ENGENHARIA DE PRODUÇÃO
Disc.: Processos de Fabricação II
Prof. Jorge Marques
Aula 19
Outros processos de transformação de plástico
Fontes:
Michaeli, Walter et al. Tecnologia dos Plásticos. Blücher.
http://www.fabricadefabricas.com
http://www.manutencaoesuprimentos.com.br
Introdução
• A tecnologia de processamento de plásticos é
bastante diversificada. Barras extrudadas, por
exemplo, podem sofre processos de usinagem,
colagem, conformação, estampagem, etc.
• Outros processos de fabricação, assim como ocorre
na extrusão e injeção, podem partir diretamente do
plástico na forma de grânulos e outros usam fios
extrudados como matéria prima.
IMERSÃO
Imersão
• É um processo de fabricação de plástico em que um
ferramental macho ou peça a receber cobertura
plástica é imergido num tanque contendo plástico
fundido.
• Pode-se repetir a operação até obter a espessura de
material desejado.
• O processo é usado para fabricação de luvas de latex,
balões (bexigas), coberturas em cabos de
ferramentas e encapsulamento de cabos e
componentes elétricos, entre tantos outros.
Ilustração de um processo de dupla operação de imersão
Adaptado de: http://www.patentesonline.com.br/luva-de-latex-e-metodopara-fabricar-um-artigo-de-latex-com-uma-textura-de-superficie-190412.html
Método para fabricar um artigo de látex com uma textura
de superfície geometricamente definida (patente)
1.
2.
3.
4.
5.
Aplicar uma cobertura coagulante polimérica à superfície do
molde.
A cobertura torna-se pegajosa durante a secagem.
Aplicar partículas coagulantes discretas de tamanho, formato e
distribuição selecionados à cobertura pegajosa.
Para fixar e projetar a partir da superfície do molde com a
cobertura coagulante polimérica, imergir o molde em uma
emulsão de látex aquosa, em que a cobertura coagulante
polimérica desestabilize o látex, desenvolvendo desse modo uma
camada de látex.
Vulcanizar e extrair o artigo de látex do avesso, e dissolver as
partículas coagulantes discretas em água ou solventes adequados
para revelar a textura geometricamente projetada com o
tamanho, formato e distribuição predeterminados de impressões.
ADESIVOS
Introdução
• Em muitos casos, adesivos substituem fixadores
mecânicos (rebites, parafusos, soldas) com
significativas vantagens:
– Tempo reduzido,
– Ausência de concentrações de tensões,
– Evita-se o problema de oxidação,
– Pode significar redução de peso,
– Pode vedar,
– Pode isolar termo-acusticamente.
Exemplo de união por adesivo
Tipos e características dos Características
• Adesivos estruturais a base de epóxi, poliamida,
acrílico e outros tem fornecido resistência ao
cisalhamento semelhantes aos processos de solda
fraca de metais (brasagem) e as vezes superiores. O
quadro a seguir fornece as propriedades de alguns
adesivos.
Por que as vezes a cola não cola?
• Aplicar adesivo sobre sujeira cola a sujeira e não o
objeto.
– A não ser que a sujeira estiver bem colada (rsrs)
• O adesivo é adequado para aquela superfície?
– Material
– Rugosidade
– Sentido dos esforços (tração, cisalhamento)
Por que as vezes a cola não cola?
Tipos comuns de junções
Fabricantes e produtos
Quais uniões convencionais podemos
substituir por adesivos?
• A substituição ocorre a passos largos em todos os
setores:
– Automobilístico
– Eletrônico
– Construção civil
– Calçados
– Etc.
• Da próxima vez que for unir algo por parafuso, solda
ou rebite, pergunte se não poderia ser colado.
TERMOFORMAGEM
Termoformagem
Peças moldadas a partir de chapas planas
de termoplásticos.
Estas chapas são temporariamente
amolecidas por ação de calor, e, logo após
forçadas a envolver a superfície de um
molde com a forma da peça requerida.
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Aplicações da Termoformagem
1. Indústria de embalagens e
descartáveis
2. Indústria automobilística
3. Produtos da linha branca
(refrigeradores e freezers)
4. Construção civil
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Termoformagem
Ilustração esquemática do processo
PROTOTIPAGEM
R ÁPIDA
Prototipagem Rápida (RP) - Introdução
• O processo RP originou-se na década de 1980,
impulsionado pelo desejo de se agilizar o processo
de fabricação de protótipos.
• Vários métodos de RP foram (e continuam sendo)
desenvolvidos e patenteados.
• O processo se tornou tão rápido que deixou de ser
apenas destinado a produção de protótipos e ganhou
espaço na produção de pequenas séries.
Prototipagem Rápida (RP) - Introdução
• Essencialmente, a RP é uma impressão 3D
comandada por sistemas CAD (Computer Aided
Design)
• Diferentemente da usinagem, adiciona material ao
criar uma forma em vez de retirar cavaco.
• Resinas plásticas e grânulos poliméricos são as
matérias primas mais utilizadas na RP. Mas alguns
métodos utilizam lâminas de celulose ou madeira ou
filmes plásticos.
Histórico e Tecnologias RP
• EUA, 1987- A 3D Systems cria o processo de
estereolitografia (StereoLithography - SL).
• O SL é um processo que solidifica camadas (layers)
de resina foto-sensível por meio de laser.
• A máquina SLA – 250 é uma das RP-machine mais
utilizadas atualmente.
Histórico e Tecnologias RP
• Após a empresa 3D Systems iniciar a comercialização
de máquinas tipo SL nos EUA, as empresas japonesas
NTT Data e Sony/D-MEC passaram a comercializar
suas versões de máquinas de estereolitografia em
1988 e 1989, respectivamente.
• Em seguida, vieram outras tecnologias e
fabricantes...
Tecnologias RP
• Fused Deposition Modeling - FDM: A tecnologia FDM
faz deposição de filamentos estrudados de materiais
termoplásticos camada por camada, semelhante à
estereolitografia, só que utilizando um cabeçote de
fusão do material em vez de cabeçote laser.
Tecnologias RP
• Solid Ground Curing SGC: processo similar a
estereolitografia, pois usa radiação ultravioleta para
endurecer, de forma seletiva, polímeros
fotossensíveis. Contudo, este processo cura uma
camada inteira de uma vez. Em primeiro lugar, a
resina foto-sensível é borrifada sobre a plataforma de
construção. A seguir, a máquina gera uma fotomáscara correspondente à camada a ser gerada. Esta
foto-máscara é impressa sobre uma placa de vidro
acima da plataforma de construção.
Tecnologias RP
• Solid Ground Curing SGC: (cont.). A máscara é
exposta à radiação ultravioleta, que passa através das
porções transparentes da máscara, endurecendo
seletivamente as porções desejadas de polímero.
Após a cura da camada, a máquina succiona o
excesso da resina líquida.
Tecnologias RP
• Laminated Object
Manufacturing – LOM:
corta e cola (solidifica)
folhas de termoplásticos,
reforçado ou não, com
fibras usando laser
controlado por
computador.
Folhas de papel também
podem ser utilizadas no
processo.
Tecnologias RP
• Selective Laser Sintering – SLS: funde seletivamente
pós metálicos e pode ser utilizado para obtenção
direta de matrizes de injeção.
Tecnologias RP
• Laser Engineered Net Shaping – LENS: similar ao SLS,
porém com maior potência e rapidez, além de
tecnologia inovadora em relação a este.
Tecnologias RP
• Direct Shell Production Casting - DSPC: utiliza um
mecanismo de jato de tinta para depositar líquido
agregante em pós cerâmicos para produção de
cascas que podem por sua vez serem utilizados na
produção de moldes e peças injetadas em Alumínio
Máquinas RP
• As máquinas confundem-se com os processos de
obtenção da RP. Seus fabricantes estão localizados
principalmente nos seguintes países: EUA, Japão e
Alemanha.
• Empresas manufatureiras de máquinas, ferramentas,
moldes, entre outras, de todo o mundo estão cada
vez mais aderindo à prototipagem rápida.
• Há quem diga que o processo virá a ser chamado de
Manufatura Rápida.