Como os termoplásticos são fabricados: um resumo dos métodos de produção

Os termoplásticos são um dos tipos de plásticos mais utilizados atualmente devido à sua versatilidade e custo-benefício. Eles podem ser facilmente remodelados e remodelados várias vezes por aquecimento e resfriamento. Isso os torna ideais para uma variedade de aplicações de fabricação.

Existem vários processos-chave usados para fabricar termoplásticos em escala industrial. Os principais são extrusão, moldagem por injeção, moldagem por sopro e termoformagem. O processo exato utilizado depende do tipo de resina plástica e da forma e propriedades desejadas do produto final.

Este artigo dará uma introdução geral aos termoplásticos e como eles são fabricados.

Composição de Termoplásticos

Quando você pensa em termoplásticos, você vê um mundo onde moléculas simples formam estruturas complexas. Esses materiais são essenciais em tudo, desde embalagens até peças automotivas.

Noções básicas de polímero

Termoplástico começa com monômeros, pequenas moléculas que se unem como uma corrente. Quando aquecido em um processo chamado polimerização, esses monômeros criam cadeias poliméricas. Imagine-o como um trem onde cada vagão é um monômero e todo o trem é um polímero.

• Polietileno (PE): Frequentemente usado para sacolas plásticas, é uma espécie de garoto-propaganda dos termoplásticos.
• Cloreto de polivinila (PVC): Tubos e caixilhos de janelas geralmente obtêm resistência do PVC.
• Poliestireno (PS): Pense em embalagens e xícaras de café descartáveis, esse é o seu poliestireno em ação.
• Nylon (Poliamida): Não é apenas para meias - rodas dentadas e braçadeiras também precisam da resistência do náilon.
• Polipropileno (PP): Referência em contêineres e peças automotivas, o PP é conhecido por sua versatilidade.
• Policarbonato (PC): seus óculos podem estar usando o PC para obter essa qualidade nítida, mas resistente.

Tipos de termoplástico

Alguns exemplos comuns de plásticos termoendurecíveis incluem:

• Resina epóxi – usada em revestimentos, adesivos, compósitos
• Resina de poliéster – usada em compósitos de fibra de vidro
• Resinas fenólicas – usadas em adesivos, revestimentos, componentes elétricos
• Melamina formaldeído – usado em talheres, laminados, quadros brancos
• Ureia formaldeído – usado em acessórios elétricos, adesivos
• Silicone – usado para vedações, juntas, revestimentos

Aditivos e Modificadores

Às vezes, os termoplásticos precisam de um impulso. Aqui é onde aditivos e modificadores entre no jogo.

• Enchimentos: Eles podem reforçar a força sem quebrar o banco.
• Estabilizadores: O seu mobiliário de exterior permanece sólido ao sol graças aos estabilizadores UV.
• Plastificantes: O PVC obtém flexibilidade deles, o que o torna ótimo para cabos ou couro sintético.

Pense nos aditivos como os temperos secretos que os chefs usam para aperfeiçoar seus pratos; eles ajustam as propriedades dos seus plásticos.

Processos de Fabricação de Termoplásticos

Ao observar como os termoplásticos ganham vida, você encontrará algumas técnicas importantes. Todos eles começam com matéria-prima plástica, geralmente na forma de resinas, que depois são transformadas em diversos produtos por meio de calor e pressão. Vamos examinar alguns dos métodos mais populares.

Moldagem por injeção

Em moldagem por injeção, você derrete seus grânulos de plástico e depois os injeta em um molde sob alta pressão. É ideal para a produção de uma grande variedade de itens, desde peças de automóveis até contêineres. O verdadeiro problema aqui é o molde – superpreciso, muitas vezes complexo e um pouco caro. Mas depois de investir nisso, você poderá produzir toneladas de peças com qualidade consistente.

Extrusão

Extrusão é como espremer pasta de dente de um tubo, mas bem mais quente e com plástico. Ele empurra continuamente o plástico derretido através de uma matriz para moldá-lo em longos tubos, hastes ou folhas. A extrusão tem mais a ver com formas longas e contínuas; portanto, se é isso que você precisa, geralmente é mais econômico do que a moldagem por injeção.

Termoformagem

Com termoformagem, você está aquecendo uma folha de plástico até que fique flexível e, em seguida, colocando-a sobre um molde. Um vácuo suga o ar, fazendo a folha abraçar firmemente o molde. Não é tão detalhado quanto a moldagem por injeção, mas é ótimo para itens maiores e mais finos, como copos ou bandejas descartáveis.

impressao 3D

E não vamos esquecer impressao 3D. Basicamente, você está colocando camadas de plástico derretido de acordo com um modelo digital, criando formas complexas que outros métodos não conseguem controlar. Não é tão rápido quanto a moldagem por injeção ou extrusão para fabricação em massa, mas para protótipos ou peças sob medida, é uma virada de jogo.

Moldagem por sopro

O tubo termoplástico é extrudado e então preso em um molde enquanto ainda está quente e macio. O ar comprimido é soprado no tubo, inflando-o para assumir a forma do molde. Usado para fazer recipientes plásticos ocos e peças como garrafas, tanques, etc. 

Calandragem

As folhas termoplásticas são produzidas espremendo o plástico derretido entre grandes rolos para formar folhas uniformes. Usado para produzir pisos de PVC, filmes plásticos, etc. 

Propriedades e desempenho

Você está prestes a conhecer de perto as propriedades que tornam os termoplásticos um material indispensável em vários setores. Quer seja pela sua versatilidade ou durabilidade, estes materiais têm tudo a ver com desempenho de alto nível.

Propriedades Físicas e Mecânicas

Os termoplásticos possuem uma ampla gama de propriedades físicas e mecânicas que pode ser de estrutura amorfa ou cristalina, afetando seu desempenho. Os termoplásticos amorfos são conhecidos por serem mais flexíveis e menos frágeis, enquanto os tipos cristalinos normalmente oferecem maior resistência e resistência ao calor. A maioria é conhecida por leve natureza aliada a uma robustez mecânica significativa. O Temperatura de transição do vidro é um número crucial que você deve observar – ele informa quando o material irá amolecer sob o calor, o que diz muito sobre seus cenários de uso.

Resistência Térmica e Química

Esses materiais não são apenas resistentes; eles têm alguma resistência séria a oferecer. Estabilidade térmica é uma marca registrada dos termoplásticos, o que significa que eles podem manter suas propriedades em uma ampla faixa de temperatura, desde temperaturas ambientes frias até. No entanto, a faixa exata depende do polímero específico. Deles resistência química torna-os um sucesso em ambientes onde estão expostos a produtos químicos que podem degradar outros materiais. Essa resistência, no entanto, pode variar de acordo com a estrutura do polímero – amorfa ou cristalina – portanto, você deve escolher com sabedoria, dependendo do tipo de ambiente que seu material enfrentará.

Impacto e resistência à tração

o Resistência ao impacto de termoplásticos pode ser notavelmente alta. Além disso, seus resistência à tracção– quanta força eles podem suportar antes de quebrar – não é motivo de zombaria com valores como 333 MPa em alguns compósitos termoplásticos reforçados com fibra.

Aplicações em diversas indústrias

Os termoplásticos invadiram praticamente todos os cantos da fabricação moderna. Eles são super versáteis, então você os encontrará em vários setores diferentes. Vamos dar uma olhada em alguns setores específicos onde os termoplásticos estão atuando.

Construção e Tubulação

Você tem canos para instalar e os termoplásticos são a sua escolha. PVC e abdômen são estrelas neste jogo - acessíveis e fáceis de instalar, eles constituem a essência de muitos sistemas de encanamento. Eles resistem à água, aos produtos químicos e à corrosão como campeões, e é por isso que estão em toda parte da sua casa e do escritório.

Automotivo e Aeroespacial

No mundo automóvel, o que importa é tornar as coisas mais leves e mais eficientes em termos de combustível. Os termoplásticos são os heróis anônimos aqui, ajudando a reduzir o peso sem economizar no desempenho. Pense em tudo, desde o painel até a linha de combustível. Mesmo na indústria aeroespacial, estes materiais são importantes por razões semelhantes: aeronaves mais leves significam menos combustível e mais eficiência.

Equipamento médico

Quando se trata de equipamentos médicos, você deseja materiais limpos e seguros. Os termoplásticos vêm em socorro novamente, pois são usados em uma tonelada de materiais descartáveis – como seringas e bolsas de sangue. 

Soluções de embalagem

Dê uma olhada em qualquer prateleira de supermercado e você verá por que os termoplásticos são os reis das embalagens. Além disso, você pode moldá-los em praticamente qualquer formato ou tamanho – muito útil.

Sustentabilidade e reciclabilidade

Quando você lida com termoplásticos, a sustentabilidade é um grande problema. Você tem que considerar como seus plásticos são feitos e o que acontece com eles no final do seu ciclo de vida. Felizmente, a maioria dos termoplásticos são reciclável. Isto significa que podem ser fundidos e remodelados, reduzindo a necessidade de novos materiais e minimizando o desperdício.

• Reciclando: É bastante simples com termoplásticos. Aqueça-os e eles voltarão a ser líquidos, prontos para se transformarem em algo novo.

Reciclar seus termoplásticos costuma ser uma vitória, reduzindo tanto o lixo quanto a demanda por recursos virgens. Mas considere o seguinte: se os seus plásticos estiverem contaminados ou não forem separados corretamente, isso pode atrapalhar o processo de reciclagem.

Aqui está a pontuação:

Fator	Impacto na Sustentabilidade
Reciclando	Efeito positivo
Contaminação	Efeito negativo
Compostagem (se viável)	Efeito positivo

Portanto, suas escolhas desempenham um papel importante aqui. Quanto mais você se concentrar nas energias renováveis e na gestão adequada de resíduos, melhor será para o meio ambiente.