Usinagem de plásticos

Usinagem de plásticos
Um tarugo plástico sendo usinado
A usinagem de plásticos é aplicada nos casos onde o custo para se conseguir certo desenho na peça não compensa através dos meios tradicionais de moldagem, ou para corrigir pequenos defeitos no produto final causados por falha de projeto de molde, dificuldade de acerto de máquina entre outras variantes.

Existem fatores que devem ser levados em consideração ao usinar plásticos:

1) As propriedades físicas do material, como o módulo de flexão e a dureza;
2) As propriedades térmicas do material, como o coeficiente de expansão térmica, condutividade térmica e temperatura de transição vítrea; e
3) Os efeitos de tensões no plástico, tanto internas provenientes da moldagem como externas causadas por processos posteriores.


Plásticos muito rígidos, como o PS cristal por exemplo, tendem a quebrar ou delaminar quando recebem uma carga concentrada como a de uma broca. Plásticos muito flexíveis, como o PP, tendem a rasgar nas mesmas situações. Isso ocorre porque o módulo de elasticidade dos plásticos é de 10 a 60 vezes menor que o dos metais, e essa elasticidade permite uma deflexão muito grande do material trabalhado durante o corte. Os termoplásticos, principalmente, devem ser muito bem presos e apoiados durante a usinagem para prevenir distorções, e as forças de corte devem ser as mínimas possíveis.

O coeficiente de expansão térmica dos plásticos é relativamente alto, e eles recuperam sua elasticidade durante e depois da usinagem de forma que furos e roscas feitas neles acabam ficando com diâmetros menores que os das ferramentas. Os plásticos também são isolantes térmicos muito bons, porém, isso resulta em expansão causada pelo calor e, talvez, deformações ou amolecimento. A ferramenta de corte deve estar polida e com folga suficiente entre ela e a peça para prevenir atrito excessivo e consequentemente aumento da temperatura.

As tensões internas da peça plástica moldada podem causar rachaduras ou deformações em sua superfície quando a peça entra em contato com produtos químicos ou durante a usinagem. Assim como os metais, os plásticos podem precisar de têmpera antes do acabamento para evitar esses problemas.

Alguns pontos importantes a se lembrar para a usinagem de plásticos:

* Deve-se usar ferramentas com alto poder de corte. Para alta produção recomenda-se ligas de carboneto de tungstênio ou ferramentas de diamante;
* Deve existir uma folga adequada para a ferramenta;
* Expansão térmica, compressão etc podem resultar em instabilidade dimensional;
* O acúmulo de calor deve ser minimizado com o uso de fluídos de arrefecimento, sempre que possível;
* Recomenda-se, na maioria das vezes, alta velocidade da ferramenta e lenta alimentação do material.
* A peça pode requerer têmpera para minimizar tensões internas. Por causa da variação de módulo de elasticidade e resistência térmica de um plástico para outro, cada material deve ter seus parâmetros de regulagem de máquina.

Bibliografia:
HARPER, Charles A.; PETRIE, Edward M. Plastics Materials and Process: A Concise Encyclopedia. Hoboken: John Wiley & Sons, Inc., 2003.
WIEBECK, Hélio; HARADA, Júlio. Plásticos de Engenharia: Tecnologia e Aplicações. São Paulo: Artliber Editora, 2005.
Artigo postado em 28/12/2015
Sobre o autor: Daniel Tietz Roda é Tecnólogo em Produção de Plásticos formado pela FATEC/ZL e Técnico em Projetos de Mecânica pela ETEC Aprígio Gonzaga. Trabalhou na área de assistência técnica e desenvolvimento de plásticos de 2008 até 2013 e atualmente é proprietário do Tudo sobre Plásticos.
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