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%).
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.
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