ponto de fusão do plástico

Ponto de fusão do plástico é uma informação crítica. Ela é necessária em muitas etapas industriais distintas. Você provavelmente sabe que a moldagem por injeção, a extrusão e a conformação são técnicas padrão para a fabricação de produtos plásticos. Esses métodos exigem tecnologia específica para derreter e trabalhar com o plástico. Portanto, conhecer o ponto de fusão do material plástico é fundamental.

Se não souber a temperatura certa para aquecer o plástico, você o queimará ou não o derreterá o suficiente, arruinando seus produtos. Observe que um bom artesão sempre conhece seus materiais. Você não faria um bolo sem saber a temperatura do forno, então por que vale a pena fazer isso com plásticos sem saber seu ponto de fusão?

Na moldagem por injeção, o plástico deve fluir suavemente para preencher todos os cantos do molde. Por outro lado, a extrusão deve derreter até a consistência correta para a moldagem. Mesmo nos processos básicos de formação, o ponto de fusão determina a estratégia de fabricação.

Conhecer o ponto de fusão dos plásticos é essencial. É simples. Quando você domina o ponto de fusão dos plásticos, pode controlar o processo de produção. Neste artigo, você aprenderá algumas noções básicas sobre o ponto de fusão do material plástico.

Qual é a diferença entre ponto de fusão e faixa de fusão? O artigo também fala sobre diferentes tipos de plásticos com pontos de fusão variados. Você também conhecerá o estado dos plásticos ao aquecê-los.

Qual é o ponto de fusão do material plástico?

O ponto de fusão do material plástico é a temperatura na qual ele derrete. Outra maneira de dizer isso é que o ponto de fusão é a temperatura na qual o plástico muda de sólido para líquido. Parece fácil, não é? Mas nem sempre é claro quando se trata de plásticos. Diferentes tipos de plástico não derretem na mesma temperatura; em vez disso, eles amolecem conforme a temperatura muda.

O material plástico geralmente derrete lentamente em diferentes estados. Em vários estados, há vários tipos de temperaturas durante o aquecimento de plásticos. Você saberá mais sobre isso nas próximas seções. Antes disso, você precisa esclarecer dois conceitos. O que é termoplástico e o que é termofixo? O que é ponto de fusão e o que é faixa de fusão?

Em geral, os termoplásticos têm uma faixa de fusão. Quando você os aquece, eles se tornam lentamente macios e derretidos, transformando-se em plástico sólido e duro. Mas os termofixos? Essa é uma história diferente. Eles geralmente não derretem; eles se quebram e se degradam quando são aquecidos. Você aprenderá mais sobre eles nas seções a seguir.

Por que isso é importante para seus projetos? Por que o artigo menciona isso de repente? Se estiver moldando por injeção ou extrudando, você precisa saber exatamente quando e como o plástico derrete. Como você sabe, as matérias-primas são injetadas ou empurradas para as matrizes por meio da moldagem por injeção e da extrusão. Durante a injeção, a matéria-prima derretida deve garantir uma temperatura adequada. É por isso que todo operador deve manter cuidadosamente a temperatura correta para a operação. Caso contrário, suas peças plásticas poderão apresentar defeitos inesperados.

Ponto de fusão de plásticos versus faixa de fusão de plásticos

Usamos "ponto de fusão" e "faixa de fusão" quando discutimos pontos de fusão de plástico. Como dito anteriormente, um ponto de fusão ocorre quando um material se transforma em um líquido. Por outro lado, uma faixa de fusão é a série de locais em que uma substância amolece e acaba se tornando líquida. Vamos investigar mais a fundo.

O ponto de fusão de materiais cristalinos é preciso e bem definido. Ele é firme em um momento e flui como água no momento seguinte. Entretanto, nem todos os polímeros reagem dessa forma. Alguns plásticos não derretem imediatamente, mas amolecem progressivamente, devido principalmente ao seu caráter amorfo. Os plásticos amorfos não têm uma fusão bem definida. Em vez disso, eles têm uma faixa de fusão.

Se você trabalha com plásticos em moldagem por injeção ou extrusão, o ponto de fusão e a faixa desempenham papéis cruciais. Você precisa saber quando o material começará a fluir e quando ele derreterá totalmente.

A moldagem por injeção usa uma câmara de injeção e um molde para criar diferentes peças plásticas. Esse método é famoso por criar peças plásticas complexas. Exemplos típicos são brinquedos, carcaças elétricas, peças automotivas e muitos produtos de consumo. A câmara de injeção geralmente derrete ou amolece o plástico empurrado pelo pino de injeção até o molde. Durante esse tempo, a manutenção da temperatura é fundamental.

Na extrusão, por outro lado, uma matriz e uma extrusora são usadas para criar formas de plástico. Essa forma de produzir plástico é excelente para a fabricação de tiras de vedação, tubos e chapas. A matéria-prima é removida do compartimento e enviada para o barril da extrusora. Essa máquina tem grandes parafusos que a movem para frente. Essas duas coisas acontecem ao mesmo tempo no cilindro da extrusora. O ponto de fusão e as faixas de fusão são fundamentais nesse caso.

Estágios de fusão durante o aquecimento de plásticos

Em geral, os plásticos têm pontos de fusão e faixas de fusão. Quando aquecidos, eles passam por dois estágios antes da fusão: inicial e total. Esses dois estágios afetam significativamente a qualidade do produto plástico final. Ao trabalhar com plásticos, você deve usar um ambiente controlado.

Estágio #1 Fusão inicial

Os plásticos apresentam sinais sutis na primeira vez, assim como a manteiga no estágio inicial. Nesse ponto, a estrutura sólida do plástico começa a se soltar e a amolecer. Ele ainda não está completamente líquido, mas o material perde sua rigidez. Esse estágio é fundamental. Se você aquecer muito rápido, poderá causar derretimento desigual ou até mesmo danificar o material.

Com frequência, os plásticos são bastante estáveis durante o período inicial de fusão. No entanto, eles geralmente são maleáveis. É semelhante à diferença entre sólidos e líquidos: maleável o suficiente para ser moldado, mas rígido o suficiente para manter a forma.

Esse estágio é ideal para o método de formação de plástico. Você deve ter cuidado aqui, especialmente ao manter a taxa de temperatura. Você poderá encontrar alguns defeitos se o calor for aumentado muito rapidamente. Os defeitos típicos que você pode ver são empenamento, derretimento desigual ou degradação da superfície.

Estágio #2 Fusão total

Se você continuar a aquecer o plástico maleável, ele derreterá completamente. Esse é o ponto em que o plástico se transforma em um líquido. A substância perde toda a rigidez e flui livremente. Você pode então usá-la para moldar ou extrudar. A concentração do líquido plástico é muito espessa, o que facilita o manuseio.

Esse é o estágio em que você trabalhará principalmente com plástico. É ideal para os métodos de injeção e extrusão de plástico. No entanto, você deve ter cuidado com o tempo. Se o aquecimento for muito longo, você corre o risco de queimar ou degradar o plástico. E quando isso acontece, não há como voltar atrás.

Outra pergunta que as pessoas fazem com frequência é qual é a temperatura certa para a fusão total. Plásticos diferentes têm pontos de fusão diferentes. Você precisa conhecer seu material. Por exemplo, o polietileno derrete em uma temperatura diferente da do náilon. Você saberá o valor exato no final deste artigo.

Características de fusão de plásticos

O plástico tem diferentes comportamentos de fusão. A maneira como o plástico derrete pode ser decisiva para o seu processo de fabricação. Alguns plásticos derretem uniformemente, enquanto outros derretem com frequência em várias temperaturas.

As características do plástico dependem principalmente de dois critérios principais. (1) É termoplástico ou termoendurecível? (2) É cristalino ou amorfo? Você pode escolher o plástico certo para o seu projeto quando tiver informações suficientes sobre esses dois fatores.

Termoplásticos x Termofixos

Os termoplásticos oferecem flexibilidade no processo de produção. Eles podem ser derretidos, reformados e reutilizados. Esses materiais são ótimos para projetos em constante mudança. Os termofixos, por outro lado, são exatamente o oposto. Não derretem, mas se degradam e quebram com o tempo. Eles são perfeitos para uso a longo prazo porque não derretem e não podem ser remodelados. Além disso, os plásticos termofixos são estruturas de alta resistência.

Então, qual deles pode ser o ideal para seu projeto? A tabela abaixo lista as características de cada plástico.

Materiais cristalinos e amorfos

Ao considerar os termoplásticos, você tem duas opções: cristalinos e amorfos. Esses dois termoplásticos também se comportam de forma diferente quando aquecidos. Os plásticos cristalinos têm um ponto de fusão bem definido. Por isso, são fáceis de manusear durante a moldagem por injeção ou extrusão. Por outro lado, os plásticos amorfos amolecem em uma variedade de temperaturas. Isso pode ser tanto benéfico quanto irritante. A parte irritante é que o plástico pode se deformar durante o resfriamento se você não conseguir controlar a temperatura adequadamente.

Então, qual deles pode ser o ideal para seu projeto? A tabela abaixo lista as características de cada plástico.

Os três estados dos plásticos durante o aquecimento

O aquecimento do plástico não o transforma apenas em um líquido. Ele passa por várias fases, cada uma mostrando as diferentes condições do plástico. Nessa situação, geralmente se discutem três estados. Vamos transcender esses estados.

Estado #1 Estado vítreo

O estado vítreo é normalmente o estado rígido, quebradiço e resistente do material. Quando aquecido, o plástico atinge a temperatura de transição em um determinado momento. Quando atinge esse nível, ele apresenta um estado vítreo, daí o nome. Nessa fase, as moléculas de plástico estão bem unidas. Se você aplicar estresse a elas, nenhuma de suas estruturas será alterada.

Estado #2 High Elastic State

Com o aumento da temperatura, o plástico entra no estado de alta elasticidade ou de borracha. Nesse momento, o plástico se torna elástico e flexível, mas não flui. O plástico fica mais flexível e se estica, mas não é quase derretível. Embora as moléculas agora se movam mais livremente e relaxem, elas ainda se prendem umas às outras.

Estado #3 Estado de fluxo viscoso

Por fim, o plástico encontra sua condição de fluxo viscoso. Essa é a parte intrigante. Nesse ponto, o plástico se move mais como um líquido espesso. O plástico pode ser moldado e modelado conforme o movimento irrestrito de suas moléculas permite. Esse é o momento em que você pode despejar o plástico no molde.

Três temperaturas principais dos plásticos durante o aquecimento

Agora você já conhece três estados significativos do plástico. Nesta seção, você aprenderá como as temperaturas afetam esses estados. Observe que cada ponto de temperatura é fundamental para o comportamento do plástico e para o seu processamento.

#1 Temperatura de transição de vidro (Tg)

Essa é a temperatura responsável pelo estado vítreo dos plásticos, daí o nome temperatura de transição vítrea (Tg). Nesse momento, o plástico é rígido, quebradiço e resistente. A próxima etapa é o estado elástico, no qual o plástico fica emborrachado. Ele ainda não derreteu, mas está mais maleável. Essa temperatura é necessária tanto para o policarbonato (PC) quanto para o poliestireno.

#2 Temperatura de fusão (Tm) ou temperatura de fluxo

A temperatura de fusão também é conhecida como temperatura de fluxo. É onde o plástico derrete. Para o plástico cristalino, essa é uma temperatura específica. Se você aquecer o plástico até essa temperatura, ele passará de sólido a líquido. Em seguida, ele será moldado ou extrudado.

No entanto, os plásticos amorfos não derretem no sentido convencional. Eles primeiro amolecem antes de se tornarem líquidos gradualmente.

Na moldagem por injeção e extrusão, a obtenção da temperatura de fluxo é fundamental para moldar adequadamente o material. Se o plástico estiver muito frio, ele não fluirá de forma eficaz, resultando em um desempenho ruim.

#3 Temperatura de decomposição

A temperatura final é a temperatura de ruptura. Normalmente, ela é utilizada como uma zona de perigo. Quando você aquece um plástico acima de sua temperatura de fusão ou de fluxo, ele se decompõe quimicamente. Além de perder suas propriedades, o material também pode liberar gases nocivos.

Se você forçar demais o plástico, ele ultrapassará seu ponto de ruptura. As temperaturas de decomposição variam de acordo com o tipo de plástico, mas são sempre um ponto a ser evitado.

Por que o ponto de fusão é necessário para moldagem por injeção, extrusão e formação?

Na fabricação de plásticos, a fusão ou o amolecimento do plástico é uma operação regular - geralmente, a moldagem por injeção, a extrusão e a formação começam com base nisso. Portanto, o ponto de fusão dos polímeros se torna importante aqui.

A função #1 garante um fluxo ideal

Os pontos de fusão dos plásticos desempenham o primeiro e mais importante papel para garantir o fluxo ideal. Você já está familiarizado com a temperatura de fluxo ou temperatura de fusão. O ponto de fusão garante que o plástico se torne fluido o suficiente para fluir sem problemas. Se estiver muito frio, ele não encherá os moldes nem fluirá adequadamente pelas extrusoras. Entretanto, se estiver muito quente, o plástico pode se degradar.

Papel do #2 na prevenção da decomposição

Como já dissemos, o plástico se decompõe quando aquecido acima de seu ponto de fusão. Essa temperatura, que pode destruir seu material, é geralmente chamada de temperatura de ruptura. O ponto de fusão dos plásticos indica a temperatura que não pode ser ultrapassada pelo seu processo.

A função #3 determina a eficiência do tempo de ciclo

O ponto de fusão determina a rapidez ou a lentidão com que um processo pode prosseguir. O plástico levará mais tempo para derreter ou esfriar se você não atingir a temperatura adequada. O domínio do ponto de fusão ajuda a reduzir os tempos de ciclo e os atrasos na produção.

A função do #4 afeta a resistência do material

O que acontece quando o plástico é superaquecido ou subaquecido? Sua integridade estrutural é danificada. O ponto de fusão determina como o plástico endurece ou endurece. Pontos de fusão mal regulados podem resultar em produtos fracos ou quebradiços.

A função #5 permite uniformidade e precisão

A manutenção adequada dos pontos de fusão dos plásticos pode garantir peças sempre consistentes. Seja por moldagem por injeção ou extrusão, o plástico precisa fluir uniformemente para evitar defeitos como deformações ou superfícies irregulares. A fusão correta também ajuda a garantir que as peças mantenham dimensões e tolerâncias precisas.

Ponto de fusão de plásticos comuns

No setor de plásticos, uma grande variedade de plásticos é usada. Se fizermos uma lista deles, este artigo pode ficar enorme. A seguir, destacamos alguns tipos comuns de plásticos e seus pontos de fusão.

Perguntas frequentes

Qual plástico tem o ponto de fusão mais alto?

Entre os plásticos mais comuns, o PTFE tem o ponto de fusão mais alto. Ele também é conhecido como politetrafluoretileno. O ponto de fusão geral desse plástico é 327C ou 620F. Um dos melhores aspectos desse material é sua estabilidade. O PTFE é altamente estável em uma ampla faixa de temperaturas, de -200C a 260C. Como resultado, ele é usado em muitas aplicações.

O plástico derreterá a 170 graus?

Como você sabe, há uma grande variedade de plásticos disponíveis. Portanto, a fusão de plástico não é a mesma para todos. Os tipos de plásticos determinam isso principalmente. Existem polímeros de baixo ponto de fusão, como o LDPE e o HDPE. Eles geralmente derretem a 170 graus.

Qual plástico tem o ponto de fusão mais baixo?

O polietileno, às vezes chamado de plástico PE, é uma das formas de plástico mais usadas. Seu ponto de fusão está entre 100C e 180C, geralmente entre os mais baixos. Esse plástico é amplamente utilizado em sacolas e contêineres plásticos.

Qual é o plástico mais difícil de derreter?

Entre os plásticos difíceis de derreter, o PTFE é um dos plásticos mais duros. Ele tem um ponto de fusão de cerca de 327°C (620°F). Esse plástico é usado em uma ampla gama de aplicações.

Todos os plásticos têm pontos de fusão diferentes?

Sim, é verdade. Diferentes tipos de plásticos são usados em muitas aplicações. Por que existe essa diversidade? Eles têm propriedades físicas e químicas exclusivas. Alguns derretem com pouco calor, enquanto outros derretem com muito calor.

Resumo

Neste documento, abordamos principalmente o comportamento do plástico sob calor. Como você observou, todas as formas de plástico têm pontos de fusão um tanto variados. Além disso, a temperatura de fusão muda dependendo do tipo de plástico.

O ponto de fusão dos plásticos é crucial para vários processos de fabricação. Os processos típicos de fábrica são a moldagem por injeção, a extrusão e a formação de plástico. Em cada método, o ponto de fusão dos plásticos desempenha um papel fundamental. A não manutenção da temperatura de fusão correta pode levar a muitos defeitos.

Se tiver alguma dúvida, entre em contato com nossa equipe de suporte ao cliente. Temos uma equipe de especialistas que sempre terá prazer em ajudá-lo. Se estiver procurando o material plástico adequado para o seu projeto, acesse a página sobre como selecionar o melhor material de moldagem por injeção para encontrar a melhor opção para o seu projeto, ou entre em contato conosco para obter suporte.