Influência dos parâmetros de processamento por injeção na correlação estrutura, propriedades e características geométricas do polipropileno

Abstract

A injeção de termoplásticos é um processo bastante abrangente e visa a produção seriada de peças. A variabilidade produtiva desse processo pode gerar perdas industriais indesejáveis que poderão impactar sobre os preços dos produtos ou aumentar o descarte de peças pelo incorreto funcionamento de seus componentes. Sabe-se que as tolerâncias de projeto delimitam essa variabilidade, então, se há uma faixa permitida de variabilidade como ela pode ser controlada? Este questionamento levou ao desenvolvimento deste trabalho, que objetiva correlacionar os parâmetros de processamento de velocidade de injeção e temperatura de processamento com propriedades físicas, mecânicas e morfológicas do Polipropileno (PP). O GD&T (Geometrical Dimensioning and Tolerancing) delimita a faixa de variação aceitável da geometria das peças e foi verificado por meio da variação de planeza e circularidade. Além disso, a variação de massa e de colorimetria, de densidade e grau de cristalinidade, a resistência ao impacto e dureza e o índice de fluidez do fundido balizaram este estudo. Resultados mostram que a variação da velocidade de injeção possui influência positiva na variação de planeza, circularidade e massa para temperaturas de processamento mais baixas, enquanto para temperaturas de processamento mais altas, ela tem influência negativa, aumentando os erros As velocidades de injeção não apresentaram mudanças significativas da densidade e do grau de cristalinidade, porém, quanto maior a temperatura de processamento, maior é a densidade e, consequentemente, maior é o grau de cristalinidade. A cor da peça é influenciada por ambos os parâmetros analisados e a resistência ao impacto é influenciada pela velocidade de injeção, enquanto a dureza possui influência direta do grau de cristalinidade e, consequentemente, da temperatura de processamento, que também possui influência significativa sobre o índice de fluidez. Assim, conhecendo a influência dos parâmetros de processamento na moldagem por injeção do PP, é possível combinar melhores propriedades físicas, mecânicas e reológicas, com menor custo e menores tempos de produção e de tomada de decisões.

The injection molding of thermoplastics is a very comprehensive process and aims to mass production parts. The production variability of this process can lead to undesirable industrial losses may impact on the prices of products or increase the disposal of parts by the malfunction of its components. The design tolerances delimit this variability, so if there is a permitted range of variability as it can be controlled? This question led to the development of this work aimed at correlating the injection speed processing parameters and processing temperature with physical, mechanical and morphological properties of Polypropylene (PP). The GD&T (Geometrical Dimensioning and Tolerancing) delimits the acceptable range of variation of the geometry of the parts and has been verified by the change in flatness and circularity, furthermore, the weight variation and colorimetry, density and degree of crystallinity, resistance to impact and hardness and melt flow index Results show that variation in the injection speed rate has a positive influence on the variation of flatness, circularity and mass to lower processing temperatures, while for higher processing temperatures it has negative influence increasing the errors. The injection speed rate had no significant changes of density and crystallinity, but the higher processing temperature increases the density and the degree of crystallinity too. The color of pieces is influenced by both the parameters analyzed and the impact resistance is affected by injection speed rate, while the hardness has a direct influence on the degree of crystallinity and hence the processing temperature, also has a significant influence on the melt flow index. Thus, knowing the influence of processing parameters in injection molding of PP is possible to combine the best physical, mechanical and rheological properties, with less cost and less time production and decision-making.