Variáveis de influência na usinagem de polímeros

 

 

As propriedades físicas e mecânicas dos polímeros podem ser consideravelmente impactadas com variações nas condições ambientais.

 

Umidade, temperatura e radiação UV são as principais condições ambientais que impactam na estabilidade dimensional dos plásticos e na microestrutura do material.

 

A instabilidade dimensional característica dos plásticos pode estar diretamente ligada a capacidade deste material absorver umidade.

 

O coeficiente de expansão térmica dos plásticos pode ser até dez vezes maior que nos aços.

A radiação UV pode degradar a microestrurura dos materiais plásticos, alterando suas características físicas a ponto de impedir a utilização da peça.

 

A forma geométrica construtiva, a espessura das paredes e o processo de fabricação têm influência direta na qualidade das peças, nas tolerâncias dimensionais e no acabamento superficial.

 

Com relação a microestrutura, os plásticos podem ser amorfos ou semicristalinos. Os materiais sujeitos a tensões elevadas, como as engrenagens, são fabricados com plásticos semicristalinos.

 

Os plásticos semicristalinos possuem boa resistência mecânica e química, são recomendados para aplicações que exigem resistência à fadiga por flexão. Por outro lado, são mais propensos a deformação crítica (0,5 a 8%).

 

Tabela 1: Lista de materiais com microstrutura amorfa e semicristalina.

 

Para a fabricação de peças de precisão com tolerâncias estreitas utilizando-se materiais que absorvem umidade, é necessário tomar algumas providências iniciais para minimizar os efeitos da instabilidade dimensional.

 

A normalização de materiais plásticos é um procedimento bastante utilizado para evitar a variação dimensional em virtude da absorção de umidade. Este processo consiste em deixar a matéria-prima dentro de um recipiente imersa em água por aproximadamente 24 horas.

 

Recomenda-se o controle dimensional após 16 horas de armazenagem em condições climáticas estáveis. 

 

Considerações finais:

 

Os plásticos possuem várias vantagens em relação aos materiais metálicos, como baixo peso, boa resistência mecânica e tenacidade. Porém, em virtude das particularidades e características específicas apresentadas neste artigo, para a obtenção de peças de precisão são necessários alguns procedimentos e recomendações que demandam tempo e consequentemente custos para produção.

 

Durante a seleção dos materiais, o projetista deverá considerar essas questões e certificar-se que as formas construtivas e tolerâncias dimensionais estão adequados para a aplicação, e serão obtidas com o processo de produção necessário.

 

 

Artigo de autoria de Fábio Merati

01/10/2018