MOLDES
22 – PLÁSTICO INDUSTRIAL – NOV-DEZ. 2021
Revestimento melhora a desmoldagem de peças plásticas com alto brilho Pesquisadores do Instituto Fraunhofer desenvolveram um revestimento antiaderente para moldes que facilita a desmoldagem de peças plásticas com alto brilho superficial. Foi adotada uma combinação de medidas: adaptação da composição química da superfície do ferramental por meio de aplicação de revestimento e aplicação de uma topografia específica em escala nanométrica na mesma superfície.
B. Steinhoff, H. Kothe, M. Keunecke, F. Burmeister, F. Meyer e J. Zosel
Bernd Steinhoff (bernd.steinhoff@lbf.fraunhofer.de) é líder do Grupo de Transformação de Termoplásticos do Instituto Fraunhofer para Durabilidade Estrutural e Confiabilidade de Sistemas (Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit, LBF). Hans Kothe (hans.kothe@lbf.fraunhofer.de) é pesquisador-assistente na mesma instituição. Martin Keunecke (martin.keunecke@ist.fraunhofer.de) lidera o Grupo de Sistemas Tribológicos do Instituto Fraunhofer para Tecnologia de Revestimentos e Superfícies (Fraunhofer-Institut für Schicht-und Oberflächentechnik, IST). Frank Burmeister (frank.burmeister@iwm.fraunhofer.de) é líder do Time de Sistemas de Revestimentos Funcionais do Instituto Fraunhofer para Mecânica de Materiais (FraunhoferInstitut für Werkstoffmechanik, IWM). Frank Meyer (frank.meyer@iwm.fraunhofer.de) é pesquisadorassistente do Grupo de Trabalho em Tribologia e Sistemas de Revestimentos Funcionais da mesma instituição. Jürgen Zosel (juergen.zosel@fresneloptics.de) é diretor-administrativo da Orafol Fresnel Optics GmbH. Todas as instituições estão situadas na Alemanha. Este artigo foi publicado originalmente na edição de julho de 2020 da revista alemã Kunststoffe. Copyright by Carl Hanser Verlag. Direitos para o português adquiridos por Plástico Industrial. Tradução e adaptação de Antonio Augusto Gorni.
A
obtenção de superfícies plásticas com alto brilho implica grandes desafios para os transformadores de plásticos, pois o polimento fino de cavidades de moldes geralmente leva à alta aderência de polímeros. Um meio de reduzir as forças de desmoldagem consiste na aplicação de revestimento antiaderente no molde, desde que apresente a menor energia superficial possível e que tenha baixo conteúdo polar como, por exemplo, uma camada contendo silício(1). Apesar de os materiais adequados para revestimento (2) e processos de deposição(3) já serem muito usados na área de plásticos, ainda permanecem algumas deficiências: ou os revestimentos se mostram insuficientemente resistentes ao desgaste ou então levam inadvertidamente a um alto grau de rugosidade na superfície do molde, prejudicando a aparência visual e a funcionalidade de peças moldadas a ponto de elas serem reprovadas.
Evolução das forças de desmoldagem A relação entre as condições químicas e estruturais do molde e a força necessária para desmoldar uma peça é muito complexa. Além das condições de material e de processo, a rugosidade ou a estruturação superficial do molde também influenciam as forças de desmoldagem(4). No caso da micro rugosidade, isso é causado pelo ancoramento mecânico e pelo grande aumento da área superficial devido à rugosidade. A redução da estruturação ou da rugosidade do ferramental inicialmente facilita a desmoldagem, já que as distâncias entre os picos de rugosidade se tornam menores devido ao polimento. Formam-se então cavidades microscópicas, o que reduz a área de contato efetiva entre o polímero e o molde. Assim, uma reprodução integral da superfície já não é mais possível. Os ancoramentos se tornam cada vez mais raros. Entretanto, isso se inverte na transição para superfícies brilhantes, caso em que as forças de desmoldagem voltam a aumentar consideravelmente(5). Isso se dá pelo fato de que a área efetiva de contato entre o polímero e a superfície rugosa do ferramental aumenta conforme o avanço do seu
