Curso: Engenharia de Materiais

Disciplina: Tecnologia dos Materiais Poliméricos

Exercícios sobre Processos de Materiais Poliméricos

INJEÇÃO

1) Cite algumas das vantagens e desvantagens do processo de injeção?

R: Alta produtividade; possibilidade de produção de peças com grande volume; custo de mão de obra

relativamente baixo; peças que requerem pouco ou nenhum acabamento; pode-se moldar peças com insertos

metálicos. Quanto às desvantagens pode-se citar a competição acirrada que diminui a margem de lucro;

preço elevado de moldes; preço elevado de processo; necessidade de conhecimento do processo para evitar

problemas sérios.

2) Que tipo de polímero pode ser utilizado neste processo. Cite alguns?

R: Podem ser utilizado tanto termo fixos quanto termoplásticos geralmente na forma de grânulos ou pó.

Alguns exemplos são o POM, PA, PBT e o PET.

3) Descreva de forma sucinta o processo de injeção?

R: Tal processo consiste no amolecimento do material polimérico num cilindro aquecido e sua consequente

injeção em alta pressão para o interior de um molde relativamente frio, endurecendo e tomando a forma

final. Após esta etapa o material moldado é expelido do molde.

4) Quais os principais componentes de uma máquina injetora. Descreva de forma sucinta?

R: Unidade injetora; Unidade de fechamento e a unidade de injeção.

A unidade injetora corresponde ao dispositivo de alimentação e dosagem, plastificação e injeção.

A unidade de fechamento é dispositivo responsável pela abertura e fechamento do molde.

A unidade de injeção é responsável pela transferência de calor para o material polimérico, sendo que esta

apresenta zonas de aquecimento cuidadosamente termo reguladas.

5) De que é constituído um equipamento de injeção?

R: Por dois componentes principais: a unidade de injeção e a unidade de fixação.

6) Qual a função da Unidade de injeção e da unidade de fixação?

R: A unidade de injeção é responsável pela fusão do polímero e por conduzi-lo aos molde. Já a unidade de

fixação é responsável pela abertura e fechamento do molde nos ciclos de injeção.

7) Quais os componentes Unidade de injeção e fixação?

R: É constituída pelo motor e as engrenagens, a tremonha ou funil, o cilindro ou canhão, sobre o cilindro há

as bandas de aquecimentos ou resistências elétricas, internamente ao cilindro encontra-se o parafuso ou

rosca, sendo o material injetado através de um bico injetor para o molde. Já unidade de fixação consiste

basicamente de uma placa estacionária e outra móvel, pelo molde e pela colona guia.

8) Qual a função da rosca e em que zonas pode ser dividida?

R: A função da rosca é transportar, comprimir, fundir, homogeneizar e dosar o material. As zonas em que

ela se dividi são: zona de alimentação, zona de compressão e zona de dosagem.

9) Quais alguns critérios para a escolha de um rosca adequada?

R: As características reológicas do material polimérico, tais como viscosidade, temperatura de fusão,

degradação, características do dos aditivos a serem empregados, etc.

10) Quais são as fontes de calor durante o processo de plastificação?

R: além do contato com o cilindro aquecido pelas bandas de aquecimento ou resistências, há também o atrito

entre as partículas que representam 80% do calor requerido, por exemplo, para o PET, havendo ainda o

cisalhamento causado pelo contato com a rosca e o cilindro aquecido, através de compressão.

11) Como se controla o calor gerado pelo cisalhamento das partículas?

R: O calor gerado pelo cisalhamento pode ser controlado controlando-se a taxa de cisalhamento, ela por sua

vez é controlada de forma indireta pela velocidade da rosca e da contrapressão.

12) Como se dá o processo de injeção no molde?

R: O material polimérico plastificado é injetado em alta pressão no interior do molde, sendo que o molde

encontra-se em uma temperatura baixa, pois há um fluído (água) circulando em seu interior, ocorre desta

forma o resfriamento rápido do material plastificado que endurece rapidamente. Após esta etapa há a

abertura do molde e a retirada do moldado.

13) Que componente controla a entrada e a de material polimérico no molde?

R: A válvula.

14) Cite algumas vaiáveis do processo de injeção?

R: Pressão (injeção, recalque e contra pressão), temperatura (do cilindro, massa e molde), velocidade de

injeção, rotação da rosca, tempo de injeção, resfriamento e recalque.

15) Qual a função do recalque?

R: Compensar a contração volumétrica do material polimérico através da injeção de material adicional e

balancear as pressões internas na cavidade do molde.

16) Que importante mecanismo é utilizado para melhor visualizar o material no interior da

cavidade e assim conhecer a condição rela do produto e como fora a sua transferência para o

interior do molde? E quais as fases que surgem?

R: Através de um gráfico de pressão da cavidade x tempo. Na curva mencionada, pode-se dividir em três

fases: fase de injeção, caracterizada por um aumento proporcional da pressão da cavidade em função do

tempo. Já na fase de compressão, ocorre um aumento vertiginoso da pressão em função do tempo e na fase

de recalque há uma estabilização da pressão seguido por uma queda proporcional da pressão com tempo.

17) Quais são as propriedades que são alteradas durante o processo de injeção em cada fase?

R: Durante a fase de injeção altera-se a cristalinidade, degradação molecular, viscosidade, orientação da

camada superficial e a qualidade da superfície.

Durante a fase de compressão são alteradas a cristalinidade, anisotropia, rebar e o peso do material.

Durante a fase de recalque são alteradas a cristalinidade, bolhas internas, relaxação, depressões

superficiais, estabilidade dimensional e comportamento da desmoldagem.

18) Quais as variáveis que influenciam no desempenho do molde?

R: Número de cavidades do molde, peso do material em cada injeção, ciclo de moldagem, força de

fechamento do molde, abertura do molde, alimentação, resfriamento e aquecimento e contração do plástico.

19) Em termos de operações como se dividi o processo de injeção?

R: inicia-se com a dosagem do material granulado ou na forma de pó no cilindro da injeção; Após ocorre a

fusão até a consistência adequada para a injeção; após ocorre a injeção no molde fechado; após ocorre o

resfriamento no interior do molde até a solidificação e finaliza-se com a abertura do molde para a retirada do

moldado.

Exercícios sobre Processos de Materiais Poliméricos

SOPRO

1. Cite algumas indústrias e produtos de origem do processo sopro?

R: Dentre as indústrias mais conhecidas estão a de alimentos e bebidas, cosmético, hospitalar e médica e de

automóveis. Quanto a alguns produtos estão as embalagens tais como: garrafas, galões, recipientes para

líquidos corrosivos, frascos, latas de lixo, etc.

2. Cite algumas vantagens e desvantagens deste processo?

R: É um método rápido, possui baixo custo, alta precisão, ótimo para produção de artigos ocos fechados ou

com gargalos, rentável para a produção de recipientes de diversas formas e espessuras. Algumas

desvantagens é a necessidade de acabamento para retiradas de rebarbas, alguns defeitos podem ocorrer tais

como rechupe, ranhura, bolhas, superfície “casca de laranja”, etc.

3. Como consiste o processo de sopro?

R: Inicia-se com a plastificação do granulado de resina termoplástica, normalmente através de uma extrusora

mono rosca. Após ocorre a produção de uma pré-forma, normalmente por injeção, esta pré-forma é chamada

de parison. Em seguida ocorre o processo propriamente dito de sopro em que a pré-forma é colocada no

molde desejado, sendo inflada o parison com o auxílio de uma haste que a estira. Finaliza-se com a operação

de rebarbação da peça.

4. Qual a característica do material do material do pescoço ou gargalo e do fundo.

R: Possui normalmente trata-se de uma material amorfo. Com características inferiores

5. Como se obtém peças com melhores propriedades?

R: Distribuindo-se o material maneira mais uniforme evitando o acúmulo de material não estirado.

6. A pré-foma deve ser aquecida?

R: Sim,pois este é um fator que influência a biorientação.

7. Cite algumas variáveis do controle de processo na etapa de aquecimento de pré-forma no

forno.

R: Potência de aquecimento do forno, fluxo de ar dos ventiladores do forno e temperatura da pré-foma.

8. Como se classificam os defeitos?

R: Classificam-se em: defeitos críticos, funcionais ou de secundários e defeitos de aparência ou estético.