Metálica

2- Introdução

O acrílico é um termoplástico transparente que oferece excelente balanço de propriedades, sendo uma vantajosa opção quando comparado a outros polímeros e ao vidro.

As chapas acrílicas Acrigel® CT e Acrigel® XT são produzidas a partir de monômero MMA (metil metacrilato) virgem e resina de PMMA, respectivamente. Ambas produzidas no mais alto padrão de pureza e qualidade.

Os processos utilizados pela Unigel Plásticos para a produção de chapas são: Cell Cast e Extrusão. No processo Cell Cast, o monômero MMA e aditivos são vertidos em um molde de vidro onde ocorre a polimerização mediante ação do calor. No processo de extrusão, a chapa é obtida através da extrusão da resina de PMMA por uma matriz plana. Neste processo, a espessura é definida por um conjunto de calandras que ficam após a matriz.

As chapas são oferecidas ao mercado em uma ampla gama de dimensões, espessuras, cores e padrões especiais. Assim, atendem às necessidades dos mais diversos segmentos de mercado, tais como sinalização, luminosos, arquitetura, decoração de interiores, mobiliário, urbanismo, portas, janelas, espelhos, utilidades domésticas, clarabóias, cúpulas, coberturas, barreiras acústicas, lavatórios, banheiras, indústria automotiva, médico-hospitalar, peças técnicas e de uso geral.

Este manual de orientação técnica para a chapa cast e extrudada visa fornecer informações de apoio ao processamento e manipulação das chapas, bem como esclarecer algumas diferenças entre cada tipo.

3- Comparação entre Chapas Cast e Extrudadas

As chapas acrílicas cast e extrudadas apresentam algumas diferenças em suas propriedades que podem ser observadas na Tabela 1:

3.1. O material certo para cada aplicação

A chapa extrudada é uma excelente opção à cast em custo/benefício. Possui menor variação de espessura e menor viscosidade (estira e reproduz as formas do molde mais facilmente na termoformagem de peças delicadas). Entretanto, a resistência química, térmica e ao impacto é um pouco mais limitada comparada a chapa cast. Como a memória do polímero fundido da chapa extrudada é menor, há também uma limitação de reuso da chapa após ser termoformada sem sucesso.

Na Tabela 2 pode ser observada a vantagem entre as chapas cast e extrudada.

3.2. Exposição a luz solar e ambientes externos

A resistência da chapa extrudada à exposição de raios ultravioleta após 10 anos é similar à da chapa cast para formulações similares. Ambas possuem resistência superior aos demais polímeros, inclusive ao policarbonato. Isso também pode ser observado através da sua transmitância luminosa, que para o PMMA após 10 anos é de cerca de 90% (sendo 92% a inicial).

3.3. Propriedades das chapas XT e CT

3.3.1. Propriedades mecânicas, térmicas e físicas

As chapas acrílicas da Unigel Plásticos atendem as normas NBR ISO 7823-1 (no caso de chapa cast) e NBR ISO 7823-2 (no caso de chapa extrudada).

A Tabela 3 apresenta as propriedades mecânicas, térmicas e físicas das chapas acrílicas.

3.3.2. Isolamento acústico

É possível observar na Figura 1 o índice de redução de ruído certificado pelo instituto Fraunhofer Institut Bauphysik de acordo com a norma DIN EN 20 140-3 para chapas XT de 15 e 20 mm de espessura.

4- Operações de oficinas nas chapas

As chapas acrílicas podem ser trabalhadas com ferramentas comuns para madeira ou máquinas usadas em mecânica (corte, fresa, torno, furadeira, etc.).

4.1. Resfriamento durante a usinagem

O resfriamento brusco da peça após o aquecimento gerado durante o processo poderá causar tensões internas nas chapas, fazendo-se necessário o distensionamento da peça em estufa de ar circulante.

Essas tensões se não tratadas poderão causar crazing (microfissuras) especialmente quando a peça entra em contato posterior com solventes presentes em colas e tintas ou mesmo com outras substâncias químicas tipo desinfetante, etc.

Nesse sentido, o aquecimento demasiado na usinagem (mais crítico para a chapa extrudada) poderá ser evitado através de ferramenta devidamente afiada, boa eliminação das partículas ouaspersão de água contendo cerca de 3% de óleo solúvel (podendo também se direcionar ar comprimido ou mesmo micronização de água junto ao corte). Veja a Figura 2.

4.2. Corte

Corte manual, laser, router e as serras circulares (corte retilíneo) são comumente utilizadas. Serras elétricas de fita e/ou fresas são usadas para cortes em curvas (raios). Podem ser utilizadas velocidades
lineares entre 15 e 25 m/s.

4.2.1. Corte Manual

É uma técnica simples para cortar uma borda em linha reta numa chapa acrílica. Para pequenos trabalhos com chapas de espessuras inferiores ou iguais a 3 mm, as chapas XT e CT podem ser cortadas com uma ferramenta denominada riscador.

Para isto, é necessário fazer um risco retilíneo na chapa conforme Figura 3.

Vários traços poderão ser necessários para garantir uma marca suficientemente profunda e garantir uma quebra uniforme na região traçada. Certifique-se que o entalhe se estenda até as bordas da chapa. Para separar as partes riscadas, exercer uma pressão em ambos os lados do risco conforme Figura 4.

4.2.2. Corte mecânico

4.2.2.1. Serras elétricas - Serras de fita

Este tipo de serra permite realizar cortes de curvas e raios e também para cortes de blocos de espessuras maiores. Porém, seu corte deixa a superfície bastante imperfeita, o que torna de extrema
importância o trabalho do acabamento para um posterior polimento.

Esta serra é usada para cortar as peças antes da moldagem ou para cortar as peças moldadas antes do acabamento.

4.2.2.2. Serras elétricas - Circular de aço carbono

Este tipo de serra (Figura 6) não necessita de uma constante afiação, porém, a qualidade do corte é inferior aquela obtida com discos de aço rápido.

4.2.2.3. Serras elétricas - Circular de aço carbono rápido

As serras elétricas circular de aço rápido com dentes alternados sem travamento (espaçamento de 2 a 5 dentes/cm para resultados otimizados) e arrefecidas com ar ou água e óleo solúvel resultam em cortes retos e precisos, mas o corte necessita de polimento. Recomenda-se a configuração contemplando mesa móvel e motor fixo e rotação conforme Tabela 4.

4.2.3. Corte com laser

Este procedimento tem numerosas vantagens:

- permite produzir a maioria das formas com excelente precisão;
- rapidez e máximo aproveitamento de material;
- fornece bordas com bom acabamento, que necessita de pouco ou nenhum polimento.

No entanto, o corte a laser, pode induzir tensões nas chapas, a depender da velocidade do corte e potência utilizada, podendo ser necessário o distensionamento da peça na estufa de ar circulante, se a mesma vier a ter contato com colas, solventes, tintas e produtos químicos em geral.

4.3. Guia para solução de problemas com cortes

4.4. Furos

A furação pode ser efetuada de forma fixa ou móvel, utilizando-se brocas padrão de aço (Figura 8) carbono, com afiação especial para o acrílico. As perfurações podem ainda ser efetuadas através de pontas cônicas drill file (Figura 9). Brocas de carboneto com alta lubrificação resultam em melhor aparência das paredes do furo. A limpeza regular da broca evita o acúmulo de partículas que causam sobre aquecimento local.

As Figuras 10 e 11 podem ser utilizadas para orientar na adequação da velocidade periférica (m/min) e velocidade (RPM) em função do diâmetro do furo, bem como a velocidade ótima de avanço versus a velocidade periférica.

Serras de extração, fresas copo do tipo milford ou fresas de cabo são aconselhadas para furos de grande diâmetro (Figura 12).

Para furos de diâmetro muito grande são usadas "bailarinas" (Figura 13). No caso de espessuras elevadas é aconselhado realizar a operação em duas fases, dando a volta na chapa.

Para operações de fresa, no caso de rebaixamento, podem ser usadas máquinas de broca vertical, portáteis ou em posto fixo, com fresas cilíndricas e que contemplem um ou mais gumes de aço carbono, sendo de preferência monobloco. É aconselhado refrigerar a peça e usar velocidades de rotação entre 15.000 e 25.000 rpm. Para obter acabamento nos cortes (polimento) em uma só etapa, podem-se usar ferramentas diamantadas, montadas em máquinas especiais em posto fixo.

4.5. Guia para solução de problemas em geral

4.6. Perfis e Detalhes

No caso de ranhuras, perfis e detalhes em ângulos, pode-se usar serra circular, tupia ou fresa de diversos perfis. Mais comumente usam-se fresadoras montadas sobre pantógrafos, equipados com fresas de pequeno diâmetro (2 a 6 mm). O laser também pode ser utilizado.

Para suavizar pequenos defeitos de superfície (riscos) pode-se usar lixa d’água molhada a mão, com politriz de disco ou mesmo com retificadora de cinta (usar velocidade de 10m/s). Lixar sob irrigação de água para limitar o aquecimento.

4.7. Acabamento (Polimento)

O polimento é usado tanto para acabamento nas partes usinadas, quanto para devolver o brilho original à superfície. No caso manual requer um pano limpo e macio, e para o polimento mecânico, máquinas de disco com cobertura de feltro ou outro substrato macio, além de uma massa de polir.

Se a usinagem resultou em cortes regulares, o polimento com chama é uma técnica que pode ser empregada. No entanto, esta técnica, não deve ser adotada na chapa extrudada (pois usualmente induz altas tensões no acrílico e muitas vezes se faz necessário o distensionamento em estufa antes de pintar ou serigrafar). Consiste em polir a região dos cortes (3 a 5 cm) com chama oxidante (excesso de oxigênio em relação ao gás de queima) de alta temperatura (270 a 290ºC), de forma a fundir a superfície sem inflamação do PMMA. O tempo de contato deve ser suficientemente curto para resultados satisfatórios e a superfície do corte tem que estar isenta de contaminações (evitar ao máximo contato com os dedos). O gás mais utilizado é o oxiacetileno através do maçarico.

4.8. Guia de solução de problemas em processos de acabamento

5. Tipos de Moldagens

5.1. Termoformagem / Termomoldagem

As chapas podem ser termomoldadas (manualmente ou por uso de machos ou plugs) e termoformadas (uso de vácuo). Esses processos possuem três fases distintas, o aquecimento da chapa (que leva o material do estado vítreo da fase sólida para o estado borrachoso - características elásticas - da fase fundida), a moldagem propriamente dita, e o resfriamento do artigo moldado que retorna então ao estado vítreo na fase sólida.

A maior memória (componente elástica) da chapa cast, resultante dos altíssimos pesos moleculares, permite que caso a uma chapa moldada não atinja a forma desejada, poderá ser novamente aquecida para correção da forma. Para a chapa extrudada, a mesma fica limitada, pois possuem pesos moleculares inferiores à chapa cast. Já a chapa extrudada possui maior facilidade para termomoldar peças complexas com cantos vivos, pois necessita de menor força para estirar e reproduzir pequenos detalhes da superfície do molde.

Para as chapas cast, que são protegidas com filme adesivado de polietileno de baixa densidade, se faz necessária a retirada do mesmo antes do aquecimento da chapa, caso contrário, a aderência da cola é amplificada dificultando a retirada do filme da peça moldada.

Para chapas extrudadas, usualmente protegidas com filme de metaloceno de polietileno (sem cola), poderão ser aquecidas sem a retirada do filme, entretanto não são recomendadas. Pois o filme deverá estar isento de defeitos (bolhas, riscos, etc.) que podem ser transferidos para a superfície da peça moldada.

É importante a secagem da chapa extrudada caso a umidade esteja alta. A condição recomendada é de temperatura de 75 a 80ºC durante 1 a 2 horas por milímetro de espessura da chapa.

Em locais de alta umidade do ar costuma-se estufar chapas cast (usualmente a 70ºC) antes de serem transferidas para máquina de termoformagem.

A fase de aquecimento no processo de moldagem pode ser via estufa de ar quente circulante. Esse tipo de aquecimento é usado quando a peça moldada requer propriedade ótica elevada e para espessuras superiores a 5 mm. Permite a regulagem do aquecimento e manutenção das chapas cast em espera de moldagem. Essa fase de espera é desaconselhável para chapas extrudadas.

Outra modalidade de aquecimento é por elementos de radiação de infravermelho (elementos de cerâmica ou de fundição), possuindo algumas vantagens, tais como:

- inércia calorífica reduzida;
- uso de bandeja móvel, permitindo automação da transferência da chapa;
- rapidez de aquecimento até 5 mm de espessura (1 minuto por milímetro em média);
- custo moderado para pequenas e médias superfícies.

Apesar das vantagens citadas acima, deve-se considerar que:

- apenas uma placa por vez deve ser aquecida;
- é necessário usar um ventilador para controle de temperatura;
- chapas de espessura superiores a 5 mm requerem aquecimento em duas fases, virando a face da chapa (ou aquecimento simultâneo em ambos os lados).

As temperaturas e tempos médios de aquecimento recomendados são:

a) Chapa cast

- Faixa de temperatura usual: 130 a 200ºC
- Faixa de temperatura recomendada: 160 a 190ºC
- Tempo de aquecimento em estufa: 2 a 4 minutos por milímetro
- Tempo de aquecimento infravermelho (1 painel de 2,2 W/cm2) – 42 a 52 segundos por milímetro
- Tempo de aquecimento infravermelho (2 painéis de 3,5 W/cm2) – 24 a 32 segundos por milímetro

b) Chapa extrudada

- Faixa de temperatura usual: 120 a 180ºC
- Faixa de temperatura recomendada: 130 a 160ºC
- Tempo de aquecimento em estufa: 1,5 a 3 minutos por milímetro
- Tempos de aquecimento infravermelho (1 painel de 2,2 W/cm2): 38 a 45 segundos por milímetro
- Tempos de aquecimento infravermelho (2 painéis de 3,5 W/cm2): 22 a 27 segundos por milímetro

Um fator importante tanto na termoformagem de chapas extrudadas quanto cast é a contração quando exposta à temperatura ainda no processo de aquecimento. Essa contração é resultado do relaxamento da orientação molecular retida na chapa durante a extrusão (fluxo no sentido longitudinal da chapa) do polímero fundido através matriz da extrusora e a moldagem nos moldes de vidro no caso das chapas cast.

Os valores típicos encontrados na chapa extrudada da Unigel são de 3 a 4% de encolhimento na direção longitudinal (direção do fluxo do polímero) e de 0,5 a 1% na direção transversal da chapa (direção perpendicular ao fluxo). Esse comportamento provoca deformação na chapa caso a mesma não se encontre devidamente apoiada (pode ser necessário fixa a chapa em uma armação). A contração da chapa cast é em torno de 2% em ambas as direções.

As chapas cast suportam variações de temperaturas durante o aquecimento da ordem de 10 a 15ºC, enquanto que as chapas extrudadas possuem menor janela de processo, cujas variações acima de 5ºC podem gerar tensões consideráveis na chapa.

Para evitar que a chapa extrudada venha a aderir na superfície metálica em secadores horizontais, é recomendada a proteção das bases dos suportes com revestimentos antiaderentes (teflon ou à base de silicone). A secagem vertical das chapas extrudadas deve ser evitada, pois podem curvar, alargar ou até quebrar.

Na segunda fase do processo de termomoldagem e termoformagem o fator importante é o tempo de moldagem, que varia de acordo com o tipo de chapa (cast ou extrudada), com as condições térmicas e com a complexidade do artigo a ser moldado. Nesse sentido o fator crítico é o tempo entre a retirada da chapa da estufa ou dos elementos infravermelhos e o final da moldagem.

A relação entre tempo fora da estufa e temperatura de moldagem para a chapa cast e extrudada pode ser observada na Figura 14 e 15 respectivamente. Os gráficos apresentam a área de moldagem, a área de microfissuração, e a área na qual não é possível deformar, considerando uma chapa cast e extrudada de mesma espessura.

Um método utilizado para verificar se existem tensões congeladas nas peças é mergulhar as mesmas em álcool etílico a 95%. Caso ocorram fissuras, as chapas estão tensionadas. Neste caso é necessário distensionar a chapa antes da moldagem, caso contrário, poderá sofrer distorção ou fissuras em serviço quando expostas a altas temperaturas e contatos com produtos químicos.

5.2. Moldes

Os moldes podem ser simples, como os de madeira ou gesso, ou mais elaborados, como os de alumínio, aço, resinas de poliéster ou epóxi reforçadas ou carregadas. Para reduzir as tensões induzidas na moldagem recomenda-se o aquecimento dos moldes e dos suportes a 70ºC para as chapas cast e a 60ºC para chapas extrudadas. Deve-se considerar a contração da chapa e realizar o resfriamento progressivo para evitar introdução de tensões. Alguns tipos de moldes utilizados em termoformagem podem ser observados na Figura 16.

Para peças termoformadas a vácuo, é necessário um sistema de fixação da chapa ao molde conforme pode ser observado na Figura 17.

Outra técnica é o uso de aros para sopro de bolhas (Figura 18), que consiste em uma bandeja, onde o ar comprimido é introduzido e protegido por um difusor que evita o sopro de ar fresco sobre a superfície da chapa aquecida. A hermeticidade é obtida bloqueando-se a chapa contra a bandeja através de um aro ou suporte.

Tanto no caso da termoformagem a vácuo como no caso de sopro de bolha, a espessura é reduzida com o estiramento conforme ilustração da Figura 19. Na Figura 20 é possível ver exemplos para chapas cast e extrudada de cubas de base quadrada, relacionando o índice de distensão da chapa nas abscissas (relação altura/diâmetro) e a redução das espessuras na ordenada (relação espessura final versus espessura inicial).

Cuidados também são necessários para prevenir deformações nas peças ao retirá-las do molde, devendo-se manter o resfriamento até que as temperaturas sejam inferiores a 80 e 70ºC para a chapa cast e extrudada. O resfriamento deve ser o mais lento e uniforme possível para não congelar as tensões na peça.

5.3. Dobras

Para efetuar dobras ou pequenos vincos não é necessário aquecer toda a superfície da chapa, somente a região onde ocorrerá a dobra. O aquecimento ao longo da região da dobra pode ser feito utilizando-se resistências elétricas (por exemplo, um fio de níquel/cromo alimentado por uma tensão de 24 a 48 V).

Para minimizar a possibilidade de tensões advindas do aquecimento na zona da dobra, recomenda-se não ultrapassar de 70 a 80ºC nas zonas vizinhas à dobra. Sendo assim é recomendado colocar sobre a chapa, em ambos os lados do elemento de aquecimento e paralelamente a esse, duas caixas metálicas retangulares com água fria circulante. Para grandes espessuras e dobras de ângulos agudos, sugere-se efetuar uma ranhura em forma de V aquecendo mais uma zona do que a outra, quanto maior for a espessura da chapa.

No caso de uma dobra de ângulo reto, a largura dessa zona será de 5 vezes a espessura da chapa.

Valores referenciais de temperatura para dobra estão na faixa de 150 a 170ºC e com o menor esforço possível. Usualmente um dispositivo com um elemento de aquecimento e duas caixas de refrigeração são suficientes para chapas com espessuras até 5 mm. Para espessuras maiores é recomendada a utilização de dois dispositivos simétricos conforme Figura 21.

A operação de dobra e posterior resfriamento não deverão expor o produto a choques térmicos excessivos. Mesmo com todas as precauções, o processo de dobra induz tensões internas consideráveis e no caso onde a peça for submetida a contato com solventes ou condições severas de uso, poderá ser necessário um recozimento em estufa para o alívio das tensões internas.

Dentre as fontes de tensões internas mais comuns que podem causar microfissuras em peças, é possível destacar um produto demasiadamente quente ou frio, uma deformação (dilatação ou estiramento) efetuada de forma muito rápida, um molde muito frio ou com regiões com ângulos vivos (causam alta taxa de estiro do material) e resfriamento brusco com jato de ar direto (choque térmico).

5.4. Guia para solução de problemas com dobras e termoformagem

6. Distorção ótica

Sob o enfoque de distorção ótica, as fontes mais comuns desse efeito compreendem:

- defeitos de superfície do molde;
- contato da chapa com molde a altas temperaturas;
- aquecimento da chapa acima de 190ºC;
- molde demasiadamente frio;
- resfriamento brusco com jato de ar direto (choque térmico).

A chapa cast possui menor tendência às distorções óticas em relação à chapa extrudada.

7. Recozimento Alívio de Tensão

A mecanização severa e o estiramento durante a termoformagem induzem a tensões internas. No caso de chapas extrudadas, muitas vezes o recozimento em estufa de ar circulante do artigo moldado se faz necessário para evitar fissuramentos (crazing), principalmente quando esse artigo vier a sofrer serigrafia e/ou colagens.

Para chapas cast e extrudadas planas de mesma espessura, o tempo de recozimento é o mesmo, variando-se apenas a temperatura (85ºC para cast e 75ºC para a extrudada). O tempo estimado é um fator fixo de 2 horas acrescido de um fator variável de 0,225 horas/mm de espessura (ex: chapa de 2 mm, o tempo seria de 2 + 2 x 0,225 = 2,45 horas).

No caso das chapas terem sido dobradas ou termomoldadas/termoformadas, as temperaturas deverão ser de 70ºC e 60ºC para a chapa cast e extrudada respectivamente. O tempo de recozimento estimado neste caso será um fator fixo de 4 horas acrescido de um fator variável de 0,45 h/mm de espessura (ex: chapa de 2mm, o tempo seria de 4 + 2 x 0,45 = 4,90 horas). Em ambas as situações são importantes que a estufa seja desligada, e o resfriamento ocorra dentro da mesma de forma a evitar novas tensões por choque térmico.

8. Montagem

Algumas considerações se fazem necessárias na montagem de chapas acrílicas, contemplando chapas planas ou curvadas (a frio e termomoldadas). Quer seja a montagem em suporte rígido ou em perfis metálicos de fixação (elementos de borracha butílica ou neoprene são comumente usados), deve-se sempre ter em mente que o acrílico possui coeficiente de dilatação cerca de 10 vezes o dos metais normalmente utilizados para o enquadramento. Sendo assim, é importante considerar a diferença no dimensionamento da chapa e na alocação de espaço suficiente para a chapa contrair e dilatar com a temperatura, tanto para as medidas de corte em comprimento e largura, quanto para os diâmetros dos furos dos elementos de fixação.

Vale ressaltar que a espessura da chapa deve ser suficiente para resistir aos esforços em serviço, tais como pressão exercida pelo vento ou aquecimento resultante das inversões térmicas do ambiente (nesse ponto a uniformidade de espessura da chapa extrudada garante uma performance homogênea da chapa em relação aos esforços solicitantes).

Para curvar as chapas acrílicas a frio, recomenda-se um raio mínimo de curvatura de 200 vezes da espessura da chapa cast e 300 vezes da chapa extrudada (sentido da extrusão), a fim de evitar que as mesmas fiquem sujeitas a esforço permanente e excessivo, que com o decorrer do tempo poderia desencadear trincas e fissuras, especialmente se entrarem em contato com agentes químicos.

9. Colas

As colas para chapas cast podem agredir a chapa extrudada (aparecimento de fissuras). Algumas situações em que a mecanização e/ou a termomoldagem foi severa, é necessário distensionar a peça em
estufa antes da colagem ou serigrafia.

As colas podem ser de contato ou polimerizáveis. Em condições ideais, a resistência à tração de uma parte colada deve atingir cerca de 60 a 70% do valor de resistência à tração do polímero para colas polimerizáveis e de 10 a 35% para colas de contato.

A soldagem através de gases quentes, lâminas quentes, indução, radiação, ultra-som, alta frequência e vibração são recomendadas para chapa extrudada. Para chapa cast é recomendada a solda por introdução e fusão de matéria. O processo de soldagem introduz tensões altas e requer recozimento.

9.1. Colagem

A chapa acrílica pode ser colada com solventes ou adesivos, criando uniões fortes, transparentes e de longa duração. A força e a aparência da união dependem do cuidado e da habilidade com a qual o procedimento é feito. Evite pressionar as peças que são coladas. Se a superfície a ser colada possuir um corte limpo, nenhuma preparação adicional é necessária. Se a superfície que será colada apresentar imperfeições, será necessário lixar ou fazer algum outro tipo de acabamento até deixar as áreas perfeitamente planas e no esquadro (a 90º). Não polir as superfícies que serão coladas, pois isso causará um arredondamento na superfície, diminuirá a área de contato e acarretará num fissuramento nas partes polidas da união.

Remova a proteção (papel ou filme) da área que será colada. É recomendado proteger a superfície próxima a área de colagem com uma fita adesiva que não sofrerá dano pelo solvente ou adesivo usado na colagem (certifique que a aplicação desta fita esteja correta, apertando a mesma na peça, não deixando espaço para evitar que a cola infiltre). A fita deve ser retirada após ter sido feita a colagem. Use solventes como cloreto de metileno, dicloreto de etileno, tricloro-etileno, clorofórmio ou acetona.

Precações para trabalhar com solventes:

- sempre trabalhar em ambiente ventilado;
- não fumar no local (solventes são inflamáveis e de alta volatilidade);
- proteja a pele do contato direto (o uso de óculos de segurança é recomendável).

9.1.1. Tipos de união

Podem ser feitos diferentes tipos de união. Essas uniões podem ser obtidas por meios mecânicos ou colando com adesivos. Os tipos mais comuns de uniões podem ser observados pela Figura 22.

9.1.2. Métodos de colagem

Dependendo do tipo de união, da forma da peça, do volume produzido e da resistência a esforços, pode ser utilizado um método ou outro para colagem. Os principais métodos são:

- Capilaridade;
- Imersão;
- Técnica de adesivos polimerizáveis.

9.1.2.1. Capilaridade

É a ação do solvente ou adesivo de baixa viscosidade que escoa entre as superfícies que serão coladas. As superfícies devem ser fixadas corretamente usando uma seringa hipodérmica, pipeta ou um recipiente com bico estreito. O adesivo ou solvente é aplicado sobre um extremo que irá cobrir toda a área que será colada. Uma vez que o solvente tenha sido aplicado, escoará por capilaridade.

9.1.2.2. Imersão

A borda de uma das peças é submersa no solvente de 2 a 3 minutos. Para realizar este procedimento use uma bandeja não muito profunda de alumínio, aço inoxidável, aço galvanizado, vidro ou polietileno.

Coloque dentro da bandeja uma malha de metal ou plástico para prevenir que a borda da chapa toque o fundo. Assegure-se que a bandeja esteja nivelada e despeje o solvente, cobrindo uniformemente a malha metálica. Depois coloque a borda da peça na bandeja até que este toque a malha e segure-a com um suporte ou com as mãos enquanto é mergulhada. O tempo de imersão deve ser suficiente para que a borda da chapa inche.

Retire a peça e deixe o excesso de solvente pingar. Cuidadosa e rapidamente, coloque a peça sobre a parte a ser colada. Mantenha as peças juntas sem aplicar alguma pressão por mais de 30 segundos para permitir que o solvente trabalhe na superfície da outra peça e evapore. Quando as peças estiverem coladas, mantenha-as em contato, segurando por 5 a 15 minutos.

9.1.2.3. Adesivo Polimerizável

Este método é utilizado quando os outros métodos não podem ser usados porque as peças que serão coladas não se ajustam corretamente ou porque a área é difícil de ser colada. O adesivo é diretamente aplicado com um recipiente de bico estreito.

Remova o filme de proteção da área que será colada e aplique o adesivo cuidadosamente com um pincel, espátula ou recipiente de bico estreito. Por proteção, coloque adesivo na região em volta da área de colagem e que deverá ser retirado após 5 minutos, quando o adesivo ainda está fresco. Cuidadosamente, coloque o adesivo em um dos lados da união e logo junte as peças. Mantenha-as juntas por pelo menos 10 minutos.

9.2. Técnicas específicas

9.2.1. Pistola de ar quente para plástico

Alguns termoplásticos como o acrílico, PVC, polietileno, poliestireno, entre outros, podem facilmente ser unidos e separados com uma pistola de ar quente.

Dependendo da aplicação, a ferramenta é eletronicamente ajustada para fornecer diferentes temperaturas, velocidades e utilização de diferentes bicos. A ferramenta tem um soprador de ar que pode
operar em temperaturas entre 1 a 700ºC, dependendo do tamanho do bico a ser utilizado. Desta forma, pode ser ajustada para soldar diversos tipos de termoplásticos. Sem os bicos, a ferramenta gera uma quantidade de ar suficiente para aquecer, separar ou acelerar alguma reação. Existe uma grande variedade de bicos e acessórios que podem ser adaptados para essa ferramenta em poucos segundos.

9.2.2. Ultra-som

Esse é um método de união ou processamento eficiente, rápido e limpo para peças de termoplásticos rígidos. Neste método um componente converge energia elétrica para energia mecânica vibracional em freqüências ultra-sônicas. A energia mecânica produzida pelo conversor é então transmitida através de um dispositivo de freqüência modular. Essa ferramenta acústica transfere a energia vibracional diretamente para as partes que serão unidas. As vibrações passam pela área de união da peça, onde a energia vibracional é convertida em calor de fricção que derrete o plástico. Quando esse estado de derretimento é alcançado, as vibrações param. A pressão é brevemente mantida entre as peças enquanto as partes derretidas se solidificam criando uma forte ligação molecular entre elas. Os ciclos têm geralmente menos que um segundo de duração e a união alcança a aparência do material da peça.

9.3. Guia de solução de problemas com colagem

10. Decoração

Podem ser empregadas, para o acrílico, diversas técnicas de decoração. As mais comuns são a serigrafia, a transferência a quente, a pintura com pistola ou películas de vinil coloridas. A serigrafia oferece bom brilho e estabilidade em longo prazo, enquanto que a pintura com pistola permite a rápida secagem.

10.1. Guia de solução de problemas com pintura

11. Resistência Química

O acrílico tem boa resistência a água, álcalis e soluções aquosas de sais inorgânicos. Mesmo que diluídos, os ácidos cianídrico e fluorídrico atacam o acrílico, assim como os ácidos sulfúrico, nítrico e crômico concentrado. Os solventes à base de hidrocarbonetos clorados e monômeros de metil metacrilato atacam o acrílico fortemente. A resistência química do acrílico a alguns agentes pode ser observada na Tabela 11.

12. Informações sobre saúde e segurança

Para garantir a segurança na manipulação e processamento das chapas acrílicas é importante seguir as recomendações da Ficha de Informação de Segurança de Produtos Químicos (FISPQ) das chapas Acrigel® XT e CT. As FISPQ da chapa Acrigel® XT e CT podem ser solicitadas para a área de desenvolvimento de mercado e assistência técnica da Unigel Plásticos.

Texto: UNIGEL

Fonte:

Indac