Termoplásticos são polímeros, frequentemente obtidos a partir do “craqueamento”(¹) do petróleo, embora também possam ser gerados sinteticamente, via reações químicas. Deste modo, nascem substratos cujas siglas já fazem parte do vocabulário popular:
- PET;
- PEAD;
- PEBD;
- PVC;
- PP;
- Acrílico;
- Policarbonato.
Os resultados da transformação dos termoplásticos em produtos variam, quanto à transparência, rigidez, resistência à tração, resistência a impactos, e tolerância a temperaturas.
O craqueamento (do inglês: cracking) consiste de destilação do petróleo, que além de gerar combustíveis, origina produtos que podem ser transformados em termoplásticos, matérias primas adequadas para injetora de plástico.
Módulos que compõem injetoras de termoplástico
- Tremonha;
- Canhão;
- Parafuso;
- Elementos térmicos;
- Válvula contra retrocesso;
- Bico injetor;
- Estágio de automação;
- Processos de injeção.
A injeção de plásticos tem início com a introdução da matéria prima: composta de flocos, é despejada através de funil, também conhecido como tremonha, através do qual desce por gravidade, para o interior do canhão.
Este último consiste de um cilindro, no interior do qual é posto para girar um eixo roscado, conhecido também como parafuso. Através de rotação, os grãos de plástico são impulsionados em direção ao bico injetor.
Ao mesmo tempo, elementos térmicos (r
sistências) transferem calor para o canhão, liquefazendo o plástico, que deste modo pode fluir através do bico injetor, para o interior do molde(²).
Tão logo o plástico tenha ocupado a cavidade do molde, é necessário esfriá-lo, para permitir a extração do componente injetado. Enquanto o canhão prossegue impelindo termoplástico para o bico injetor, o molde esvaziado deve retornar à posição, para produzir o componente de novo.
É importante que o molde esteja bem mais frio que o canhão: ao entrar em contato com o molde, ele pega o calor do termoplástico, solidificando-o rapidamente.
Automação
Evidentemente, cada aplicação de injeção de plástico é um caso diferenciado, seja pelo material, seja pelo volume de plástico ou seja pelo porte do molde.
Máquinas injetoras devem possuir um ou mais estágios de automação, não apenas para sincronizar o aquecimento, a propulsão do parafuso e o preenchimento, como sensoriar a temperatura da matéria prima, evitando forçar grãos frios para dentro do bico injetor, ou injetar plástico derretido com o molde aberto.
Outros problemas devem ser resolvidos antes que a injeção resulte aceitável. Junto com o farelo de plástico é admitido algum ar. Ao ser derretido o plástico, esse ar deve ser drenado antes de seguir para o bico injetor.
Tão logo adquira a consistência líquida, o produto adquire as características mecânicas dos líquidos: a baixa compressividade e a tendência a propagar pressões em todas as direções. É algo a ser resolvido considerando que o molde é ocupado totalmente e a certa altura a injeção deve cessar. É a temperatura mais baixa do molde que deve estabilizar o plástico.
Poliuretano (PU)
Diferente dos termoplásticos, o PU é um termofixo. Com isto, deve ser moldado por injeção em molde preaquecido. Assim, uma injetora de PU deve ser capaz de propelir gás freon através da solução de PU, formando a espuma, que irá se solidificar no interior do molde.
O processo viabiliza almofadas de assentos veiculares, componentes de painéis, espumas, colchões, entre outros utensílios. Os termofixos têm processos de reciclagem complexos, limitados pela reduzida plasticidade térmica.
Manutenção de injetoras
Por se tratar de processo simultaneamente mecânico e térmico, é possível se extrapolar a quantidade de fatores que podem impedir o bom funcionamento de uma injetora de plástico.
O parafuso é propelido por um motor elétrico que geralmente trata-se de um dispositivo sujeito a desgaste. O próprio parafuso deve operar apoiado sobre mancais e por melhor que seja sua lubrificação, estes têm uma vida útil. Uma vez vista a parte mecânica, o fluido (termoplástico derretido) pode promover diversos efeitos desgastantes na máquina injetora de plástico:
- Atrito;
- Cavitação;
- Carbonização;
- Incrustação, etc.
Problemas como esses devem ser tratados e corrigidos antes que cresçam em proporção e acabem por interromper a operação produtiva. Em lugar de manutenção corretiva e preventiva, existem as opções das manutenções preventiva e preditiva.
A manutenção preventiva é feita periodicamente e pode ser baseada em decurso de prazo, ou pelo número de horas trabalhadas. Esses números dependem do grau de ocupação do equipamento.
Já a manutenção preditiva se baseia em sondagens especiais no equipamento durante a operação normal, podendo se basear em sensoriamento elétrico, acústico, ultrassônico, eletromagnético, vibratório, raios X e outros, para diagnosticar anomalias funcionais.
Pode se basear em sensores residentes no equipamento, monitorados em tempo real por algum sistema dedicado, ou pela própria automação do equipamento, que pode usar suas interfaces residentes (RS-232, Bluetooth) para reportar anormalidades em fase inicial.
Isso possibilita programar manutenção preventiva no equipamento tão logo haja uma parada operacional prevista (feriados, férias, finais de semana) ou mesmo redução da demanda do produto.
Uma máquina injetora que funcione ininterruptamente, ou durante um número de horas previsível por período, pode funcionar muito bem recebendo preventivas periódicas, por decurso de prazo.
Quando a operação é menos regular, é sempre possível ligar, na mesma linha de alimentação, um horímetro, mecânico, ou com memória independente de energia(⁵), caso o equipamento já não disponha desse recurso.
Um tipo de componente possibilita esse tipo de funcionamento: E²PROM (Electrically Eraseable Recordable Read Only Memmory), sigla inglesa para Memória de Leitura Somente Gravável e Apagável Eletricamente; uma variante da mesma é a memória Flash, de alta velocidade.
Injetora usada
É comum a oferta de máquinas usadas, e vale o mesmo para injetoras de plásticos e similares. Como explicado acima, a manutenção precisa ser bastante assídua, para não se transformar em problema bem no meio de um ciclo produtivo: com isto, o estado de conservação dos componentes essenciais costuma ser aceitável, bem mais do que, por exemplo, de um eletrodoméstico. Em todo caso, convém examinar o equipamento com atenção, e conhecimento do assunto.
Conclusão
Plásticos já fazem parte da vida moderna, mas nem todo o mundo enxerga, nos plásticos, os termoplásticos. Presentes intensivamente na vida moderna desde o século XX, somente a partir do final daquele século nasceu a noção de que se trata de produtos de reabsorção natural extremamente difícil, e a necessidade de reciclagem.
O fato é que plásticos reciclados não são considerados adequados para uso com alimentos, nem sua apresentação estética é um ponto alto. Uma das novidades no tocante aos plásticos é o acréscimo de componentes biológicos em sua estrutura química, o que acelera sua biodegradabilidade milhares de vezes.
