Como a seleção da cor pode afetar a performance de peças de polietileno
Neste artigo, vamos explorar um estudo de caso que ilustra como a seleção da cor pode influenciar a performance de peças de polietileno. Serão discutidos os problemas relacionados à cristalinidade e densidade do material, bem como as soluções encontradas para resolver o problema de rachaduras em peças coloridas.
Problemas de rachadura em peças de polietileno
Um fabricante de peças de polietileno coloridas estava enfrentando problemas recorrentes de rachaduras nas peças produzidas. Inicialmente, pensou-se que as rachaduras ocorriam devido ao estresse mecânico das aplicações. No entanto, ao investigar o problema, foi descoberto que as rachaduras estavam ocorrendo mesmo em peças que nunca tinham sido utilizadas.
Após análise, constatou-se que o problema era causado pela alta densidade do material utilizado. A combinação de estresses mecânicos, como cantos afiados e variações bruscas de espessura nas paredes das peças, juntamente com o aumento da cristalinidade do material ao longo do tempo, levava ao enfraquecimento do material e à formação de rachaduras.
Desempenho da cor preta
Curiosamente, em meio a todos os problemas de rachadura, as peças na cor preta não apresentavam o mesmo problema. Ao investigar a causa disso, descobriu-se que as peças pretas eram feitas a partir de uma mistura de cores recicladas, que posteriormente eram tingidas de preto com o uso de um concentrado de cor à base de LLDPE. Essa concentração tinha a propriedade de reduzir a densidade e a cristalinidade média do material, tornando-o menos suscetível a rachaduras.
Enquanto as outras cores utilizavam concentrações de cor menores, a cor preta exigia uma concentração maior para obter uma cor satisfatória. Portanto, ao adicionar essa concentração necessária, a densidade do material era reduzida, solucionando o problema das rachaduras. Vale ressaltar que essa redução de densidade não comprometia o desempenho das peças.
Recomendações e soluções
Com base nas descobertas, foi recomendado reduzir a densidade do material utilizado nas outras cores e aumentar o peso molecular médio, a fim de melhorar a tenacidade do material. Dessa forma, foi possível encontrar uma nova grade de polietileno com densidade de 0,946 g/cm³ e taxa de fluxo de fusão (MFR) de 5,0 g/10 min.
Testes foram realizados para verificar a eficácia da mudança. Foi constatado que as peças moldadas com o novo material apresentavam rachaduras apenas após um tempo de envelhecimento muito maior em comparação com o material de alta densidade original. Isso indicava que a redução da densidade tinha um impacto significativo na vida útil das peças.
Além disso, a menor densidade e o maior peso molecular médio do novo material proporcionaram um melhor desempenho em condições de uso, suportando os estresses mecânicos aos quais as peças eram expostas.
Conclusão
Esse estudo de caso destaca a importância de entender a relação entre peso molecular, densidade e seleção de cor ao escolher um polietileno adequado para uma aplicação específica. A redução da densidade do material pode resolver problemas de rachadura e melhorar a performance das peças. Portanto, é essencial considerar esses fatores ao selecionar materiais para evitar falhas no campo.
Por Mike Sepe
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Última atualização em 15 de abril de 2024
