O que são plásticos de engenharia?
Os plásticos de engenharia são um grupo de materiais plásticos. Demonstram propriedades mecânicas, térmicas, químicas e eléctricas superiores em comparação com os plásticos normais ou de base. Os plásticos de engenharia são especificamente concebidos para suportar condições mais exigentes, substituindo frequentemente metais e outros materiais tradicionais. São utilizados numa vasta gama de aplicações. Os plásticos de engenharia são diferentes dos plásticos comuns que utiliza para fabricar embalagens e artigos descartáveis. Os plásticos de engenharia são concebidos para um desempenho e fiabilidade a longo prazo.
Por que escolher plásticos de engenharia?
Os plásticos de engenharia são fantásticos porque equilibram o desempenho e o custo como nada mais. Eis porquê:
- Leves. Pesam uma fração dos metais, poupando combustível nos veículos e tornando-os muito mais fáceis de manusear em todo o tipo de situações. É assim que construímos um mundo sustentável.
- Formável. É possível moldá-los em formas muito complexas, permitindo desenhos nas indústrias automóvel e eléctrica que nunca foram possíveis antes.
- Resistentes! Suportam o tipo de abuso e cargas que levariam a maioria de nós ao departamento de “paragem para manutenção”, incluindo resistência ao desgaste, impacto e produtos químicos desagradáveis.
- Eficaz em termos de custos. Embora pensássemos que eram caros para comprar, são frequentemente mais fáceis e menos dispendiosos de processar, têm um desempenho mais longo do que o metal em muitas aplicações e custam menos a longo prazo.
Principais propriedades dos plásticos de engenharia
Se ainda está indeciso, os benefícios listados abaixo devem ser suficientes para compensar uma quantidade moderada de hesitação:
Forte
A forma como um material resiste à deformação ou quebra sob carga é uma das coisas que consideramos quando falamos de resistência. Como os plásticos de engenharia, como o policarbonato e o nylon, têm uma resistência à tração, à flexão e ao impacto tão grande, ficamos entusiasmados com eles.
Resistente ao calor
A forma como um determinado material mantém as suas propriedades a temperaturas elevadas é algo que precisamos de saber. Os plásticos de engenharia como o PEEK e o PPS não derretem quando as coisas aquecem, o que os torna mais do que adequados.
Estável quimicamente
São resistentes a produtos químicos agressivos, incluindo ácidos e a maioria dos solventes.
Dotado para a eletricidade
Alguns deles são excelentes isolantes e podem fornecer força dieléctrica, o que os torna ideais para utilização no mundo da eletricidade. Também podemos tornar outras condutoras ou dissipadoras de eletricidade estática.
Desempenho especial
Alguns plásticos de engenharia têm caraterísticas específicas, como o retardamento da chama, a resistência ao desgaste e a estabilidade dimensional, que os tornam excelentes para determinados fins.
Os tipos de plásticos de engenharia
Os plásticos de engenharia abrangem um mundo vasto e variado. Eis alguns dos tipos mais utilizados.
Plásticos de engenharia de alto desempenho
Poliamida (PA Nylon)
Conhecido pela sua excelente resistência ao desgaste e boa resistência química. A indústria automóvel e os fabricantes de engrenagens adoram este plástico resistente. Um estudo da American Chemical Society salientou que a resistência à tração do Nylon 6,6 torna-o adequado como substituto do metal em determinadas aplicações de engenharia estrutural.
Policarbonato (PC)
Este plástico quase transparente à prova de bala é conhecido pela sua elevada resistência ao impacto e ao calor. É excelente para lentes de óculos de segurança e componentes electrónicos. Um relatório dos Institutos Nacionais de Saúde salientou a forma como os fabricantes de equipamento médico utilizam o policarbonato devido à sua elevada resistência e biocompatibilidade.
Polioximetileno (POM)
Também conhecido como acetal, este plástico de engenharia é valorizado pela sua elevada rigidez, baixa fricção e resistência ao desgaste. É muito utilizado para rolamentos de engrenagens e outras peças móveis. É frequentemente a escolha para componentes em que são necessárias tolerâncias apertadas e resistência a movimentos repetitivos.
Poliéter-éter-cetona (PEEK)
Trata-se de um termoplástico de elevado desempenho com uma excecional estabilidade térmica, resistência química e resistência mecânica. As empresas aeroespaciais, os fabricantes de implantes médicos e o sector do petróleo e do gás utilizam o PEEK nos seus produtos devido à sua capacidade de resistir a condições brutais.
Outros plásticos de engenharia comuns
Acrilonitrilo Butadieno Estireno (ABS)
É possível fazer coisas fantásticas com este plástico porque tem boa resistência ao impacto e maquinabilidade. É ideal para muitas aplicações automóveis, caixas electrónicas e bens de consumo.
Polietileno de alta densidade (HDPE)
Este plástico é conhecido pela sua elevada relação resistência-densidade. É também resistente a produtos químicos e reciclável. Isto faz com que seja um bom material para coisas como recipientes de tubagem e até tanques de combustível para automóveis. *
Tereftalato de polietileno (PET)
Com este termoplástico obtém-se uma estabilidade dimensional de elevada resistência e propriedades de barreira muito boas. Este material é utilizado para fabricar embalagens de garrafas e têxteis. *
Metacrilato de polimetilo (PMMA / Acrílico)
Se pretende um plástico transparente com elevada transparência, boa resistência ao impacto e às condições climatéricas, utilize este plástico. É ideal para todo o tipo de coisas, incluindo lentes de sinalização e expositores. *
Sulfureto de polifenileno (PPS)
Tem bom aspeto, não tem? Este plástico tem uma excelente resistência química e térmica e é utilizado em muitos materiais eléctricos e industriais para automóveis como substituto de peças metálicas. *
Óxido de polifenileno (PPO)
Este material é conhecido pela sua elevada estabilidade dimensional, bom isolamento elétrico e resistência à absorção de água. Trata-se de um excelente plástico para utilização em caixas eléctricas e componentes automóveis.
Tereftalato de polibutileno (PBT)
Utilize este material quando necessitar de excelentes propriedades mecânicas e resistência química, bem como estabilidade dimensional. Normalmente, encontra-se em conectores eléctricos, componentes automóveis e caixas.
Polímero de cristal líquido (LCP)
Conhecido pela sua elevada força, estabilidade dimensional e resistência ao calor. Este plástico é utilizado em muitos produtos electrónicos, médicos e aeroespaciais.
Copolímero de olefinas cíclicas (COC)
Quando a biocompatibilidade clara ou as boas propriedades de barreira são importantes, este plástico é o melhor. Encontrá-lo-á em embalagens de componentes ópticos e aplicações médicas.
Especialidades em plásticos de engenharia
Polieterimida (PEI/Ultem)
Perfeito para dispositivos aeroespaciais, automóveis e médicos. A sua elevada resistência, resistência térmica e retardamento de chama fazem dele uma escolha versátil num vasto mercado.
Poliamida-imida (PAI/Torlon®)
Este material tem caraterísticas que lhe conferem uma ampla adequação em aplicações aeroespaciais, automóveis e simplesmente exigentes, devido à sua força, rigidez e resistência térmica muito elevadas.
Politetrafluoroetileno (PTFE/Teflon®)
Conhecido pelo seu baixo atrito, caraterísticas antiaderentes, inércia química e elevada resistência térmica, o PTFE está em todo o lado, desde os revestimentos Teflon® em panelas até às vedações em todo o mundo.
Os plásticos de engenharia são utilizados em várias indústrias
Automóvel
A aplicação automóvel é um mercado importante para os plásticos de engenharia, que inclui peças interiores, como painéis de instrumentos e consolas, e peças exteriores, como para-choques e painéis de carroçaria, bem como peças críticas debaixo do capô. Ajuda a reduzir o peso do veículo, o que melhora a eficiência do combustível e a segurança.
Eletrónica e Eletricidade
Os plásticos de engenharia são amplamente utilizados em caixas electrónicas, conectores, blocos de terminais, placas de circuitos, materiais de isolamento e outros dispositivos electrónicos, oferecendo isolamento, durabilidade, isolamento elétrico e proteção aos dispositivos electrónicos.
Dispositivos médicos
A biocompatibilidade, a esterilização e as propriedades de resistência química tornam-nas essenciais para invólucros de equipamento médico, instrumentos cirúrgicos, implantes e ferramentas de diagnóstico.
Aeroespacial
A elevada relação resistência/peso combinada com a resistência a temperaturas extremas e a produtos químicos torna-os atractivos para interiores de aeronaves, componentes de motores e naves espaciais.
Industrial
As aplicações industriais incluem engrenagens, rolamentos, tubos, bombas, válvulas e materiais de impressão 3D. Os materiais versáteis são concebidos para desempenho em maquinaria pesada.
Seleção do plástico de engenharia correto
Quando se trata de selecionar o plástico de engenharia adequado, há vários factores a considerar. Aqui está um resumo:
- Ambiente de aplicação: Certifique-se de que conhece a temperatura de funcionamento, a eventual exposição a produtos químicos, os níveis de humidade e as tensões mecânicas a que o(s) seu(s) componente(s) estará(ão) sujeito(s).
- Requisitos de desempenho: Certifique-se de que conhece as propriedades mecânicas, térmicas, químicas e eléctricas de que necessita para a sua aplicação.
- Custo e processabilidade: Certifique-se de que equilibra o desempenho do material com a rentabilidade e o custo de fabrico do seu produto final.
- Métodos de processamento: Isto inclui coisas como moldagem por injeção, extrusão e moldagem por sopro. Muitos dos nossos clientes fabricam peças com cada um destes processos, que abordaremos de seguida.
- Moldagem por injeção: Esta é a melhor opção se pretender fabricar grandes volumes de peças complexas com uma precisão realmente elevada. Pagará pela precisão e exatidão que obterá com as peças; e
- Extrusão: É a melhor forma de o fazer se necessitar de produzir comprimentos contínuos de um perfil, produzir película ou fabricar um tubo, por exemplo.
Principais diferenças entre os plásticos de engenharia e os plásticos de base
Os plásticos de engenharia e os plásticos de base são ambos termoplásticos, mas têm propriedades e utilizações diferentes. Ao conhecer as diferenças, pode escolher os materiais certos para as suas aplicações.
Propriedades mecânicas e térmicas
Entre os plásticos de engenharia e os plásticos de base, os plásticos de engenharia são mais fortes, resistem melhor ao calor e têm dimensões mais consistentes. Conseguem resistir a condições mecânicas e ambientais difíceis. É por isso que estão presentes em automóveis e máquinas.
Os plásticos de base não são tão resistentes. Funcionam para coisas que são feitas em lotes e não precisam de ser especialmente boas, como caixas e colheres. É por isso que são mais baratos.
Custo
Por vezes, os plásticos de engenharia custam mais do que os plásticos de base, porque são mais especiais. Quando se paga mais por um plástico, não faz mal quando se precisa que o produto que se está a fabricar dure muito tempo e seja bom.
Os plásticos de base são normalmente baratos. Isso é bom quando se tem de fazer milhões de coisas que não precisam de ser óptimas, como os sacos do lixo.
Aplicações
O sítio mais comum onde se encontram plásticos de engenharia é onde as pessoas fazem coisas que têm de ser super boas. As pessoas utilizam-nos em carros, aviões, aquecedores e fábricas. O facto de poderem ser utilizados em vez de metal é bom, uma vez que são leves e não se desgastam, e os produtos químicos não os danificam.
Normalmente, vemos os plásticos de base quando as pessoas fazem coisas que não têm de ser realmente boas. Funcionam para coisas que usamos durante algum tempo e depois deitamos fora.
Resistência química
Todos os bons plásticos podem resistir a produtos químicos. Muitos dos plásticos de engenharia podem resistir a produtos químicos que iriam estragar outros plásticos. As pessoas utilizam-nos para fazer tanques para armazenar coisas desagradáveis.
Os plásticos de base podem lidar com alguns produtos químicos, mas não o fazem tão bem quando os produtos químicos são realmente desagradáveis.
Caraterísticas de desempenho
Caraterística | Plásticos de engenharia | Produtos de base plásticos |
---|---|---|
Resistência mecânica | Elevado | Moderado |
Resistência ao calor | Excelente | Limitada |
Resistência química | Elevado | Variável |
Custo | Mais alto | Inferior |
Aplicações típicas | Peças para automóveis, máquinas industriais | Embalagens, artigos descartáveis |
Perguntas frequentes sobre plásticos de engenharia
Quais são as diferenças entre os plásticos de engenharia e os plásticos de base?
Os plásticos de engenharia têm melhores propriedades mecânicas, térmicas e químicas em comparação com os plásticos de base utilizados em embalagens e artigos descartáveis.
Como selecionar o plástico de engenharia adequado para a minha aplicação?
Pense no ambiente, no desempenho, no custo e no processamento da sua aplicação. Além disso, consulte especialistas.
Como se comparam os custos dos plásticos de engenharia?
Normalmente, os plásticos de engenharia são mais caros à partida do que os plásticos de base. No entanto, a longevidade e o desempenho podem torná-los rentáveis.
Pode-se reciclar plásticos de engenharia?
A maioria dos plásticos de engenharia é reciclável, mas isso depende do material e da aplicação a que se destina.
Conclusão
Os plásticos de engenharia são heróis versáteis e desconhecidos da inovação moderna. Estes polímeros fornecem soluções para problemas técnicos complexos em vários sectores. São económicos e têm boas propriedades mecânicas que permitem aos engenheiros conceber qualquer coisa. Se quer mudar o mundo, deve aprender hoje sobre os plásticos de engenharia.