalagens descartáveis. 
- A escolha do material depende das exigências do produto, tais como, clarida, durabilidade, 
dureza, flexibilidade e cor. 
 
 124
 
 
MÉTODOS DE FORMAÇÃO: 
 
a) Formação a vácuo: 
O método consiste em grampear, a folhar num quadro ligado a caixa do molde. A chapa é aquecida 
até se tornar flexível e, por meio de vácuo, é estirada sobre o molde. A pressão atmosférica que 
existe acima da folha força-a contra o molde, enquanto é resfriada suficientemente para poder manter 
a sua forma definitiva. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
b) Formação por pressão: 
 
A chapa é aquecida no interior da cavidade do molde, onde é aplicada pressão de ar sobre a folha 
forçando-a contra as paredes. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
c) Formação de Molde Macho-fêmea: 
 
A chapa é colocada entre os moldes e aquecida. Após, o sistema de aquecimento é retirado e a 
cavidade fêmea do molde é pressionada sobre a outra metade. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 125
 
VARIÁVEIS DE PROCESSO: 
 
- Aquecimento: 
Infra-vermelho (10-30 kw/m2 ), resistência, etc. 
A chave para o sucesso neste tipo de transformação é obter-se um aquecimento uniforme. 
 
- Resfriamento: 
O sistema mais utilizado é o ar. 
 
- Moldes: 
Pode ser construído em: madeira, plástico (poliéster), alumínio e aço. Em geral, são perfurados, o que 
permite o uso de vácuo ou pressão. 
 
 
 
 
 
 
MOLDAGEM ROTACIONAL 
 
Na moldagem rotacional, o artefato é produzido em um molde fechado, que roda biaxialmente em 
uma câmara quente. Para obter o giro em dois planos perpendiculares entre si, o fuso, onde está 
presa a matriz, movimenta-se num eixo, enquanto a matriz gira em um eixo secundário. 
Obtém-se desta maneira peças ôcas, nos mais variados formatos e tamanhos. 
 
 
 
 126
 
 
 
Há quatro etapas na moldagem rotacional: 
 
1 – Carregamento da matéria prima. 
2 – Aquecimento e rotação (moldagem) 
3 – Resfriamento 
4 - Descarregamento 
 
 
 
ETAPAS 
 
1 – Carregamento: 
O material líquido ou em pó, já com os devidos aditivos, alimenta o molde oco. O molde incompleto é 
fechado e levado à câmara quente. 
 
 
 
 
 
 127
2 – Aquecimento e rotação: 
 
Na câmara quente o molde fechado passa a girar biaxialmente. A velocidade de rotação varia com a 
temperatura do forno, oscilando entre 40 rpm (eixos menores) à 12 rpm (eixos maiores). A 
temperatura varia entre 260 – 480 C (dependendo do tamanho e forma do artefato, bem como do tipo 
de polímero). 
 
O pó (26-60 Mesh) torna-se pegajoso e adere à superfície do molde (se líquido torna-se gel). 
Em geral, o aquecimento é produzido por ar ou líquido quente circulante nas paredes do molde. 
Enquanto o molde roda, sob aquecimento, o polímero gradualmente distribui-se na cavidade, através 
da força gravitacional. Como o ciclo é contínuo, o polímero funde-se completamente, formando uma 
camada homogênea, o que ocorre à medida que o polímero atinge sua temperatura de fusão. 
 
3 – Resfriamento e Rotação: 
Após a moldagem, o molde é transferido a uma câmara de resfriamento por ar frio ou água, ou ainda, 
líquido frio circulando no interior do molde. O molde continua rodando durante o resfriamento. 
 
4 – Descarregamento: 
Finalmente o molde é aberto e o moldado é removido manualmente ou mecanicamente. 
 
 
TIPOS DE MAQUINÁRIOS EMPREGADOS 
 
1 – Tipo padrão: 
- Mais barato 
- O molde é carregado dentro do forno, onde roda e é aquecido. 
- O molde é removido e as partes retiradas. 
 
2 – Tipo Carrossel: 
- Composto por três estações (Ver figura) 
 
 
MATERIAL: os mais utilizados são: Polietileno de baixa densidade, Nylon, Poliacetal, Policarbonato, 
Poliuretano, Polipropileno, Poliestireno, Poliéster, PVC 
 
 
USOS DA ROTOMOLDAGEM: 
Emprega-se este processo extensivamente em brinquedos, pela variedade de viscosidade, 
características físicas e cores encontrados. Também, fabricam-se peças ocas de diversos tamanhos. 
 
 
 
 
 128
VANTAGENS 
- Como o processo é de baixa pressão, os moldes são geralmente simples e seu custo é 
relativamente baixo, por exemplo, em alumínio. 
- Os artefatos moldados tem uma espessura uniforme, podem conter reforçantes e são 
virtualmente livres de tensões. 
- Pode produzir paredes espessas (10mm), economicamente inviáveis por outros métodos. 
 
DESVANTAGENS 
- O ciclo é longo, se comparado a moldagem por injeção ou sopro, variam de 7 a 15 minutos, 
limitando, com isso a produtividade. 
 
 
 
 
 
 129
 
 
DIPPING: 
 
 
 
Processo no qual o molde aquecido é introduzido no plastisol, após retirado, é introduzido em uma 
estufa para completar a gelificação. Usado para revestir cabos de ferramentas, vidros de segurança e 
confecção de luvas. Também, pode ser aplicado por “pistolagem de alta pressão”. 
 
O Plastisol consiste de finas partículas de resina e aditivos intensamente misturadas com 
plastificantes adequados, dando lugar a mais uma pasta viscosa, que gelitifica-se exclusivamente 
pela ação do calor. Os misturadores utilizados na obtenção dos plásticos devem ser projetados de 
modo a evitar o aquecimento excessivo da massa, o que poderia acarretar o início da gelificação, 
com um incontrolável aumento da viscosidade da pasta. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 130
COMPOSIÇÃO ELASTOMÉRICA 
 
 
I – FORMULAÇÃO: 
 
 
1 – ELASTÔMERO: 
 
A escolha do elastômero depende da especificação do artigo a ser fabricado. O primeiro passo é a 
escolha da família do elastômero de acordo com as propriedades mais importantes e dentro da 
família, o tipo considerando as características de processamento. 
 
Família Características ASTM 
Borracha Natural uso geral NR 
Poliisopreno uso geral IR 
Polibutadieno uso geral BR 
Poli-estireno butadieno uso geral SBR 
Poli etileno-propileno-dieno resistente a ozônio EPDM 
Poliisobutileno-isopreno resistente a solvente IIR 
Polissulfeto (Tiokol) resistente a solvente T 
Poliacrilonitrila-butadieno resistente a solventes NBR 
Policloropreno resistentes a solventes CR 
Poliuretano AU,EU 
Epicloridrina resistente a solventes CO 
Siliconas resistentes ao calor MQ 
Polietilenoclorossulfonado 
(Hypalon resistente ao calor, óleo, ozônio CSM 
Poliacrilatos resistente ao calor ACM 
Borracha Fluorada resistente ao calor CFM 
 
 
 131
 
 
 
 
 132
 
BORRACHA NATURAL 
 
1) SANGRIA 
 
A sangria é o processo de extração do látex da seringueira, através de incisão no córtex com faca 
apropriada, até atingir as primeiras camadas de vasos laticíferos, sem ferir ocâmbio. 
 
O látex é expelido dos vãos sob ação de considerável pressão osmótica, escondo até que o bloqueio 
dos mesmos vença a pressão já atenuada. Os vasos se regarregam rapidamente, podendo sofrer 
nova sangria em 24 horas. 
 
A prática atual da sangria utiliza mais largamente o sulco helicoidal abrangendo meia volta. O corte 
em V é preferido para grandes árvores, mas é menos eficiente que o anterior. 
 
O látex exsudado é recolhido em tigelas, sendo utilizado, geralmente, um agente preservativo, como 
a amônia (NH4OH –1,6 % na fase líquida (as bactérias encontram no soro os elementos propícios 
para seu desenvolvimento). Etapas: 
• DESCARREGAMENTO 
• LAVAGEM 
• SECAGEM 
 
2)Beneficiamento 
Para aplicações industriais, concentra-se o látex natural originalmente com teor de sólidos na ordem 
de 35-40% para valores acima de 60%. Os processos empregados são: 
¾ evaporação 
¾ cremagem 
¾ centrifugação 
¾ eletrodecantação 
 
 
Obs.: Seringal 
¾ em fevereiro a seringueira perde as cascas de suas sementes, que devem ser logo 
 recolhidas. 
¾ no início do crescimento, as seringueiras podem dividir seu espaço com com feijão , soja... 
¾ São Paulo e Bahia são os maiores produtores de borracha natural. 
 
 Viveiros: cavalo é a árvore mãe; 
¾ em solo definitivo: depois de três anos, as árvores têm 15 cm de perímetro. Mas, 
somente após 7 anos para começar a sangria, que pode ocorrer quando 1,5 m do solo e 36 
cm de perímetro. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 133
2 – PLASTIFICANTES: 
 
Tem a função de catalisar a quebra das moléculas do elastômero facilitando sua mastigação e 
incorporação dos demais ingredientes. Deve agir somente na fase inicial da mistura, pois caso 
contrário irá influir negativamente nas propriedades mecânicas finais do vulcanizado. 
A transformação da composição inicialmente elástica, a um estado predominantemente plástico pode 
ser realizada por: 
a) plastificação mecânica: ocorre através de trabalho intenso entre os cilindros do misturador. 
Limitações, neste caso, são os radicais livres formados, que tendem a juntar-se novamente. 
b) Plastificação química: reação química de grupos ativos –SH, que agem como terminadores, por 
reação com radicais livres que se formam por ruptura das macromoléculas do elastômero, 
durante a mastigação. 
c) Plastificação de ação física, neste caso recebem a denominação de auxiliar de processo, agente 
de dispersão, extensor. Agem como solvente, penetrando entre as moléculas, reduzindo a força 
de interação molecular. 
 
 
 
3 – SISTEMA DE VULCANIZAÇÃO: 
 
a) Agente de reticulação: Empregado na proporção de 1-3 phr, é responsável pela reticulação das 
cadeias poliméricas. O enxofre é o elemento mais utilizado para a cura de elastômeros insaturados 
(que apresentam ligações duplas ou triplas). Usado na forma rômbica (solúvel) mais barato, ou forma 
amofa (insolúvel), dez vezes mais caro. Este último é usado no caso em que a mistura deva ser 
armazenada, conservando a pegajosidade superficial (camelback). 
Para elastômeros saturados usa-se PbO, MgO (é o caso do CR e CSM), ou peróxido orgânicos (no 
EPDM). Também são usados o selênio e o telúrio (resistente ao calor e 200 vezes mais caro que o 
enxofre. 
 
b) Doadores de enxofre: Substâncias que decompõem-se a determinada temperatura liberando 
quantidades apreciáveis de enxofre. 
c) Aceleradores: São aquelas substâncias que aceleram a vulcanização, reduzindo o tempo 
necessário para que a vulcanização adquira suas melhores características. Sua escolha deve 
levar em conta: dimensões da peça e processo empregado. 
Obs.: - Na presença de negro de fumo, a vulcanização é rápida. Portanto usa-se menos 
acelerador. Já com sílica, a vulcanização é lenta, usa-se mais acelerador. 
 
De um modo geral um aumento na concentração do acelerador acarreta: 
- Tempo de vulcanização diminui 
- Tendência a pré vulcanização aumenta 
- Módulo aumenta 
- Dureza aumenta 
- Alongamento diminui 
- Tensão de ruptura aumenta 
- Deformação permanente a Compressão diminui 
- Desenvolvimento de calor diminui 
 
Um acelerador pode produzir uma razão de cura lenta, quando usado sozinho, e mais rápido se 
usado juntamente com outro. Estes aceleradores adicionais são denominados secundários. Os 
aceleradores primários mais freqüentemente utilizados são os tiazóis (MBT, MBTS). Os secundários 
são os ditiocarbonatos de sódio selênio ou telúrio, sulfeto de tiurã e as guanidinas (DOTG, DPG). 
 
d) Ativadores: Os ativadores de aceleradores são usados para aumentar a velocidade de 
vulcanização pela ativação do acelerador, fazendo com que o mesmo atue melhor. Em geral, 
consiste de um óxido metálico. É usado na proporção de 5 phr, juntamente com um ácido graxo 
na proporção de 0,5 a 3phr (ZnO e ácido esteárico). 
 
 
 
 
 
 
 134
4 – CARGA: 
 
Há dois tipos: 
a) Cargas Ativas 
 
Tem a função de reforçar. Exemplo, negro de fumo, classificado conforme processo de obtenção, 
HAF, usado em pneumáticos e peças técnicas; FEF, câmaras de ar e extrudados em geral. 
 
b) Cargas Inertes 
Também chamadas de enchimento, têm a função de diminuir custos. 
 
 
5 – AGENTES DE PROTEÇÃO 
A degradação de uma cadeia é uma reação química catalisada pelo calor, oxigênio, ozônio, luz. 
Quase todos os elastômeros são afetados pelo envelhecimento natural ou acelerado, com a 
ocorrência da ruptura e outras alterações químicas nas cadeias, sobretudo nos pontos insaturados. 
Agentes de proteção eliminam ou diminuem os efeitos de agentes catalisadores do envelhecimento, 
prolongando sua durabilidade. Classificam-se em: 
 
a) Físicos: Aqueles que têm a propriedade de migrar para a superfície formando uma barreira que 
protege o polímero da ação do oxigênio e do ozônio. 
Ex. cêras microcristalinas, efetivas na proteção de artigos de borracha estático (nos sujeitos a 
deformação a proteção é falha, pois a película de cera fende). 
 
b) Químicos: São os agentes de proteção que reagem com o agente agressor, impedindo sua 
ação. 
 
 
Ex. fenóis estirenados e bisfenóis 
 
 O3 O 
 R –CH=CHR → R – CH – O - CH-R → R –CH=O + R –C-OH 
 ‵ O — O ′ 
 Isopreno Ozônido hidrólise produto de decomposição 
 quebra definitiva 
 
 
Usa-se um antiozonante: o parafenilenodiamina (R-HN-C6H4-NH-R) 
 
 
 
6) OUTROS INGREDIENTES: 
 
a) Retardante de chama: 
Utilizam-se substâncias halogenadas e também óxido de antimônio para reduzir a flamabilidade. 
 
b) Odorantes: 
Essências e mascaradores de cheiro 
 
c) Retardantes de Vulcanização: 
Empregado para retardar o processo de vulcanização. Em geral são usadas substâncias ácidas, por 
exemplo, ácido benzóico, que baixa o pH da mistura. 
 
d) Agentes de Pegajosidade: 
Também têm função plastificante, como breu, cumarona, asfalto, alcatrão de pinho, resinas de 
hidrocarbonetos. 
 
 
 
 
 
 135
II .PROCESSAMENTO 
 
1 – PESAGEM DAS MATÉRIAS PRIMAS: 
 
2 – MASTIGAÇÃO DO ELASTÔMERO 
Tem por finalidade plastificar o elastômero, não só para facilitar a incorporação dos ingredientes como 
também torná-lo suficientemente plástico, a fim de permitir as demais fases do processamento. A 
mastigação ocorre em: 
 
A) MISTURADOR ABERTO: 
 
Basicamente são dois cilindros metálicos de alta dureza, dispostos horizontalmente, com velocidades 
periféricas diferentes, sobre os quais coloca-se o elastômero para mastigação e posteriormente os 
demais componentes da formulação, para serem misturados. O comprimento do cilindro determina a 
capacidade de carga. A velocidade de rotação e a capacidade de refrigeração, respondem pela 
elevação da temperatura, pelo graude aquecimento durante a mistura (cilindro com maior velocidade 
aquece mais rapidamente a mistura). A relação de velocidade e abertura entre os cilindros, 
determinam a ação de cisalhamento sobre o polímero ou as alterações reológicas que se verificam 
durante o processo. 
 
 
 
Cilindros: 
 
Comprimento/mm Diâmetro Carga/kg 
 600 300 14/18 
1000 400 30/40 
1250 450 50/70 
2100 665 150/200 
 
 
B) MISTURADOR FECHADO: 
 
Também chamado de bambury, em homenagem a seu inventor, são dois rotores localizados no 
interior de uma câmara, que giram em sentidos opostos num ângulo de noventa graus. 
 
Ao passar entre os rotores e as paredes da câmara de mistura ocorre a plastificação do elastômero 
(quebra das cadeias). Após esta etapa, há a incorporação das cargas ao polímero, sua dispersão e 
homogeneização. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 136
FLUXOGRAMA RESUMIDO DOS PROCESSO DE FABRICAÇÃO 
PARA OBTENÇÃO DE COMPONENTES DE BORRACHA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 137
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MOLDAGEM DE ELASTÔMEROS: 
 138
 
1 – EXTRUSORA: 
 
Consiste em dar forma preliminar ou definitiva à composição elastomérica, sendo empregada no 
recolhimento de fios, produção de mangueiras, tubos e câmaras de ar. O material é carregado no funil 
no formato de tiras que serão cisalhadas pelo parafuso. Em geral, a rosca e o cilindro são 
refrigerados, e a matriz aquecida à temperatura menor a de vulcanização. 
 
2 – CALANDRAGEM: 
 
Usado para manufaturados contínuos, a calandra pode ser constituída de dois a três cilindros, com 
seus eixos longitudinais situados no mesmo plano vertical, podendo ser do tipo L, L-invertido, F ou Z. 
A alimentação pode ser oriunda de um misturador interno (Bambury) ou de uma extrusora. 
É um método para produção de filmes plásticos e chapas por compressão do polímero que passa 
entre os cilindros em rotação. Pode produzir revestimentos poliméricos em papel, tecido e metal, bem 
como produtos acabados ou semi-acabados. 
 
 
 
 
 
 
 
3 – MOLDAGEM POR COMPRESSÃO 
 
Consiste em transformar um material polimérico, colocado na cavidade de um molde, em peça de 
forma definitiva através da aplicação de calor e pressão. O molde fechado e aquecido favorece a 
obtenção das ligações cruzadas. É composto por uma prensa hidráulica de dois pratos paralelos 
aquecidas por um sistema elétrico, a vapor, a gás, à óleo ou água quente, e um molde positivo com 
cavidades simples ou múltiplas. 
Há vários modelos de prensas. As que possuem maior diâmetro do pistão, também, têm maior força 
de fechamento e melhor distribuição da pressão. O número de vãos depende do tipo de artigo a ser 
prensado, por exemplo: peças espessas, usa-se um; tapetes até cinco. 
 
 139
• Vantagens: - fácil automatização; - menores tensões internas nos moldados; - facilidade 
operacional; - baixo custo; - maior número de cavidade; - pequena perda de material; - 
economia do ferramental e ser adequado a peças com parede delgadas. 
 
• Desvantagens: - difícil extração das peças; - formação de rebarbas; - necessidade de 
carregamento do material em posição adequada; não ser aplicado a peças complexas; - 
formação de peças com paredes mais finas, quando há grandes variações de espessura e 
tempo excessivo de moldagem para peças de paredes espessas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 140
4 – MOLDAGEM POR TRANSFERÊNCIA: 
 
 
Consiste em aquecer, em uma câmara no molde uma quantidade pré-determinada de material a ser 
moldado, que amolece e é transferido sob pressão através de um canal de alimentação à cavidade 
fechada do molde. O material, depois de reticulado (curado), é retirado do molde através de pinos 
ejetores. 
O molde é constituído por três pratos, sendo o prato superior o êmbolo; o segundo, a cavidade da 
carga; e, o inferior, a cavidade do molde. 
 
- Vantagens em relação à compressão: - ciclos de moldagens mais curtos (devido ao aquecimento 
e carregamento mais rápidos); menores custos de manutenção, acabamento e ferramental; Além 
do material já entrar fundido na cavidade do molde. 
 
 
 
 
5 – MOLDAGEM À VÁCUO: 
 
Assemelha-se ao processo de termoformagem. O ar é drenado de uma câmara onde uma das faces 
contém o desenho do moldado, que será coberto com laminado do composto perfeitamente ajustado. 
Usado em peças com grandes dimensões, como por exemplo, tapete para automóveis. Molde em 
alumínio. A reticulação (vulcanização) é feita em autoclave (vapor direto, a pressão de 4-5 atm). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 141
ELASTÔMEROS TERMOPLÁSTICOS 
Materiais recentemente disponíveis ao mercado que conjugam as propriedades das borrachas com a 
facilidade de transformação dos plásticos. Com o desenvolvimento desta nova classe de materiais, 
tornou-se possível substituir boa parte das borrachas convencionais em aplicações tradicionais, bem 
como, devido à sua versatilidade, encontrar novas aplicações antes inacessíveis a termoplásticos. 
Os elastômeros termoplásticos são uma nova classe de materiais que se comportam como borracha 
e são processados como plásticos, podendo ser injetados, extrudados, soprados, calandrados e, 
caso se deseje, reprocessados novamente, indefinidamente. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 142
 
PROCESSAMENTO DE POLÍMEROS REFORÇADOS 
 
Polímero reforçado ou material composto compreende todas resinas termoplásticas ou termofixas 
reforçadas com fibras naturais ou sintéticas ou cargas minerais. 
 
Vantagens: 
- Melhorias nas propriedades mecânicas; 
- Maior resistência à tração e flexão; 
- Maior estabilidade dimensional (reduz coeficiente de dilatação térmica). 
 
Desvantagens: 
- Acabamento superficial prejudicado; 
- Materiais transparentes tornam-se opacos; 
- A cor da carga é transferida ao polímero; 
- Desgaste do equipamento. 
 
 
 
INTRODUÇÃO 
 
São os reforços que conferem aos polímeros as propriedades mecânicas elevadas. Apresentam-se 
sob a forma de fibra de pequeno diâmetro, arranjadas de maneiras diversas e com uma intenção 
química que a adesão das mesmas com os plásticos que estão reforçando. 
As fibras de reforço mais utilizadas são: 
- Fibra de vidro E; 
- Fibra de vidro S; 
- Fibra de carbono de alta resistência; 
- Fibra de carbono de alto módulo; 
- Fibra aramidas; 
- Fibras de polietileno; 
- Fibras cerâmicas; 
- Fibras Naturais: rami, juta, sisal; 
 
Cada uma dessas fibras confere ao polímero reforçado características próprias; A tabela abaixo 
compara as propriedades dessas fibras. 
 
Fibras 
 
 
Densidade 
G/cm3 
Resistência à 
tração 
GPa 
Módulo de 
Elasticidade 
Gpa 
 
Vidro E 
 
2.55 
 
2.4 
 
70 
 
Vidro S 
 
2.55 
 
4.0 
 
87 
Carbono de alta 
Resistência 
 
1.76 
 
3.5 
 
235 
Carbono de alto 
Módulo 
 
1.90 
 
2.3 
 
490 
 
Aramida 
 
1.44 
 
2.8 
 
120 
 
Polietileno 
 
0,97 
 
2.0 a 3.5 
 
50 a 125 
 
 
 
 
 
 
 
 
 143
OS REFORÇOS SÃO ENCONTARDOS COMERCIALMENTE DA SEGUINTE FORMA: 
 
 
Roving: São mechas de filamentos contínuos, contendo de 100 a 1000 filamentos por mecha; 
 
Mantas: São feitas a partir de rovings picados, com fibras com cerca de 150mm de comprimento 
distribuídas aleatoriamente e aglutinadas com material compatível com a resina do reforço; 
 
Woven Roving: São rovings tecidos, contendo igual número de mechas na trama; 
 
Tecidos: Cabos de filamento trancados ou torcidos eposteriormente tecidos em diversos arranjos; 
 
Chopped Roving: Rovings picados com comprimento entre 1 e 3mm, empregado no reforço de 
termoplásticos; 
 
 
 
 
FIBRAS DE VIDRO: 
 
 
As fibras de vidro têm permitido o uso crescente dos plásticos em aplicações antes reservadas 
exclusivamente aos metais e suas ligas. As principais características das fibras de vidro, que as 
tornam tão atraentes para reforços de plásticos, são: 
 
- Baixo coeficiente de dilatação térmica; 
- Altas propriedades mecânicas; 
- Retenção de propriedades mecânicas em altas temperaturas; 
- Facilidade de processamento; 
- Baixo custo; 
- Excelente resistência a corrosão; 
- Excelentes características elétricas; 
 
 
 
As fibras de vidro têm encontrado aplicações em inúmeros campos: 
 
- Transportes: carcaças de automóveis e caminhões; 
- Construções: elementos estruturais, pisos; 
- Naval: cascos para barcos, navios e submarinos; 
- Processamento de materiais: bandejas farmacêuticas e industriais, caixas; 
- Química: tanques de armazenamento, tubulações; 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 144
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 145
1 – POLÍMEROS REFORÇADOS 
 
 
 
 
1.1. PROCESSAMENTO DE TERMOPLÁSTICOS REFORÇADOS 
 
 
 
 
A fabricação de peças reforçadas por filamentos de vidro é um processo de duas etapas. A primeira 
etapa consiste em misturar, pela composição com uma extrusora, a resina termoplástica pura com 
filamentos de vidro cortados (e outros aditivos, se necessário) de modo a obter os rolamentos 
termoplásticos reforçados. Estes rolamentos termoplásticos reforçados de filamentos de vidro são 
moldados por injeção para se obter diversos componentes, incluindo aqueles de desenho mais 
complexo que podem incorporar um grau maior de integração funcional. Estas peças são produzidas 
em alta escala para aplicações na indústria automotiva (tubos perfurados para entrada de ar, 
revestimento para assentos, módulos de refrigeração...), indústrias eletroeletrônicas (conectores) e de 
eletrodomésticos (cilindros de máquinas de lavar). 
 
O processo de composição para a fabricar enrolamentos reforçados com filamentos de vidro é 
essencialmente o mesmo daquele utilizado em compostos termoplásticos ou não-reforçados. 
Extrusoras dupla roscas são utilizadas geralmente para que a mistura seja mais completa e envolva 
todo o produto. Neste caso, as fibras cortadas são introduzidas na solução através de um alimentador 
lateral posicionado o mais baixo possível na extrusora dupla rosca, de modo a alcançar o maior 
filamento residual no composto. A maior diferença entre os compostos de filamento não-reforçado e 
de termoplástico recheado é a manutenção da rosca para limitar seu desgaste. O perfil da rosca 
também será otimizado para compostos termoplásticos de filamentos de vidro, particularmente nas 
forças envolvidas na mistura após a introdução das fibras cortadas. A temperatura do barril é 
aumentada de 10 a 30ºC mais do que para compostos termoplásticos não-reforçados, devido à maior 
viscosidade da mistura. O processo de moldagem por injeção para os enrolamentos reforçados de 
filamentos de vidro é idêntico aos termoplásticos não-reforçados ou recheados. Aqui, novamente, a 
principal diferença se dá no tratamento da hélice para limitar seu desgaste, e a temperatura do barril 
10 a 30ºC maior que a dos compostos termoplásticos não-reforçados, devido à maior viscosidade da 
mistura. . 
 
 
 
 
 
 
 
1.2. PROCESSAMENTO DE TERMOFIXOS REFORÇADOS 
Introdução: 
 
A transformação de termofixo pode ser feita por uma grande quantidade de processos, que consistem 
das seguintes etapas: 
 
1 – Incorporação do reforço à resina; 
 146
2 – Dar forma final ao composto reforço/resina; 
3 – Cura da resina; 
 
1- A incorporação do reforço à resina consiste geralmente na impregnação das fibras sobre as mais 
diversas formas, com a resina termofixa devidamente ativada com catalisadores, aceleradores e 
demais cargas e agentes modificadores, dando origem ao composto de moldagem. 
 
2- A forma final do produto é obtida pelo composto de moldagem, através de moldes e processos de 
moldagem adequados. 
 
3- A cura da resina consiste na reação de reticulação das cadeias poliméricas, tendo como 
conseqüência o endurecimento do composto da moldagem. Esta cura pode ser feita a frio, pelas 
simples adição de catalisador e acelerador adicionados na primeira etapa, como pelo fornecimento de 
energia ao composto de moldagem, sob a forma de calor, microondas, etc., suficiente para iniciar a 
reticulação. 
 
 
 
 
SMC é uma combinação de fios de vidro cortados e resina de poliéster com carga, na forma de manta 
pré impregnada. O processo de moldagem por injeção ou por compressão torna possível a produção 
de peças para carrocerias, ou componentes estruturais automotivos, e estojos para equipamentos 
elétricos e eletrônicos em grande escala industrial. O processo também invade setores como o de 
materiais sanitários (banheiros) e mobília urbana (assentos de estádios e cinemas), etc. 
 
O "granulado" inclui todos os componentes necessários para a moldagem da peça final (resina, 
reforço, carga, catalisador, aditivos de baixa retração, etc.) em uma manta pré- impregnada e não-
aderente. Suas características permitem preencher o molde sob os efeitos da temperatura e pressão 
da moldagem. O SMC "granulado" é feito de rovings cortados com comprimentos de 25 ou 50mm, 
dispostos entre dois filmes, onde a pasta de resina já foi aplicada. O "granulado" passa por um 
sistema de compactação que garante a impregnação completa dos fios antes que sejam enrolados. 
Estes rolos são armazenados por alguns dias antes da moldagem para permitir que o "granulado" 
atinja uma viscosidade moldável. 
 
 
 
 
 
 
 
 
BMC é uma combinação de fios picados com resina em forma de uma pasta "granulados". O BMC é 
adequado tanto para moldagem por injeção como por compressão. A moldagem por injeção de BMC 
é usada para produzir componentes complexos tais como, equipamentos elétricos, componentes para 
automóveis (uma aplicação importante do BMC são os faróis dianteiros), estojos para equipamentos 
elétricos e ferramentas em grandes escalas industriais. 
 147
 
Ao contrário do SMC, não é necessário recorrer a uma etapa de maturação e, conseqüentemente, as 
formulações de BMC "granulados" possuem taxas mais altas de conteúdo de preenchimento, o que 
se torna uma vantagem econômica. Os reforços são essencialmente fios de vidro cortados de 6 ou 12 
mm de comprimento e, às vezes, 25 mm para as aplicações que demandam determinado 
desempenho mecânico. O teor de reforço fica geralmente entre 15 a 20%. É possível alcançar 25% 
para uma melhor performance. . 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
O processo de moldagem contínua entre capas ou filmes é usado para a produção continua de 
chapas coloridas ou translúcidas, em configurações lisas ou perfiladas (por exemplo, ondulada). As 
principais aplicações estão na construção civil (revestimentos de fachadas e telhados) e no setor 
agrícola (estufas). 
 
O processo passo a passo 
- impregnação contínua de rovings cortados ou de mats de filamentos cortados ou contínuos, por 
resina, em um filme de transporte, 
- fazer um "sanduíche" deste material com um segundo filme depositado no topo, que então serve de 
molde, 
-moldar, normalmente de forma progressiva, como permitido dentro do ciclo de cura para obter o 
produto acabado na saída da estufa, 
- cortar a borda lateral e transversal dos produtos no tamanho desejado. Os filmes, que serviram para 
transportar o material, são rebobinados na saída da estufa antes da corte. A velocidade típica da 
máquina é de 5 a 15 m/min, dependendo da largura