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PET: A injeção das pré-formas
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A transformação correta da resina PET exige o conhecimento
prévio sobre as propriedades de processamento, como
higroscopicidade, contração, temperatura de processamento e
viscosidade, que são
fatores determinantes para
a injeção de produtos de
PET, principalmente das
pré-formas, incluindo a
morfologia dos polímeros.
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Os conhecimentos referentes às máquinas e suas características também são fundamentais para se obter produtos de boa qualidade.
Podemos citar algumas máquinas para a injeção dessa resina:
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Máquinas injetoras convencionais para fabricação de pré-forma
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Máquinas injection blow (ou injeção-sopro) para a fabricação das pré-formas e produtos soprados
no mesmo equipamento
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As máquinas injetoras utilizadas para a injeção de produtos de PET podem ser as mesmas usadas para outros materiais, porém, com
geometrias de roscas e cilindros (taxa de compressão e relação L/D) especificas para essa resina.
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Existem máquinas com pré-plastificadores, que são utilizadas quando se desejam altas produções, sendo dotadas de dois cilindros, um com rosca e outro com pistão, sistema no qual o material é plastificado no
que possui a rosca e injetado no que possui o pistão.
Canhão duplo (com Pré-plastificador) da máquina injetora Tsong Chern utilizada para a injeção de pré-formas de PET.
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As principais características que as máquinas devem possuir para a
injeção de PET são:
• Capacidade de Injeção
• Força de fechamento
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CAPACIDADE DE INJEÇÃO
Essa característica é de suma importância quando se trata da injeção
de PET, pois se a máquina não for bem dimensionada em relação ao
volume de material injetado e a quantidade de pré-formas ou o peso
do produto, a resina PET poderá ter um tempo de residência elevado
no cilindro de plastificação, onde ocorrerá a degradação.
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Outro problema encontrado no processamento do PET diz respeito
à Hidrólise, que é uma reação química que envolve a quebra de
ligações da cadeia principal, provocando perda de viscosidade. Essa
reação não ocorre somente por causa das altas temperaturas, mas
também pela ação da água, oxigênio e esforços mecânicos.
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FORÇA DE FECHAMENTO
A pressão de injeção também é fundamental para que o técnico possa
estabelecer parâmetros de regulagem para calcular e determinar
a força de fechamento necessária para injeção dos produtos. Um
cálculo bastante simples, utilizado na prática para determinar a força
de fechamento, seria feito com a área total projetada de moldagem
multiplicada pela pressão específica do material.
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Existem fórmulas muito mais completas e complexas com as quais
conseguimos chegar mais próximo aos valores reais de força de
fechamento, porém, elas envolvem fluxo de material, fluidez da
resina, geometrias do molde, etc. Caso o técnico não tenha a
menor noção sobre a força mínima necessária para manter o molde
fechado durante a injeção, poderá gerar peças com rebarbas e não
conseguirá resolver o problema.
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Em relação à força máxima de fechamento determinada ao
molde, caso opere além do limite, poderá esmagá-lo com sérias
consequências posteriores
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Muitos são os problemas encontrados na transformação e injeção
do PET. Entre os principais, podemos citar:
• Peso da pré-forma
• Empenamento
• Cristalização
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PESO DA PRÉ-FORMA
O peso da pré-forma é pré-definido de acordo com a cavidade
do molde (espessura entre o macho e a fêmea), porém, isso
varia e existem tolerâncias. Por isso, ele deverá ser definido no
processo através da pressão de injeção e recalque, exigindo
acompanhamento rigoroso e criterioso, pois as pré-formas são
comercializadas pelo seu peso em grama e qualquer alteração,
por menor que seja, prejudicará o sopro subsequente e, caso seja
maior, provocará prejuízos pelo aumento no custo do produto.
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EMPENAMENTO
Esse efeito está relacionado diretamente com a refrigeração do
molde, tempo de ciclo, resfriamento, tempo e pressão de injeção e
até mesmo com deslocamento de machos do molde.
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CRISTALIZAÇÃO
O PET, ao ser injetado no molde, é um material que no estado fundido
se encontra amorfo, porém, ao ser introduzido na cavidade, cuja
temperatura está em torno de 10°C, deverá permanecer transparente.
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No caso de haver problemas de refrigeração, a pré-forma iniciará o
processo de cristalização em algumas de suas partes, prejudicando
o processo posterior de sopro, finalidade para a qual não são
comercializadas.
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As temperaturas do molde e da resina durante a transformação, são
determinadas com pouca tolerância para alterá-las.
Muitas vezes se imagina que reduzindo a temperatura do molde
o fator transparência será mais predominante, mas não é essa
a realidade, pois o produto poderá aumentar o seu grau de
tensionamento, devido à dificuldade de fluxo, exigindo aumento da
pressão de injeção.
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Aumentando-se a temperatura do material, acredita-se que
seria possível diminuir esse problema, porém, também ocorrerá
cristalização, pois a transparência decorre da velocidade com que
a sua estrutura para de se movimentar, mantendo-o no estado
amorfo. O ideal, portanto, é um controle rígido na temperatura do
molde, do cilindro, câmara quente e nos parâmetros referentes à
pressão e recalque.
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Quando nos referimos à injeção de pré-formas, podemos considerar o recalque como outro recurso existente nas injetoras e como
um item muito importante para a regulagem da máquina
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As pré-formas devem ter compactação ideal para não gerar tensões residuais que prejudicam a qualidade e a formação
das mesma durante a injeção.
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Algumas empresas utilizam um equipamento chamado
Polariscópio que serve para analisar o grau de
tensionamento de um produto amorfo.
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Com isso, podemos concluir que o PET é uma resina um
pouco mais complexa que os outros materiais de engenharia,
tendo em vista que cada um possui suas particularidades, mas
ao se processar esse polímero, os equipamentos periféricos
devem ser dedicados, específicos, de alta performance e de
qualidade, porque serão exigidos com relação à transformação
da resina (desumidificadores, chillers, dosadores, etc) e
também para averiguação da qualidade do produto.
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Para o processamento e injeção de PET, os tipos de máquinas mais indicados são as máquinas injetoras
convencionais e as que injetam e sopram garrafas ou frascos no
mesmo equipamento
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Este material está disponível em matéria escrita pelo diretor da Escola LF Alexandre Farhan para a REVISTA PLÁSTICO
MODERNO edição nº 502 set/16.
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