Moldagem por injeção
Normalmente é lento e ineficiente moldar termoplásticos usando as técnicas de moldagem por compressão descritas acima. Em particular, é necessário resfriar uma peça termoplástica antes de removê-la do molde, e isso requer que a massa de metal a composição do molde também pode ser resfriada e depois reaquecida para cada peça. A moldagem por injeção é um método para superar essa ineficiência. A moldagem por injeção se assemelha à moldagem por transferência em que a liquefação da resina e a regulação de seu fluxo são realizadas em uma parte do aparelho que permanece quente, enquanto a moldagem e o resfriamento são realizados em uma parte que permanece fria. Em uma moldagem por injeção de parafuso alternativo máquina , o material flui por gravidade da tremonha para um parafuso giratório. O energia mecânica fornecido pelo parafuso, juntamente com auxiliar aquecedores, converte a resina em um estado fundido. Ao mesmo tempo, o parafuso se retrai em direção à extremidade da caçamba. Quando uma quantidade suficiente de resina é derretida, o parafuso se move para frente, agindo como um aríete e forçando o polímero derreter através de um portão no molde resfriado. Uma vez que o plástico solidificou no molde, o molde é desapertado e aberto, e a peça é empurrada para fora do molde por pinos ejetores automáticos. O molde é então fechado e apertado, e o parafuso gira e retrai novamente para repetir o ciclo de liquefazer um novo incremento de resina. Para peças pequenas, os ciclos podem ser tão rápidos quanto várias injeções por minuto.
moldagem por injeção de polímeros termoplásticos (esquerda) Pellets de plástico são alimentados de um funil para uma máquina de moldagem por injeção de parafuso alternativo, onde são derretidos pela energia mecânica exercida por um parafuso giratório e por aquecedores dispostos ao longo do cilindro. (Centro) O parafuso se move para frente, injetando o plástico derretido em um molde. (Direita) Depois que o plástico solidificou, o molde é aberto e a peça moldada ejetada. Encyclopædia Britannica, Inc.
Moldagem por injeção de reação
Um tipo de termofixo formador de rede, o poliuretano, é moldado em peças como pára-choques de automóveis e painéis internos por meio de um processo conhecido como moldagem por injeção de reação ou RIM. Os dois líquidos precursores de um poliuretano são um isocianato multifuncional e um pré-polímero, um poliéter ou poliéster de baixo peso molecular contendo uma multiplicidade de grupos terminais reativos, tais como hidroxil, amina ou amida. Na presença de um catalisador como uma lata sabão , os dois reagentes rapidamente formam uma rede unida principalmente por grupos de uretano. A reação ocorre tão rapidamente que os dois precursores devem ser combinados em um cabeçote de mistura especial e imediatamente introduzidos no molde. No entanto, uma vez no molde, o produto requer muito pouca pressão para encher e se conformar ao molde - especialmente porque uma pequena quantidade de gás evolui no processo de injeção, ampliando o volume do polímero e reduzindo a resistência ao escoamento. As baixas pressões de moldagem permitem que moldes relativamente leves e baratos sejam usados, mesmo quando itens grandes como conjuntos de pára-choques ou portas de refrigerador são formados.
Moldagem por sopro
A popularidade dos recipientes termoplásticos para produtos anteriormente comercializados em vidro se deve em grande parte ao desenvolvimento da moldagem por sopro. Nesta técnica, um tubo oco termoplástico, o parison, é formado por moldagem por injeção ou extrusão. Na forma aquecida, o tubo é selado em uma extremidade e, em seguida, inflado como um balão. A expansão é feita em molde bipartido com superfície fria; conforme o termoplástico encontra a superfície, ele esfria e se torna dimensionalmente estável. O parison em si pode ser programado conforme é formado com diferentes espessuras de parede ao longo de seu comprimento, de modo que, quando for expandido no molde, a espessura final da parede será controlada nos cantos e outros locais críticos. No processo de expansão em diâmetro e comprimento (moldagem por sopro e estiramento), o polímero é orientado biaxialmente, resultando em melhorada força e, no caso detereftalato de polietileno(PET) em particular, cristalinidade aumentada.
moldagem por sopro de recipientes de plástico (no sentido anti-horário a partir do topo) Um polímero fundido é extrudado em um parison em forma de tubo oco. Um molde dividido é fechado ao redor do parison, que é expandido contra as laterais do molde por uma corrente de ar. Uma vez que o plástico solidificou, o molde é aberto e a garrafa moldada é liberada. Encyclopædia Britannica, Inc.
A moldagem por sopro tem sido empregada para produzir garrafas de polietileno , polipropileno, poliestireno , policarbonato, PVC e PET para produtos de consumo doméstico. Também tem sido usado para produzir tanques de combustível para automóveis. No caso de um tanque de polietileno de alta densidade, o artigo soprado pode ser tratado posteriormente com enxofre trióxido para melhorar a resistência ao inchaço ou penetração pela gasolina.
Fundição e imersão
Nem todo processo de conformação requer altas pressões. Se o material a ser moldado já é um líquido estável, simplesmente despejar (fundir) o líquido em um molde pode satisfazer . Uma vez que o molde não precisa ser maciço, até mesmo o aquecimento e resfriamento cíclicos para um termoplástico são feitos de forma eficiente.
Um exemplo de termoplástico fundido é uma suspensão de partículas de PVC finamente divididas e de baixa porosidade em um plastificante, como o dioctil ftalato (DOP). Essa suspensão forma um líquido de fluxo livre (um plastisol) que é estável por meses. No entanto, se a suspensão (por exemplo, 60 partes de PVC e 40 partes de plastificante) for aquecida a 180 ° C (356 ° F) por cinco minutos, o PVC e o plastificante formarão um homogêneo gel que não se separa em seus componentes quando resfriado de volta à temperatura ambiente. Um inseto ou verme de pesca muito realista pode ser lançado de um plastisol usando moldes baratos e um ciclo que leva apenas alguns minutos. Além disso, quando um molde em forma de mão é mergulhado em um plastisol e depois removido, o aquecimento subsequente produzirá uma luva que pode ser retirada do molde após o resfriamento.
Materiais termofixos também podem ser fundidos. Por exemplo, uma mistura de polímero e monômeros multifuncionais com iniciadores pode ser derramada em um molde aquecido. Quando polimerização estiver completo, o artigo pode ser retirado do molde. Uma lente transparente pode ser formada desta maneira usando um monômero de carbonato de dialil diglicol e um iniciador de radical livre.
Moldagem rotacional
Para fazer um artigo oco, um molde dividido pode ser parcialmente preenchido com um plastisol ou um pó de polímero finamente dividido. A rotação do molde durante o aquecimento converte o líquido ou funde o pó em um filme na superfície interna do molde. Quando o molde é resfriado e aberto, a parte oca pode ser removida. Entre os artigos produzidos dessa forma, encontram-se diversos brinquedos, como bolas e bonecos.
Termoformação e moldagem a frio
Quando uma folha de termoplástico é aquecida acima de sua T g ou T m , pode ser capaz de formar uma membrana flexível livre, desde que o peso molecular é alto o suficiente para suportar o alongamento. Neste estado aquecido, a folha pode ser puxada por vácuo para entrar em contato com a superfície fria de um molde, onde esfria até abaixo T g ou T m e torna-se dimensionalmente estável na forma do molde. Os copos para bebidas frias são formados desta forma a partir de poliestireno ou PET.
A conformação a vácuo é apenas uma variação da termoformação de chapa. A moldagem por sopro das garrafas descritas acima difere da termoformação apenas porque um tubo em vez de uma folha é a forma inicial.
Mesmo sem aquecimento, alguns termoplásticos podem ser moldados em novas formas pela aplicação de pressão suficiente. Essa técnica, chamada de moldagem a frio, tem sido usada para fazer copos de margarina e outros recipientes refrigerados para alimentos a partir de folhas de copolímero de acrilonitrila-butadieno-estireno.
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