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Universidade de Brasília.
Tecnologia dos Polímeros 2°/2010.
Gustavo Brandão Souza 07/47378.
Moldagem de Polímeros:
Extrusão, Injeção e Sopro.
Introdução:
A moldagem de polímeros termoplásticos tem como objetivo dar forma aos
materiais poliméricos produzidos na indústria, e chegar em produtos como garrafas,
depósitos plásticos, utensílios de casa e outros tantos produtos plásticos que vê-se no
dia-a-dia.
A maioria dos processos de moldagem tem como ponto de partida o aquecimento
e fundição do material polimérico, e posterior tratamento mecânico para dar forma ao
material fundido. Dependendo da forma final que se quer e das características físicas,
como rigidez e elasticidade, determina-se o tipo de moldagem que deve ser utilizado.
Os processos que serão descritos aqui - extrusão, injeção e sopro - seguem esses
princípios.
Extrusão:
Na extrusão, o material polimérico é aquecido e, depois de fundido e bem
homogeneizado, é forçado mecanicamente a passar por um orifício que dá forma a ele,
o que justifica o termo extrusão, que quer dizer forçar algo a passar por um orifício.
O grande diferencial da extrusão é forma como o material polimérico é fundido e
homogeneizado. Esses dois passos são realizados pelo canhão e pela rosca, partes da
máquina que trabalham em conjunto. A rosca é como uma broca, que gira dentro do
canhão, onde também fica o material polimérico.
A rosca pode ser única ou, muito comumente, dupla. Ela pode ser também muito
mais elaborada do que uma broca normal, e ter formatos diferentes com funções
diferentes ao longo se seu comprimento. O objetivo da rosca é, então, homogeneizar o
material polimérico e garantir, por exemplo, que gases antes presentes na fase sólida
saiam do material termoplástico.
O canhão tem como função primordial comportar a rosca e o polímero, além de
garantir o aquecimento do material através, normalmente, de resistências ligadas a ele.
No entanto, ele pode conter particularidades como cavidade para escape de gás liberado
na fundição.
Abaixo segue uma figura que exemplifica as características sitadas:
Neste processo, as principais variáveis são: Pressão de injeção, temperatura do cilindro e temperatura do molde. A temperatura do cilindro influencia na qualidade da fundição e no tempo de resfriamento, a temperatura do molde é responsável pela qualidade do resfriamento.
Outra diferença entre a injeção e a extrusão é o fato de a primeira caracterizar um sistema cíclico, onde o molde depois de preenchido é trocado por outro e o processo não é interrompido. O mesmo não ocorre na extrusão.
Sopro:
A moldagem por sopro é utilizada normalmente pra obterem-se peças ocas e funciona a partir do princípio de se insuflar o material no interior de um molde, fazendo com que este tome sua forma.
O sopro normalmente é precedido por um dos processos citados anteriormente, extrusão ou injeção. No sopro precedido por extrusão, o material extrudado é direcionado ao molde onde é insuflado para tomar a forma do mesmo. No sopro precedido de injeção, o material proveniente da injeção é aquecido novamente e então insuflado. O esquema a seguir mostra a modelagem por sopro precedido de injeção.
É fácil perceber por que mais em torno de 90% dos processos de sopro são precedidos por extrusão. Na extrusão não há necessidade de um novo aquecimento, já que o material polimérico é direcionado enquanto quente ao molde de sopro. Isso, em escala industrial, torna grande a diferença de gastos energéticos entre os processos de sopro precedido por extrusão e sopro precedido por injeção. Além disso, como o resfriamento é a etapa determinante no tempo do processo, o sopro precedido por injeção é mais lento, por ter um resfriamento a mais.
