Processamento de Polímeros: Extrusão e Injeção

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Como é feito o processamento dos materiais plásticos que utilizamos no dia a dia?

Há mais de 100 anos (1912) os primeiros revestimentos poliméricos começaram a ser desenvolvidos e aplicados na indústria automotiva. Hoje em dia, os materiais plásticos podem ser encontrados nas mais diversas áreas e seu uso vem crescendo a cada dia que passa nas indústrias de construção civil, automotiva, alimentícia, médico-hospitalar, têxtil, entre outras. Para que seja possível a transformação da resina polimérica em matéria prima e produto final para suprir a demanda dessas indústrias, torna-se importante o seu processamento e o desenvolvimento de técnicas que possibilitem sua transformação. Os dois processos produtivos mais utilizados na produção de transformados plásticos são a extrusão (62%) e a moldagem por injeção (30%).

O processamento dos polímeros acontece em temperaturas altas para que ocorra sua fusão. Assim, exige amplo conhecimento da matéria-prima em relação ao seu comportamento sob fluxo e suas características de solidificação, correlacionando as condições de processamento e as propriedades finais do produto.

Processamento por Extrusão

O processo de Extrusão consiste na passagem forçada e controlada da resina plástica fundida por meio de uma ou duas roscas sem fim. Elas possuem a função de misturar, fundir/amolecer, homogeneizar, plastificar, compactar e transportar através de um cilindro aquecido até encontrar a matriz. A matriz possui um perfil determinado por onde o material é expelido e conformado. Dessa forma, quando o polímero fundido passa através da matriz, produz-se um perfil continuo e de seção transversal constante, e em seguida, é resfriada até a sua solidificação. Pode-se produzir uma variedade grande de perfis, como tubos, mangueiras, filmes, chapas, fios, cabos, etc.

Os tipos de processamento por extrusão mais utilizados na indústria de transformação são:

Perfis (32%): na saída do cilindro, o material fundido encontra uma matriz que possui o desenho desejado, dando formato ao produto e em seguida, é calibrado, resfriado, cortado/enrolado. Utilizado na fabricação de canudos, mangueiras, etc.
Sopro (12%): utilizado na produção de peças ocas, como garrafas e bombonas, onde um parison (pré-forma) é introduzido ao molde, injetando-se gás e forçando-o em direção às paredes do molde, conferindo o seu formato final.
Filmes (34%): utilizado na fabricação de produtos flexíveis e de espessuras finas, como sacolas plásticas e embalagens.

Esquema de máquina utilizada no processamento por extrusão

Figura 1: Esquema de uma máquina utilizada no processo de moldagem por extrusão.

Processamento por Injeção

Já o processo de moldagem por injeção tem por objetivo moldar uma peça plástica com formatos variados e complexos com alta tolerância dimensional, forçando ao material sob pressão dentro de uma cavidade.

Analogamente ao processo de extrusão, o material é alimentado através de um funil, onde é direcionado para o interior da máquina que possui uma rosca sem fim (pistão). Esta tem a função de transportar, fundir/amolecer, misturar, homogeneizar e plastificar o material. Ao final deste percurso, o material passa pelo bico de injeção até encontrar-se com o molde. A pressão é mantida até que todo o molde seja preenchido e o material tenha se solidificado. Após essa etapa, o molde é aberto e a peça é ejetada. O molde se fecha, e o ciclo é rapidamente repetido.

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Dessa forma, o fator chave para que esse processo seja largamente utilizado na indústria de transformação é a sua alta produtividade. As peças produzidas devem ser livres de rechupes, vazios, poros, bolhas, empenamento, e devem apresentar estabilidade dimensional, resistência e rigidez para sua .

O processo de moldagem por injeção é capaz de conferir detalhes muito importantes para a peça final, como roscas, furos, travas e dimensões perfeitas para o melhor encaixe, sendo muito utilizadas na indústria automotiva (painéis de carros), em utilidades domésticas (peças de máquinas de lavar roupas, por exemplo), entre outras.