Existem três fatores principais relacionados às resinas a serem processadas que influenciam significativamente o design de um parafuso e o material que deve ser usado em sua fabricação: grau de cristalinidade, viscosidade e aditivos na resina.
O grau de cristalinidade de uma resina ajuda a determinar as propriedades físicas resultantes de uma peça moldada e é importante para o designer de peças. Igualmente importante para o processador de plásticos é o fato de que a cristalinidade também influencia a maneira pela qual a resina muda de um sólido para derreter.
As diferenças nas características de fusão entre resinas altamente cristalinas e menos cristalinas (ou amorfas) incluem sua resistência à deformação à medida que o calor é aplicado, sua sensibilidade à condutividade térmica e sua sensibilidade ao cisalhamento, independentemente da fonte.
1. Ponto de fusão - Uma das diferenças entre os dois tipos de resina (cristalina e amorfa) é a resistência à deformação à medida que sua temperatura aumenta. Ambas as resinas amolecem um pouco na temperatura da transição vítrea, mas a resina amorfa continua a suavizar gradualmente até atingir um estado fluido. Resinas amorfas não têm ponto de fusão definido.
Por outro lado, as resinas mais altamente cristalinas permanecem em um estado relativamente sólido até que a temperatura atinja seu ponto de fusão. Na temperatura do ponto de fusão, as resinas cristalinas mudam rapidamente para derreter. (Veja a Figura 1)
2. Condutividade térmica - Todos os plásticos são condutores de calor. As resinas amorfas são especialmente lentas para absorver o calor e aumentos de temperatura. As resinas amorfas tendem a degradar ou queimar (em vez de derreter mais rapidamente) quando rapidamente expostas a temperaturas mais altas. (Veja a Figura 2)
3. Sensibilidade ao cisalhamento - Como conseqüência das duas diferenças nas características de fusão discutidas acima, pode -se entender por que as resinas amorfas são consideradas mais sensíveis ao cisalhamento. As altas taxas de cisalhamento resultam em temperaturas de resina rapidamente aumentadas, que as resinas amorfas não toleram bem.É sabido que as temperaturas excessivas de derretimento em algumas resinas podem causar tensões residuais moldadas que prejudicam a aparência da peça ou reduzem a resistência mecânica das peças. A partir dessas considerações, pode -se concluir que as resinas amorfas devem ser gradualmente alteradas de sólido para fundido. Parafusos com zonas de transição mais longas e profundidades mais profundas do canal, com taxas de compressão mais baixas ajudam a proteger as resinas amorfas da queima ou degradação e garantir as propriedades físicas ideais nas peças concluídas.
Por outro lado, as resinas cristalinas mais altas podem ser processadas de maneira mais eficaz por parafusos com zonas de transição mais curtas, profundidades mais rasas do canal e maiores taxas de compressão.
A viscosidade, ou a resistência de um fundido ao fluxo, é medida por um reômetro capilar (ou plastômetro de extrusão) e é expressa como o índice de fusão de uma resina. Um valor de alto índice de fusão (MI) corresponde a uma baixa viscosidade de fusão e vice -versa. Uma resina fracionária de mi refere -se a uma resina com um mi de menos de um. O MI também é uma medida de peso molecular, mas como o IM é mais fácil de determinar, é frequentemente usado em vez da especificação de peso molecular. Um MI mais baixo indica um peso molecular mais alto e vice -versa. As resinas de alto peso molecular (baixo Mi) são mais viscosas e processam de maneira diferente das resinas médias ou com alto IM. As resinas altas do MI são um pouco mais difíceis de derreter. Quanto maior o índice de fusão, mais superficial as profundidades do canal do parafuso. Resinas mais viscosas requerem profundidades mais profundas do canal.
Os aditivos às resinas termoplásticas influenciam o projeto do parafuso e os materiais dos quais o parafuso é feito e, além disso, urso na seleção de materiais de revestimento do cilindro. Alguns aditivos influenciam apenas a geometria do parafuso, enquanto outros aditivos afetam a geometria e os materiais a serem usados na fabricação do forço ou forro. Os materiais de reforço podem afetar todas as três considerações. Os aditivos podem ser agrupados em categorias com base em seu impacto no projeto e na seleção do material parafusos e do barril.
1. Aditivos que afetam a geometria do parafuso
Todos os reforços e preenchimentos afetam a geometria do parafuso. Eles incluem fibras feitas de vidro, carbono, grafite e outros materiais, como carbonato de cálcio, sílica, esferas de vidro, mica, talco, metais em pó, cerâmica, baryte (sulfato de bário). sulfato de cálcio anidro e preto de carbono. Muitos outros materiais inorgânicos são usados para enchimentos.
Esses aditivos aumentam a viscosidade do fundido e requerem parafusos com profundidades mais profundas do canal e taxas de compressão um pouco mais baixas. Essa mudança de design é especialmente importante com o uso de fibras para impedir sua quebra e diminuir sua eficácia.
2.Dititivos que afetam o material do parafuso e do barril
Materiais para parafusos especiais (e revestimentos de barril) são geralmente selecionados para ajudar na minimização do desgaste abrasivo ou corrosivo. Todos os reforços e preenchimentos abrasivos exigem que os parafusos sejam feitos de aços especiais resistentes a desgaste ou tenham sido capsulados com um revestimento resistente à abrasão.
Os aditivos mais abrasivos incluem fibras de vidro, carbonato de cálcio, pós de cerâmica e metal e alguns corantes, como revestimentos de barril premium de dióxido de titânio contendo vanádio e carbonetos de tungstênio (e outros) são usados para proteger esses componentes contra desgaste excessivo.
Outros aditivos são corrosivos e requerem parafusos feitos com ligas resistentes à corrosão ou revestimentos especiais. Retardadores de chama e agentes de acoplamento podem desenvolver uma variedade de ácidos corrosivos a altas temperaturas. Os revestimentos de barril feitos de materiais sem ferro e ligas de níquel são necessárias para evitar roupas corrosivas graves.
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